活性染料湿短蒸染色
活性染料生态染色技术进展(一)
() 8 活性Leabharlann 料交联和聚合染色; () 9 活性 染 料 非 水 介 质 染 色 ;
染料 , 发展很快 , 且应用范围还扩大到蛋 白质纤维和合成纤维。
有关 活性染料染色 的理论 和工艺 , 在笔者 著 的《 活性染 料
( O 活性染料高效水洗 、 1) 固色处理和水循环利用染色; ( 1 其它染色新技术 。 1) 上述染 色新技术主要是提高加工生态性 , 特别是节能减排
r h i tt e a d c n r l d d e n e h o o y i tf s i n o to l y i g t c n lg . g r m e Ke r s y i g;r a t e d e y wo d :d e n e c i y s;e o o y;d v l p e t v cl g e eo m n
色存 在染料利用率低 , 污水排放量大 , 深色品种色牢度差等生态 问题 , 目前 国内外研究 的重点包 括活性染料
新品种开发 、 应用性能和工艺 、 染料 的商品化技术 , 以及 染色新技 术等。文 中详细介绍 了活性染 料和分散染 料一浴法染色 , 高固色 、 高提升和高牢度染色 , 以及“ 一次准” 和受控染色的技术进展 。
染色》 一书中已作全面介绍… 。近年来有关 活性染料的综述文
章也发表不少 _ , 仅涉及 活性染 料本 身 的发展 , 2 不 J 还包括 活 性染料的应用性能 和工艺 , 重点在 提高其 应用 性能 和生态性 。 许多新染料品种 的开发 , 特别 是双 活性基 活性染 料。此外 , 活 性染料的商 品化技术 也进展迅 速 , 通过科 学地 拼混 、 应用膜 处 理技术和添加各种助剂等 , 开发了许多性能 优 良的染料品种。 在开发和改进活性染料 的同时 , 对活 性染料染 色技 术也进 行了广泛研究 , 括对纤维 进行改 性 , 包 开发新 的染 色助剂 和研 究新的染色工艺等 , 出现 了许多高效 、 生态和清洁的染 色工艺 。 活性染料染色也存 在一些 问题 , 特别 是利用 率 较低 、 污水
纤维素纤维纺织品活性染料轧染理论和工艺(五)
统, 其蒸箱入 I处装 有红 外辐射 升温 装置 , S I 可使 湿织 物迅 速升 温, 蒸箱加热介质 是不饱 和高 温蒸汽 与热 空气 的混 合气体 , 可
使织物上水分蒸发较快 , 升温也较 快。经过类 似改进 的设备还
物的含水率 曲线变化可看出 , 此时织物含水率可从 6 %左右降 0
要更高的温度才能蒸发 , 以当含水率降至 6 所 %左 右时 , 织物 温
度又迅速升高 , 且染料 的扩散 、 而 吸附和 固色也 主要发 生在含
水 率 低 于 6 的情 况 下 , 发 生 在 温 度 高 于 8 % 即 0℃ 以后 。 4 2 湿 短 蒸 固 色工 艺 .
常为 6 % 一 0 , 0 7 %) 但进入 高温过热 蒸汽或 混合气 体 的蒸 箱后 能迅速升 温降湿。这种升温过程 之所 以不发生织 物吸湿 放热 , 是 因为湿织物只靠热 载体 、 热交 换或热 辐 射升 温 , 蒸箱 中 的 在 温度就可 以分别升至 10—10℃ 或 10℃ , 水率 可很 快从 2 3 8 含 6% 一 0 0 7 %降到 3 % 一 5 0 3 %。当纤 维素 纤维织 物含 水率 降到 3% 一 5 0 3 %时 , 这些水分主要是化 学结 合水 ( 即不 冻水 ) 和纤维
针对干蒸和湿蒸的 特点 , 年来 开发 了湿 短蒸染 色工 艺。 近
时间/ i mn
该工 艺汽蒸时不但 能迅速升温并 快速 降低 织物上 含水率 , 且能
精确控制织物的温 度和含 水率 。这 种染 色工艺 集干 蒸和 湿蒸 两者优点 , 并克服 了它们 的缺点 。 、 湿短蒸染色设备有 多种类 型 , 如 E oS a 例 c—t m汽 蒸加 热系 e
1 2 4
5 、 t
对生态友好的活性染料及染色技术——2011国家政策和行业指导文件印染部分解读
导目 录 (01 ) 根据 ( 进产业结 构 调整暂 行规 定》的 2 1本 , 《 促
分类原 则和配 套政策措施 , 明确了鼓 励 、 限制和 淘汰 3 类产
业目 。 录
( 未 经改造 的7型 染整设备 ; 3 ) 4 () 汽加 热敞 开无密 闭的印染 平洗槽 ; 4蒸 () 5 印染用铸 铁 结构 的 蒸箱和 水洗 设备 , 铸铁 墙板 无
属的弱酸性 染 料, 耐晒 牢度 、 高 高耐 气候牢度有 机颜 料的 开
发 与生 产;
() 合生 态 、 源综 合利 用与环保 要求 的特种 动 物 2符 资
技术 明显进 步 ; 资源循 环利 用技术 取得进 展 , 产生了较 好 的
经济和 社会效 益。
纤 维 、 纤维 、 麻 竹原纤维 、 桑柞 茧丝、 彩色 棉花 、 彩色桑茧 丝 类天然 纤维的加 工技术 与产 品; () 3 采用 酶处 理 、 效短 流 程前处 理 、 高 冷轧 堆 前处 理
