棉织物活性染料低盐染色工艺设计

棉织物活性染料低盐染色工艺设计

姓名：xxx

学号：xxxx

系部：xxxx

班级：xxxx

指导老师：xxx

目录

一、前言

二、棉织物的活性染料染色机理

三、活性染料的低盐染色的发展状况

四、低盐染色助剂

五、实验材料和仪器

六、染色工艺和处方

七、性能测定方法

八、结论

九、参考文献

一、前言

我国纺织行业年耗水量超过100亿吨，废水排放量占全国各行业的第六位。其中印染行业又是纺织行业中的废水排放大户，每天大约有400百万吨的废水排放，政府每年需花费大量的资金进行污水处理。推动节能减排政策是建设资源节约型、环境友好型社会的必要选择。印染行业的低盐染色促进了节能减排的实现。

随着活性染料染色的发展，所带来的废水排放问题也受到越来越多的关注。活性染料由于色泽鲜艳、湿牢度优异、使用方便、适用性强等优点发展很快，然而传统活性染料染色需加人大量盐，如元明粉和食盐．电解质盐的应用，虽然减少了染料本身的污染，但是高含盐量的印染废水很难降解，破坏生态环境。在传统的活性染料染棉工艺中，存在染料利用率低，用盐量大，染色废水处理负担重等一系列问题。并且会造成水源污染，使淡水盐化，破坏生态平衡，对水生物和土壤都有很大的危害，且污水中的可溶性盐的处理也较难。目前，对印染废水中有机化合物的处理取得了很大的成就，但对染色过程中大量加入或生成的无机盐还不能通过简单的物理化学及生化方法加以

处理。为了解决这些问题，近年来国内外大力研究如何减少盐用量，进行低盐或无盐染色，并已成为一个重要研究课题。除了开发新型染料、染色设备和应用新的染色助剂外，有必要在染色技术和生产控制方面进行改进．如选择对纤维亲和力高的活性染料，制定合适的低盐染色工艺，降低生产中的盐用量，并提高上染率和固色率，减少环境污染。

目前，实现活性染料低盐或无盐染色的主要方法有：开发低盐活性染料、对纤维素纤维阳离子改性、研发活性染料无盐染色助剂及调整染色工艺。新开发的新型代盐剂，是一类应用于活性染料低盐染色的高分子共聚物，水溶性好，使用方便，应用于活性染料中可以明显降低无机盐的使用量，提高染料利用率，达到绿色染整加工的目的。当今的印染行业，清洁生产大力倡导。在新工艺、新设备、新染料、新助剂的研究开发力度将增大。活性染料低盐染色是一个重要发展趋势，符合“节能减排、生态环保”的行业发展目标。无盐染色助剂的发展是解决活性染料低盐的最佳途径，目前新型无盐助剂的开发和应用已经取得了相当的进展。

二、棉织物活性染料染色机理

棉织物在世界范围内的纺织品工业中占有重要的地位，目前应用在棉纤维染色方面的最重要、最有潜力的染料是活性染料，因为活性染料染棉的颜色鲜艳度和耐湿处理牢度都较好。活性染料的化学结构通式为:W-D-B-R,式中W-水溶性集团，D-染色发色体或母体，B-活性基与染料母体的连接基，R-活性基团。

活性染料的染色过程包括上染、固色和皂洗后处理三个阶段。活性染料染色时，染料首先通过范德华力和氢键吸附到棉纤维表米娜，并向纤维内部扩散，然后再碱性的条件下，染料与纤维发生化学反应形成共价结合键结合而固着在纤维上，再通过皂洗将纤维上未与纤维反应的染料（包括水解染料）洗除，减少纤维表面浮色，提高其染色牢度和鲜艳度。PH值是影响染料与纤维反应的决定性因素，所以固色

必须在碱性条件下进行，且固色时的PH值必须适当，不能太低也不能太高，且随染料种类的不同有一定的变化。

三、活性染料的低盐染色的发展状况

活性染料的低盐染色技术涉及到高效、环保的染色助剂的开发及相应低盐染色工艺的研究。开发阳离子化离子化助剂预处理棉纤维，使其离子化，浮点型的染料和正典性纤维可以以库仑力吸附，也可以以离子键结合，从而克服了棉纤维对活性染料吸附弱的缺点，在低盐条件下，实现活性染料上染，一方面杜绝染色工艺中大量无机盐加入所造成的严重的盐污染。另一方面，又可提高染料利用率，减少染色废水中染料的含量，因此，在世界范围内，率先开发活性染料的低盐、环保清洁染色助剂及相应染色工艺，是促进纺织业走出一条科技含量高、经济效益高、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到从分发挥的、可持续发展的新型工业化道路非常重要而又紧迫的大事。在当前，要实现活性染料的低盐染色，一般用低盐染色用活性染料、纤维素纤维的改性、低盐染色助剂、代用盐、染色工艺、冷轧堆工艺。

四、低盐染色助剂

由于纤维素纤维的阳离子改性存在对纤维性能的影响，造成染色匀染性差等问题，所以低盐染色助剂的开发与应用将是降低无机盐使用量的一条重要途径。目前研发的无机盐染色助剂大部分是多种组分的复合物，其中含有高分子聚合物、交联组分，在染色工程中高分子聚合物有助于提高纤维对染料的吸附，交联组分可以与纤维素纤维反应，提高染料上染，因此染色时无需加入无机盐就能达到理想的染色

效果，实现低盐染色。

许多科学家自制的一种含有双环氧基双季铵盐结构的线性分子（低盐染色助剂BEBA），经其改良的棉织物在染色中无需使用无机盐，就有很好的染色上染百分率和固色率，然后匀染性和色牢度良好。

五、实验材料和仪器

(1) 若干块纯棉布．

(2) 仪器电热恒温水浴锅(HH型)、722型分光光度计、分析天平．

(3) 染化料及试剂：活性染料（红3BS、黄3RS、蓝FBN），碱剂S （广州金瑞鹰神武化学有限公司），元明粉

六、染色工艺

(1)碱S低盐染色工艺：

活性染料 2% （o.w.f），

碱剂S 0-2 g／L，

元明粉 0-40 g／L，

上染温度*时间：3O℃*30min，

固色温度*时间：80"C * 45min，

浴比： 1：50

上染工艺曲线

皂煮条件：

中性皂片 2 g／L

纯碱 2 g／L

皂煮温度 95 ℃

皂煮时间 10 min

浴比 1 : 50

(2)碱S染色工艺

工艺处方：

活性染料(红 3BS、黄 3RS、蓝 FBN) 2%o.w.f.

碱剂 S 4g/L

元明粉 80g/L

固色温度 80℃

固色时间 45min

浴比 1：50

工艺曲线：