喷墨 墨水研制 ; 三是加 强高 速喷墨印花机 研制 。 纺织 品功能 整理 技术 主要包 括复合功 能及 整理加 工技
对 于列入淘 汰类 的项 目, 除了禁 止投 资以外 , 现有 的 对 存量也 有采取措 施 限期淘汰 。 对不按 期淘 汰的生 产企业 , 地
方各 级 政府 和 有关部 门要依 据 国家有关 的法 律法 规 责令其
停产 或予以关 闭。
术和 极 端 条件下 的防 护技 术 。 前一 项技 术今后 要进 一步 解 决的关键 问题 是实现蓄热调温、 防水透湿、 吸汗快干、 护肤、
3
鼓励进口技术和产品目录》 (01 21 年版 )
针 织连 续前处 理和冷 轧堆 染色机 生产 线作为 鼓励 进 I Z l
活性染料染色工艺发展
活性染料染色工艺发展2009-09-07来源:印染在线点击次数:5275关键字:活性染料近年来,活性染料新型的染色工艺发展迅速,目前活性染料染色工艺有:活性染料轧染湿短蒸染色、活性染料浸染短流程、活性染料低温和冷轧堆染色、应用中性固色剂染色、活性染料低盐和无盐染色、应用“代用盐”活性染料低盐染色、活性染料低碱和中性染色。
1活性染料轧染湿短蒸染色轧染是活性染料重要的染色方式之一,但织物浸轧染液后,都需要进行中间烘干以利于后续汽蒸,或焙烘固色时提高加工速度和减少染料水解,获得高的固色率和色牢度。
进行中间烘干会带来许多问题:消耗能源,湿织物烘干时蒸发水分要消耗大量热能;在烘干时染料容易发生泳移,产生色差和降低色牢度,染色重现性也变差;浸轧染液后进行烘干,不仅增加一道加工工序,不便管理,而且干织物进行汽蒸时,染料和化学品要重新吸水溶解。
干织物吸湿都会放热,产生过热现象,对染料上染和固色均不利。
所以,进行湿蒸是人们长期追求的目标。
染色织物湿蒸难度很大。
首先,湿织物直接汽蒸,由于水分吸热蒸发,织物升温速率减慢,延长了汽蒸固色时间;其次,织物上含有大量水分(通常浸轧后的带液率为60%~70%)时,汽蒸升温过程中,织物上的活性染料会发生大量水解,降低固色率和色牢度。
织物上的水分有多种状态,大致可分为纤维吸收水和织物上的自由水两大类。
吸收水中的化学结合水(主要通过氢键结合在纤维分子链上)又称不冻水(其冰点远低于0℃),这部分水含量不多,与染料的反应概率也较少,因为它不能自由运动,相当大一部分吸收水处在纤维孔道中,纤维孔道很细,这部分水也不易自由流动,故又称束缚水,它与染料的反应速率也较低。
纤维外的自由水虽然部分处在纤维问毛细管中,由于毛细管效应而不易流动,但大部分是可以自由流动的。
纤维外这两种状态的水都容易和染料反应,是染料发生较高的情况下,都要求染料不会发生大量水解,在达到足够高温度后才发生快速固色反应。
为此,适合用的碱剂碱性应较弱,或者在织物含水率较高时碱性不能强(包括小苏打或纯碱与一些碱剂的混合碱),如果进行低碱或中性固色效果会更好。
活性染料染色原理
4~5级
注:酸性水解条件:HAc pH值3.5,40℃,1h; 碱性水解条件:纯碱pH 值11.5,90℃,1h, 最后用褪色卡平级
常用各类活性染料相对反应性强弱见图。 二氯均三嗪类
二氯喹恶啉类 甲砜代嘧啶 乙烯砜类(雷玛素) 一氯均三嗪 氯化嘧啶类 丙烯酰胺类
小
反应性
大
4、膦酸基型活性染料(国产P型活性染料)
4、染料在水中会发生水解,染料-纤维键稳定性较差,会发生断裂, 因此利用率低,难以染深色,需固色。
5、适用范围: 纤维素纤维,蛋白质纤维,聚酰胺纤维,还常用于印花 。
6、耐氯牢度差, 耐气候、烟熏牢度差。
二、活性染料的类型
化学结构式: S ----- D --- B --- Re
|| | |
染连活
制备氯代均三嗪活性染料的重要原料是三聚氰氯:
HO NH2 +
NaO3S
SO3Na
Cl
N N Na2CO3 Cl N Cl 0℃~5℃
HO NaO3S
Cl NN NH
N Cl
SO3Na
①一氯均三嗪活性染料(国产K型活性染料)
一氯均三嗪染料反应性较弱,稳定性好,80℃以上水溶解, 染料-纤维键较稳定,固色率在80%以上。
活性基是 β–硫酸酯乙烯砜,通式为D-SO2CH2CH2OSO3Na
染色时碱性介质中先脱去硫酸酯基,形成乙烯砜基后再和纤维反应。
NaOH
D—SO2CH2CH2OSO3Na → D—SO2CH=CH2
D—SO2CH2CHOSO3Na OH
D—SO2CH=CH2 +纤维素—O + H D—SO2CH2CH2—O—纤维素
1.3×10-5 1.2×10-7 1.1×10-6 1.4×10-4 1.1×10-6 1.2×10-7
活性染料轧蒸连续染色工艺实践
产 品交 货期 缩 短 : 色牢 度 要 求 更 高 ; 保 法 规 越来 环
越严 格 ; 水 处 理费 用 增 加 ; 能 过 剩 , 争 加 剧 ; 污 产 竞
成 功 .并于 2 0 年9 0 6 月试 生产 成功 .实现 了工 业 化
批量 生产 活性 染料 轧 烘轧 蒸 工艺 为五 步工 艺 ( 、烘 、 轧 轧 、 、 ) 轧 蒸工 艺简 化为 三步 工 艺 ( 、 、 ) 蒸 洗 , 轧 蒸 洗 。 在普 通 的连续 轧 染机 上 . 不用 打底 机 只用显 色 皂洗 机便 完成 了活 性染料 连续 染 色的全 过程 。
只 售 出和安装 了6 台 . 我 国仅购 进 和安 装 了4 。 5 在 台
活 性翠 蓝 、 性 藏青 、 活 活性 黑等 。
关 于染 料用 量 : 同样 的深 度 , 染 细薄织 物 , 蒸 轧 工 艺 与轧 烘轧 蒸 工艺染 料 用量 相 等 :粗 厚织 物 . 由 于轧 蒸 工 艺染 透 性 好 . 因此 . 料 用 量 l  ̄ 烘 轧 蒸 染 : L t
摘要: 介绍 了活性染料轧蒸连续染 色工 艺开发的背景 , 论述 了工艺基本原理、 工艺特点、 小样到大 从
样 生 产 的重现 性 、 品 的质 量 和 节能 、 产 降耗 、 环保 方面 的显 著 效果 , 定 了该 工 艺 的先进 性 、 肯 可行 性 、 实用性
和 工业化 推 广前景 。 关键词: 染色; 活性染料 ; 轧蒸 ; 连续染色
中图分类号 :S9 . 1 文献标识码 : 文章编号 :0 5 95 (07 0 —0 3 0 T 13 3 5 B 10 — 30 20 )5 0 1— 3
l 轧 蒸 连 续 染 色 工 艺开 发 的背 景
活性染料轧染工艺分析和优选
彼, 事倍功半 , 甚至 出现得不偿失的现象。笔者结合工
厂常规设 备配 置 和 生 产 实践 , 现 行 各 种 活 性 轧 染 工 就 艺, 作相关 品质 、 征 、 率 及 能耗 、 保 等方 面 的分 析 特 效 环 和评 估 , 最终 给出 一个较 为合 理 , 且具 有可 操 作性 的优 选综 合方
活性染料轧染I艺分析和优选
印 染( o N . ) 2 7 o 3 0 2
活 性 染 料轧 染 工艺分 析 和优 选
李 赫
( 上海望春 花纺织 印染有 限公 司 , 上海 20 3 ) 0 35
摘
要: 介绍 了轧烘 轧蒸 、 轧堆 、 冷 轧烘焙 、 湿短蒸和轧蒸等 常用 活性轧染 工艺的轧染配 方和流程 ; 分析 了各
料的水解和溶解度下降 , 同时也降低 了染料的直接性 , 有 利 于减少 轧 染头尾 色 差 ; ④ 染色 即 时性 优 势 在 连 续 生 产 中非 常 明显 ; 漂 从
白半 制 品到 染色 半成 品 的整个 过程 只需 在 2 O一3 i 0mn
1 活性轧染工 艺分析
1 1 轧烘 轧蒸 工艺 ( . 二浴 ) () 1 轧染 处方/ dE ( ) 活 性染 料
度 10~ 2 时 间 2 5~ i) 浸 轧 碱 剂 汽 蒸 1 10o C, . 4mn 料供应商对染料 的介绍 和推荐工艺 , 或者按照工 厂生 ( 度 12o 时 间 07 温 0 C, .5~1mn 平 洗 ( i) 酸洗 、 洗 ) 皂 产 习惯 和技 术人 员 的经 验 进 行 选 择 , 少 通 过 深 入 了 很 解及 掌握各 种轧 染 工 艺 的特 点 , 结 合 工 厂 的产 品构 或 成 、 备 配 置 和 生 产 操 作 等 现 状 , 行 系 统 分 析 和 评 设 进 估 。因此 , 具体 工艺 实施 过 程 中 , 常 会 出现顾 此 失 在 常
活性染料近代染色技市及助剂
中图 分 类 号:T 13 3 S 9. + 62
文献 标 识 码 :A
文章 编 号 :10—4920)100 —8 04 03(08 —0 10 0
M oder n dy ng e hnol i s nd a ei t c og e a uxii i f r c i dye lar es or ea t ve s
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第2 5卷第 l 期
20 0 8年 1 月
印 染 助 剂
TEXTⅡ AUXI I E L ARI ES
Vo . . 125 No 1
Jn2 0 a .0 8
繇
活性 染料 近代染色技 市及助 剂
宋 心远
( 东华 大 学 , 上 海 20 5 ) 0 0 1
N 。 丫C 厂 \a 二
弱 的条 件 下 或 者 在 10℃的 中性 条 件 下 有较 高 的 固 3
得 到 了许 多 性 能优 良的 染料 品种 . 开发 和 改进 活 性 在 染料 的 同时, 活性 染料 染 色技 术也 进 行 了广泛 研 究 , 对 包 括对 纤 维进 行改 性 . 发新 的染 色 助剂 和染 色 ] 艺, 开 二 已开发 了许 多 高 效 、 态 和 清 洁染 色 的 T艺 . 活 性 生 但 染料 染 色也 存 在 一 些 问题 , 别是 利 用 率 较 低 、 水 特 污
多相关 的染 色助 剂 .
1 活 性 染 料低 碱 和 中性 染 色
纤 维素 纤维 活性 染 料染 色 通 常需 要 加入 碱 剂 , 在 碱 性条 件 下 固色, 因为纤 维 素分 子 中 的羟基 在 碱 性溶 液 中离 解 成羟 基 阴离 子后 , 亲核 反应 性 大大 高 于 氢 氧
生态友好的活性染料印染加工工艺
合, 同浴 浸轧 , 湿蒸 固色, 水洗 、 洗 、 皂 烘干后完 成整 个染色
的带液量 控制在 3% ~ 4 % 左右 , 5 0 在汽 蒸 固色时与传统两 浴 汽蒸 法 比, 剂带 液量 低 , 碱 染料 的水 解 降低 , 染料 利用率
中强碱 , 易造 成染 料水解 而丧失 反应活性 , 其可控制性 和 使
利用率 降低 。 湿蒸 工艺是将 染料和 碱 剂按 4 1的比例混 而 :
料 的泳 移 极 小 , 一步 提高 了染料 的利 用率 , 短 蒸 的染 进 湿 料利用率可达 8% ~ 9 %。 5 2
剂 种类 、 用量、 环境温 度 ( 干球 温 度、 球温 度 ) 湿 的选择上要
注意, 染料的配伍眭 (值 ) 耐碱性、 R 、 反应性能等要适当。
三 是布 身易形 成泡 花 碱残 留。 因为染 料 和碱 剂 同浴 使 用, 需保 证提 供 足够 的O H一 离子, 又要 控制 O 但 H一 的释 放
率 提高 , 停机 疵布损 失大 大减 少; 特别适合 于Tne 、 类 ecl 绒
织物 及多种纤 维混 纺棉织物 的染 色。
湿 短 蒸染 色 的不足是在 初 开车时 , 箱体 温湿 度 的平 衡
时 间较 长 , 一般 需 l ~ 1 n 易造 成头尾 差 , 0 5mi, 不适合小 批量 订单线平 稳 自
料 较 小水解量 、 高上 染率 的 目的 , 较 故在 拼 色时对 染料 、 碱
于 纤维对染料 的吸收和染料 分子 向纤维内部扩散 , 到类似 达 冷轧堆 染色 的透芯效果 。 固色反应是在湿态 、 其 高温条件下完
成 的, 不需 要烘干过程 。 当温度 1 3 0℃、 湿度 3% ~ 3% 时, 0 5
活性染料连续轧染节能固色工艺——汽封固色
表面或组织结构的空 隙中, 与纤维不 发生直
接作用。 活性染料汽蒸固色时, 理想状态是纤维
①进布带液量大 ,一般织物在 10 ( 1 %一
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染整技术
,
一
山西纺织服装 2 8 0. 03
表一 黑 2 1 1 8 8 1X2 0 X5
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山西纺织服装 2 8 0. 03
染整技术
1 9
活 n 染 料 连 续 轧 染 节 雒 固色 工 艺一 汔 封 固 色 生
冯 森 邵 正元 马学亚
( 山西彩佳印染有限公司)
摘
要 : 文讨论 了活性 染料 连续轧 染 的现状 , 点讨论 活 性染料 的 轧 、 、 、 、 本 重 烘 轧 蒸 洗五 步
5
10 0 0 ~1 2 2 ~4
5
1o o O3 .
一烘干一落布
2 3 液封与汽封工艺处方、 . 条件对 比( 见表
一
条
,
车速( mi) m/ n
4 5
4 5
、
表二 、 三 ) 表
件
染色 牢度
容布量 ( m)
国标
6 O
达标
6 0
达标
2 4 固色 工艺评 价 ( . 见表 四)
2 2 汽封 工艺 流程 : .
匀染剂 (/) g1 元明粉 (/) g1
纯碱( /) g1
l 20 0
2 0
1 2O O
3 0
方
进布一浸轧染料一予烘一烘干一浸轧固 色液一汽蒸( 采用汽封 ) 一水洗一皂洗一热洗
工 艺
烧碱( /) g1
步入产业化的活性染料生态染色技术
S n o u KI ad pr RS 浓缩液具 有高效清洗水解染料 的性 能, 同时改善敏感性染料的硬水稳定性, 无泡沫 , 适用于喷
射 或溢 流 染 色机 。 助剂 的作用机 理 为消 除硬 水离子对 水 该 解 染料 溶解 性 的负面影 响 , 有利 于 未 固着 染料 分 子从 纤维 扩 散到 水中。 它在 水洗 过程 中可包 围水解 染料 分 子, 水洗 使
的多效合一助剂, 明显改善活性染料染色的重现性; 提高活 性染料的溶解度, 防止染料沉淀; 减缓固色速率, 延长染料
的迁 移 过程 ; 大 程 度减 少前处 理 带来 的碳 酸 盐 、 及 表 最 碱
面活性剂对染色造成的负面影响。
此 外 , 着 电子 信 息技 术 在 染整 领 域 的应 用, 些 先 随 一 进 的染 色设备 都 配备了受 控装 置, 仅有 自动计 量加 料 系 不 统, 还有 控制参 数的 电脑和软件 , 可以提 高活性 染料染 色的
耐 汗渍 、 耐摩 擦色 牢度 。 它可 防止 钙和 镁离子 的不 溶性 盐沉
需经轧 一烘 一焙 一轧 一蒸等多达 9道工序, 而新工艺采用
一
浴法 , 省去了还原清洗工序, 并且不需使用汽蒸机, 结合
Mo fr T eme能够显著节约生产成本。 not hr x 其中, 最多可节
约 6 % 的用水 、 5 的化学 品以及 5 % 的能源 。 5 8% 0 采用新 工
淀, 使这些不溶性盐悬浮在水中, 对织物和纱线色泽基本无 影响。 该助剂适用于快速喷射染色或连续染色, 易为废水处
理污泥吸收 。
S n ou S 是一种新推出的清洗剂, a dp r WA H 可改善纤维
活性染料轧染固色液的选择
活性染料轧染固色液的选择前言目前,活性染料的轧染主要有轧-烘-轧-蒸(两相法)、轧一烘一蒸(湿短蒸法)、轧一烘一焙(焙烘法)和冷轧堆法等,其中以两相法轧染应用最多。
在两相法染色工艺中,为减少已被棉纤维表面吸附但大部分尚未固着的染料在浸轧固色液时解吸,并促进已吸附的染料向纤维内部扩散并最终固着,在固色液处方中都会加入一定量的食盐或元明粉作为促染剂。
近年来,固色液中的促染剂用量较以前已大大增加,有些固色工艺配方中元明粉的用量甚至达到250—300 g/L。
固色用碱剂也从小苏打等单一碱剂,发展到现在有不少企业使用的纯碱/烧碱等混合合剂。
本课题通过系列试验,比较不同浓度的盐、碱和不同碱剂组成的固色液,对活性染料轧染的得色深浅和色差等的影响进行探讨,以期找到一个适当的固色液组成,降低生产成本,减少排污。
1 试验1.1材料与设备织物14.8 tex×l4.8 tex 524根/10 cm×283根/1O cm纯棉丝光漂白半制品。
化学品C.I.活性黄145,c.I.活性红l95,活性C.I.活性蓝222,C.I.活性蓝l9,C.I.活性黑5,纯碱,液碱(36。
Be),磷酸三钠,元明粉,洗涤剂(以上产品均为工厂现用工业品)。
设备与仪器Mathis实验室小轧车,烘燥机,Arioli实验室小蒸箱,Macbe山Colo-Eye 7o00A测色仪。
1.2 试验方法工艺流程半制品一浸轧染液(轧余率7O%)一烘干一浸轧固色液(轧余率70%,温度60℃) 汽蒸(10l~1O3℃,1.5 min)一水洗一测色2 结果与讨论在轧染固色液中添加食盐或元明粉,能减少已吸附在织物表面的染料解吸,提高染料向纤维内部的扩散,进而促进固色,并改善各项染色性能。
在实际生产中,各工厂使用的元明粉用量差异较大,从1oo L到250 g/L不等。
但对于轧染中普遍使用的异双活性基活性染料,元明粉到底用多少可满足常规染色的要求呢?为此,通过采用大多数工厂使用的纯碱作为固色碱剂,设计了下列试验。
活性染料焙固、轧烘轧蒸和湿短蒸染色工艺
活性染料焙固、轧烘轧蒸和湿短蒸染色工艺
活性染料焙固、轧烘轧蒸和湿短蒸染色是染色工艺中的基础流程。
活性染料是一种用于染色纤维和织物的特殊染料,具有优越的物化性
能和色彩度,成衣用品、面料和毛织物等都可靠地用其进行染色操作。
织物的焙固是指将活性染料固定到织物表面的过程,是染色的重要环节,可以有效地使色素与纤维结合起来,以确保染色品质。
轧烘轧蒸
是将经过活性染料焙固的织物放入烘干机,以染色程序能够有效移除
染料不必要的结合体的过程。
湿短蒸染色是洗涤后将染色过的织物放
入蒸汽烘干机中烘干,以进一步稳定染色效果,使染料更加稳定和牢
固地结合到织物上的过程。
活性染料焙固、轧烘轧蒸和湿短蒸染色的重要性由不可置疑的。
织物的焙固工艺可以有效地将活性染料固定在织物表面,保证有效染色,轧烘轧蒸和湿短蒸染色可以有效移除染料不必要的结合体,进一
步加强染料,维持表面质量和光泽,以及维持染料的流动性。
另外,
对于染色行业,充分利用这些基本环节可以从根本上减少染料的损耗,实现工艺的色调和亮度。
由此可见,活性染料焙固、轧烘轧蒸和湿短蒸染色是染色工艺中
的重要流程,不仅可以节省染料的损耗,还能实现产品优异的表面质
量和色彩效果。
染色企业应该紧密配合,充分发挥好这三个步骤的作用,以提高产品质量,提升企业竞争力。
活性染料染色—活性染料的染色过程及固色机理
活性染料的染色过程及固色机理
一、活性染料的上染
活性染料的上染:是指活性染料从染液中被吸附到纤 维上,并在纤维上均匀扩散的过程。
在上染过程中,存在着吸附、扩散的过程。 靠纤维内外的浓度差扩散 染料的扩散是在固态相介质中进行的,比在溶液中扩
散慢,是决定上染速率的主要阶段。 染透:纤维和溶液间的染料浓度达到平衡
1、亲核取代键合机理
发生在均三嗪型染料与纤维素纤维之间。 原因:
与氯相连的碳原子电子云密度低 能形成易接受纤维素负离子进攻的反应中心,从而
发生亲核取代反应。
1、亲核取代键合机理
N
Cl
D NH C
C
N
+ Cell N
O
C
Cl
N
D NH C
C
N
N
C
Cl
N D NH C C
NN C Cl
OCell + Cl
(3)纤维素的解离常数大于水的解离常数。
Cl OCell
第一步:纤维素负离子的亲核加成反应,生成不稳定的中间产物 第二步:C-Cl键的离解,氯以氯离子形式进入溶液。
亲核取代键合
二氯均三嗪型染料高温强碱下,还可能与纤维素 负离子进一步发生键合反应,生成如下化合物:
一氯均三嗪与二氯均三嗪染料的不同之处
一氯以—NHR(或—OR)代替了二氯均三嗪环上的氯原子 —NHR具有供电性,使C原子上的电子云密度提高,降低了
碱性条件下 活性染料能与水中OH-发生亲核取代或加成反应,生
成水解活性染料。 水解活性染料不能与纤维发生键合反应 ,造成染料的浪费。
水解反应的过程
均三嗪型:
乙烯砜型:
转化
水解
低盐、无盐染色的最新研究进展
{
Cl
结构式1
维 染 色过 程 中的表 面 电荷分布 , 有利 于 带 负电荷 的染 料上
22 代盐助剂的研究 .
Na e 提 出用 有机 盐 乙二 胺 四 乙酸 四钠 ( D A四钠 hd E T 盐) 作为活 性染 料 的促染 剂 , 由于E T 但 D A四钠 盐 系强碱 弱 酸盐 , 碱性高 , 色时做促 染剂和 固色剂 , 染 染料水 解显著, 工 艺控制 较难 , 色率降低 , 得 且价格 昂贵 , 以卫 业 难 化推 G rm l s等 研究表 明柠檬 酸作 促染剂 , 色效果 比 uu al h e 染
性。 管宇 等研 究 表 明: 聚丙烯 酸 (A 和 聚马 来酸 (M) P) P 可 中性 条件下 D C )
实现 活性 染料 染色 , 与传 统工艺 相 比, 固色率 提高 , 湿牢度
替代N C作促染剂, al 染色效果和染色牢度与N C促染效果 a1
达 到 9 % 以上 , 到相 同得色深 度时 , 0 达 改性 棉 织物可 节约 8 % 以上 的染 料。 0
“ 一 一
超 支化 聚合物 由于其 独特 的结构 和优 异 的性能 , 且其
N
合成方 法简便 , 成本 较低 , 在纺 织上具 有很大的应 用前景和 实 际意义 。 氨基超 支化 合物 ( B 端 H P—N 特 殊的三 维结 H) 构 和表 面极其 丰 富 的氨基 和亚 胺 基 , 予其优 异 的溶解 性 赋
能团是胺 基 , 半代是 酯基 。 A —A PM M预 处理剂 可以明显增
加 直接 染料、 活性 染料对棉 纤维 的上 染率 , 有些 可以获得 超 过 用 N C 为促 染剂 的 表面深 度 , a1 实现 无盐 染 色 。 同染 料 不 的促 染效 果不 同 , 形分 子用量 增加 , 染作用增 强 , 代 树 促 高 数树 形分子具 有更高 的促染能 力。 缩 水 甘 油 三 甲基 氯 化 铵 S N, 一 氮 杂 环 氯 丁 烷 N N
老机的活性湿短蒸工艺改造
染分校 共 同承担 。课 题 组在 学 习 、 究 E o ta 工艺 研 c se m
基础 上作 了一 系列 工 艺试 验 和设 备 改 造 摸索 。从 工艺 流程 、 艺上 车 、 品 质 量 、 备 改 造 及 新 旧工 艺 对 比 工 产 设 测 试 等 方 面试 验 , 1 9 于 9 1年 完 成 项 目研 究 攻 关 并 鉴
入反应 箱 。反应 箱 内 的热 载 体是 少 量 蒸汽 和 干 热空 气
混 合体 , 节 反应 箱 的 温 度及 相 对 湿 度 , 活 性 染料 充 调 使 分 渗透 并 固着 于纤 维 。 该 工 艺详 细 原理 见 《 印染 》 9 0年第 3期第 5 1 19 - 1 页“ 性染 料 湿蒸 短 流程 染 色工 艺 研究 ” 文 。 活 一
对 老 厂 现 有 热 处 理 设 备 ( 烘 机 ) 行适 当改 造 , 之 完 全 适 应 活 性 染 料 湿 蒸 短 流 程 工 艺 。 过 对 老机 配 置 比 焙 进 使 通
例泵 , 造 高 温 汽 蒸 反 应 箱 和 安 装 红 外 线 辐 射 器 , 以 提 高 染 料 的 固 色 率 , 约 染 料 用 量 和 蒸 汽 消耗 , 少 污 染 。对 改 造 中 改 可 节 减
存 在 的 问题 和 操 作 中应 注 意 的事 项 进 行 了说 明 。 叙 词 : 染 色 活 性 染 料 中图分类号 : T 1362 S 9 . 3 湿短 蒸 工 艺 过 程 设 备
活 性染 料 湿蒸 短 流程 染 色 工 艺是 德 国染 料 制 造 厂 赫司 脱 ( e h t 首 创 的 一 种 新 的 连 续 染 色 工 艺 , Ho c s ) 于 18 9 5年公 开报 道 以后 又与 德 国 B u k e ( r c n r 布鲁 克纳 ) 机 械 厂联 手 研 制 成 功 连 续 生 产 设 备 , 用 于 活性 染 料 应
环保型染料在湿短蒸及冷轧堆(CPB)染色工艺中应用研究
2 7
式中: (/) 为前道 冷水洗 后表面色深值 ; KS0
(/ ) 为 皂洗 、热水 洗和 冷水 洗后 织物 的表 面 KS1 色深值 ;
浸 轧 染液 ( 轧液 率 为 7 % 一 湿蒸 (3 ℃ ,湿 度 0) 10
4% 0 ,时 间3 i ) m n 一冷水 洗一温 水洗 (0 一皂煮 一 4 ℃) 水洗 一晾干 。
12 1 E ez lE 活性 染料 湿短 蒸工艺 . . v ro D ( )染液配方 (/ ) 1 gL : 染料 固色碱 无水硫 酸钠 防泳移剂
Y ( 试 验 条件 ) 按
2 O
2 0
2
蓊
平平加O ( )工 艺流 程 : 2
李明: 型料湿蒸冷堆P 色艺应研 等 保染在短及车() 工中用究 环 LB c染
( )染液配方 : 1
染料 无水硫酸钠 3% 0 烧碱 尿素 硅酸钠 平平) o J H ( )工 艺流程 2
Z/ ( g L 按试 验条件 )
6gL 0/
5L L m /
需氧 量的测 定重铬酸盐法》测定 。
2 结果与讨论
2 1K S . / 值对 比
表 1 不 同 染 色 工 艺 中 K S 对 比 /值 染 料 浓 Eez1 e )B vro Yl w凹 Eezl l D vr dN- Eezl el oR ? o vro Bu E- e G
3 s 一 晾干 。 0) 12 3 洗 液 配 方 : . .皂
皂
浴 比
l/ gL
1 3 :0
由表 l 以看 出,两 种工艺条件下 ,E e z l D 可 v r o E 染 料均 体现 较好 的提 升性 ,染料 在 纤维上 的固着率 随染料 的用 量有 明显 的增加 。当染料浓 度低 于4 g 0/
活性染料无盐轧蒸连续染色工艺实践
红 、 性大红、 性 艳兰、 活 活 活性 翠 兰 、 活性 芷 青、 活性黑 等 。 关于染 料用 量 : 同样 的 深 度 , 薄 织 染 细 物, 无盐轧 蒸工 艺 与 轧烘 轧蒸 工 艺 染 料用 量 相等 ; 厚 织 物 , 于无 盐 轧 蒸 工 艺 染 透 性 粗 由 好 , 此 , 料 用 量 比轧 烘 轧 蒸 工 艺 增 加 因 染
时间 湿度 排 风
‘ 温度
p H值 水 量
下进行 的 , 存 在 轧 烘轧 蒸 工 艺染 料 在 打底 不
机烘干过程 中容易产生泳移的问题 , 同时织
物染 透性 好 。
处方质量 均 匀性
5 小样与大样的重现性
为 了使染色生产获得最 高的效率 , 需要 化验室进行多种试验 , 摸索出不同染料 , 不同
图 2 在 湿短 蒸( cnr12 艺中的工艺 变量 E o t )2 o 1
染料施加 织物质量 处方质量 带 液率
带液率 温度
碱
轧蒸工艺染色成品的各项牢度指标完全一致。 2用“ ) 评定变色用灰色样卡” 评定首尾色 差, 达到 4 , 级 色光变化小。
3 无 盐轧 蒸工 艺 , 浸 轧 染 料 和 碱 剂 的 ) 从
混合液到染料的固色过程全部是在湿态条件
‘ 辐射强度
残余含湿率
‘ 温度
在 无盐 轧蒸 工艺 中 , 烘 轧 蒸 工 艺使 用 轧 的助 剂都可 以使用 。
无盐轧蒸工艺的工艺流程: 浸轧染液和 专用 固色碱 剂 的混合 液 一汽 蒸 (0 " 102— (
122 15 n 一冷 洗 、 0" .mi) ( 热洗 一皂 洗 一热洗 一 冷洗 一烘干 。
碱 的施加
化 学 品 浓度 盐 的 质 量
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性染料染色新技术:活性染料湿短蒸染色2007/10/24/09:39 来源:中国纺织网现有网友评论0 条进入论坛【慧聪网丝印特印行业频道】轧染是活性染料重要的染色方式之一,但通常在轧染工艺中,织物经过浸轧染液后都需要进行中间烘干,以利于后续汽蒸或焙烘固色时提高加工速度和减少染料水解,获得高的固色率和色牢度。
但是中间烘干也带来许多问题:首先是消耗能源,湿织物烘干时蒸发水分要消耗大量热能;其次在烘干时染料容易发生泳移,产生色差和降低色牢度,染色重现性也变差;此外,浸轧染液后进行烘干,不但增加了一道加工工序,不便于管理,而且干态织物进行汽蒸时,染料和化学品重新要吸水溶解,干态织物吸湿都会放热产生过热现象,对染料上染和固色均不利。
因此,进行湿蒸是长期追求的目标。
染色织物湿蒸难度很大。
首先湿织物直接汽蒸,由于水分吸热蒸发,使织物升温速度大为减慢,延长了汽蒸固色时间;其次在织物上含有大量水分(通常浸轧后的带液率为60%~70%)时,汽蒸升温过程中,织物上的活性染料会发生大量水解,降低固色率和色牢度。
织物上的水分有多种状态,大致可分为纤维吸收水和织物上的自由水两大类。
吸收水又可分为化学结合水(主要通过氢键结合在纤维分子链上)或称不冻水(其冰点远低于0℃)和束缚水两类。
化学结合水含量不多,与染料反应机率也较少,因为它不能自由运动;吸收水相当多的一部分处于纤维孔道中,纤维孔道很细,这部分水也不易自由流动,与染料的反应速度也较低,称为束缚水。
纤维外的自由水一般容易运动,一小部分处在织物纤维间的毛细管中,虽然由于毛细管效应而不易流动,但它的本性和溶液中的水基本相同,而大部分是可以自由流动的自由水,它们因自身的重力也可以流动。
纤维外的这两种状态的水都容易与染料发生反应,是染料发生水解的主要因素,由于通常湿态汽蒸(或焙烘)时织物含纤维外的自由水分量大,故染料水解速率高。
湿短蒸工艺就是在选用适当的染料和固色碱剂的前提下,采用专用汽蒸设备,使织物尽快升温,织物上的水分从60%~70%很快降到适当水平后,进行湿态汽蒸或蒸焙,使染料快速固色,棉织物的含水率快速降到30%左右,粘胶织物降到35%左右,此时织物上的水分基本上为束缚水和化学结合水,自由水很少,故此时既可以保证纤维内孔道中充满水,有利于染料在孔道中溶解、扩散和对纤维吸附和固着,又可以减少被水解的染料。
为了能使织物上的水分快速蒸发和维持在合适的水平,湿短蒸的蒸箱除了供给常压饱和蒸汽外,还需要具备使蒸汽迅速升温的附加设备。
它往往用蒸汽/空气混合气体或高温过热蒸汽作为加热介质,前者蒸焙温度在120~130℃,时间在2~3min;后者汽蒸温度在180℃左右,时间仅为20~75s,在这种条件下固色率较高。
适于湿短蒸工艺的活性染料有多种。
较低温度蒸焙适合反应性强的染料,如二氯均三嗪和氟氯嘧啶类等;高温蒸焙适合反应性稍低的染料,包括常用的双活性基染料。
不论是哪类染料,都要求在湿织物汽蒸过程中水分含量较高时,染料不会发生大量水解,在达到足够高的温度后才发生快速固色反应。
因此,应使用碱性较弱的碱剂固色,或者在织物含水率较高时碱性不能强,这包括小苏打或纯碱与一些碱剂的混合碱,如果进行低碱或中性固色效果会更好。
研究发现,用中性固色剂固色,不论在120~130℃,或者在180℃左右都有很好效果。
总之,湿短蒸染色工艺具有许多优点,今后在染料、助剂、设备和工艺的研究和开发方面都应该加强。
活性染料染色新技术:活性染料湿短蒸染色2007/10/24/09:39 来源:中国纺织网现有网友评论0 条进入论坛活性染料小浴比染色染色浴比直接关系到染液中染料和化学品浓度,对染料的上染率和固色率、染液稳定性、匀染性和重现性都有影响。
染料的上染率和固色率在一定范围内均随着浴比的减少而增加,不同染料增加的速率是不同的,而且固色率与上染率增加的速率也是不同的,一般上染率比固色率增加要迅速。
由此可知,小浴比染色不仅可以加快上染速率,还可以在一定程度上提高固色率,因此可以大大减少盐用量,进行低盐染色,并可以提高染料和碱剂的利用率。
例如,当染料浓度为6%(o.w.f)时,如果染色浴比为40∶1,则食盐浓度高达540%(o.w.f)左右;当浴比降到3.5∶1时,食盐浓度可降到6%(o.w.f)左右,就可获得相同的染色深度。
同理,浴比减小后,染得相同深度颜色所需的染料量也可降低,例如Levafix翠蓝E-BA 在浴比为40∶1时,染料相对浓度为1.25,而当浴比降到3∶1后,相对浓度只需0.84,约为前者的2/3。
一般来说小浴比染色至少有以下几方面的优点:·减少能源和水的消耗;·降低盐和碱剂用量;·减少染料用量;·有利于改善染色重现性。
进行小浴比染色虽然具有许多优点,但实现小浴比染色也存在许多困难,首先要求染料的溶解性和稳定性好,特别是染深色品种和多只染料拼混应用时,不同染料对浴比的依存性是不同的。
染料溶解性和稳定性的矛盾主要反映在配液槽中,因为配液槽中的染料浓度大高于染槽中的浓度。
小浴比染色另一个难点是匀染性,要求浸染设备的染液循环和施设备良好,织物运行平稳,不易擦伤和变形,所以对设备结构和控制系统要求很高。
近年来为了适应小浴比染色推出了不少先进的设备,在一些喷射染色机中,织物染色实际上是在无残余染液的可旋转盛布装置中进行的,实际浴比可大大低于常规的小浴比(约5∶1),甚至低于2∶1。
例如100~180kg 织物,含染液量可低至200~360L。
为了适应活性染料小浴比染色,今后在染料品种、设备、碱剂或专用助剂上都应加强研究和开发。
活性染料短流程和一浴法染色缩短活性染料染色流程,不仅可以提高生产效率,还可以节能、节水、减少污水排放,前述湿短蒸染色就是轧染的一种短流程染色工艺。
浸染短流程染色工艺也是近年来研究的重点,一方面通过改进设备,可以缩短染色时间,更为重要的是合理控制染色过程,缩短上染、固色和水洗的时间。
近年来不少染料生产公司为推销产品开发了所谓活性染料快速染色工艺。
快速染色工艺的基础是根据染料的特性,合理选用染料并在保证良好的匀染性和重现性的前提下,缩短整个染色时间。
按照染料的直接性、反应性、提升或深染性、匀染或移染性,以及洗涤性等(这些染色特性通常用染色特征值表示,详细见本文受控染色部分介绍),可以求得最快的升温速率、最短的控温时间、最合理的添加中性盐和固色碱剂的数量和加料方式。
例如可以采取受控计量连续添加,不仅可以缩短时间,还可以大大节约染料、碱剂和盐,减少污水排放;有的工艺对染后的水洗也进行自动控制,可以进一步节约用水和减少污水量;此外,还有专用的受控染色软件供选用。
活性染料也经常用于混纺等多种纤维组分纺织品染色,它可以和其它一些类别的染料一浴法染这些纺织品,最典型的是活性/分散染料、活性/酸性染料一浴法染纤维素/聚酯纤维织物或纤维素/蛋白质纤维织物。
由于两种染料染色性能不同,进行一浴法染色时困难不少,所以不少印染厂还是采用二浴法染色,但工艺很长。
进行活性/分散染料一浴法染色,主要存在pH值、温度、电解质以及两种染料相互反应等矛盾。
为此近年来开发了低碱或中性固色活性染料和低盐染色活性染料,并配套选用低温、耐电解质或分散稳定性良好的分散染料;开发了pH值滑动,低碱或中性固色以及所谓碱性染色的多种一浴法染色工艺;开发pH值滑动剂或pH值调节剂、中性固色剂,以及“代用碱”和“代用盐”等染色助剂。
总之,活性染料/分散染料一浴法染色愈来愈受到重视。
目前纤维素纤维/涤纶混纺织物多半还采用一浴两步法,而纤维素纤维/PLA纤维混纺织物一浴法染色应用较多,因为PLA纤维用分散染料染色温度较低,在110℃左右,它和活性染料一浴法染色较容易。
进行活性/酸性染料一浴法染纤维素/蛋白质纤维混纺织物的主要矛盾是pH值,随着pH 值滑动剂或调节剂的应用,此种工艺迅速得到了推广应用,大大缩短了时间,节能节水和减少了污水。
活性染料“一次正确”和受控染色近年来对活性染料染色效率要求愈来愈来高,这样不仅可以降低成本,还可以节能节水,减少废水,并且可以缩短生产周期。
因此要求从小样到大样生产都尽可能地减少试验次数,进行所谓“一次正确”加工。
进行“一次正确”加工不仅要求严格选用染料,应用配伍性好的染料拼色,而且要合理制定染色工艺,达到快速、均匀和重现性好的效果。
为了达到上述目的,要求从对染料选用到上染,固色及染后水洗都进行全过程严格控制,并配合科学管理,进行所谓受控染色。
“一次正确”和受控染色首先要合理选用染料,根据不同的染料,制定不同的染色工艺,并严格控制,多半通过电脑进行自动全过程控制。
为了能够精确控制染色过程,需要了解染料的染色热力学和动力力学以及反应动力学特性。
这些特性如果按常规染色热力学和动力学,以及反应动力学的有关方程计算,既不方便,也难快速指导生产,因此,一些染料公司采用了在特定条件下测定求得染色特征值的方法,以这些染色特征值来表示染料的染色特性,作为选用和控制染色过程的基础。
主要染色特征值包括S、E、R或T50、F和MI、LDF 等,分别用来表示染料的直接性、反应性、固色程度、移染性和匀染性等特性。
根据染料的染色特征值,可以设计染色的加料(染料、盐和碱剂等)工作曲线,并进行自动计量添加;设计出合理的升温、保温的工作曲线,使染料的上染和固色始终处在最合理速度下进行,既快速又均匀染色;染后还可以快速高效水洗,节能节水,减少污水。
一些大的染料公司产的染料均附有染色特征值,可供应用者参考选用。
近年来生产的先进染色设备,也都配备了受控装置,不仅有自动计量加料系统,还有控制的电脑和软件,因此活性染料染色的一次成功率很高。
可以预测,随着清洁染色呼声会不断提高,以及染料和设备的发展,“一次正确”和受控染色技术将会得到更快的发展。