染料化学与环境保护

染料化学与环境保护

2009级4班梁玲玲

[摘要]：纺织业开发环保染色新技术的必要性。通过介绍几种环保染色新技术及这些技术的推广应用情况，阐明当今环保染色新技术革命方兴未艾，有很大的发展前景。

[关键词]：绿色；环保；染色新技术

还原染料是一类较老的优良染料，色谱齐全，颜色鲜艳，以其牢度好著称。它是棉用高级染料品种之一，大量应用于纤维素纤维和涤/棉混纺织物内棉组分的套染。有些还原染料还可用来染聚酯纤维和维纶。经过长期的研究改进和应用考验，这类染料中的许多品种已经得到了公认，成为长期沿用的品种[1]。还原染料都不溶于水, 需要用还原剂使这些染料形成可溶和可染色的隐色体。

还原染料所使用的还原剂至今大多仍是连二亚硫酸钠(保险粉)。还原染料仍然是目前要求高染色质量的各类纺织品染色中极其重要的染料品种。例如耐洗牢度要好的工作服、需要灭菌的医疗纺织品和需要有红外反射作用的军用纺织品等许多领域中要求好的耐氯牢度, 都需要应用还原染料染色[2]。从生态学观点, 还原染料也是目前纤维素纤维染色优先的选择。由于这些染料不溶于水, 不会积聚在水中和生物体中。而对生态的影响主要是应用还原剂和其他各种染色助剂, 在染色过程中使用后它们会最后留在废水中。因此有待开发新的环保的方法解决还原染料染色对环境的污染问题。目前研究最多的就是见电化学应用于还原染料的染色[3]。生态纺织品原则上要达到的标准[2]：符合在生产各个阶段中所用化学品的生态-毒理学和卫生方面的一般要求；没有某些有害物质，或在市售纺织品上以特定限度以下存在，以避免对使用者的危害；生产期间排放在水中或空气中的污染应符合对环境影响的限制；满足关于染色牢度和其他性能的质量要求。实现生态纺织品的关键除了染料和助剂品种外，还与加工方法有着密切的关系。那么我们就要大力发展比较有前途的生态纺织品加工技术。染色是纺织品加工过程中的一个重要一环，开发染色新技术也是必然的。现代染色技术，首先是清洁的加工生产，另外还要赋予纺织品具有高新性能和多种功能。从这个目标观察，现代染色技术将在以下几方面获得优先发展[4]。

一、为了建立清洁染色加工链，需要从原料、产品设计、加工和应用整个过程共同努力，建立一个清洁染色生产体系。加强研究开发清洁生产和环保型纺织染料、助剂，满足在毒性、诱变致癌、遗传、神经过敏和免疫等方面的严格要求，选用的化工原材料必须符合环保要求[5]。人们以前对印染助剂首先考虑如何达到第一功效，很少考虑其对人体的影响。随着人们生活水平和环保意识的提高，对印染助剂的选择原则趋向于在对人体产生尽可能少的毒副作用和保证人体健康的前提下，再研究发挥助剂的最佳功效。

二、新纤维和新组织结构染色：随着科学技术飞速发展发新纤维纤特别是多种纤维复合纺织材料会愈来愈多，纺织品的组织和结构也愈来愈复杂，要求的性能也愈来愈新，愈来愈多，它们的加工，包括染色会愈来愈复杂。目前国外的纺织布料纤维种类已达5～6种，将来我国的纺织产品所含纤维种类也会愈来愈多。与此相适应的染料和化学品种类也会增多。因此，染色工艺和染色方法也将会迅速发展，与此同时对染色理论也会不断深入研究。一些目前正在开发的染色新技术将逐步成熟和得到应用。例如高效短流程染色、电子束和紫外线等的射线固色、喷墨印染和电子成相印染等，更新的染色技术还

不断出现。

三、目前，水仍是染色不可缺少的介质，而且用水多，排放的污水也多。节水染色，包括各种小浴比、低带液率的染色会继续不断发展，此外就是循环用水，加工后的水溶液通过净化，使水得到重复利用。开发非水染色将更加被重视，目前研究的超临界CO2流体染色，虽然希望它完全

代替水作为染色介质是不现实的，但在一些特殊的染色体系有望应用。另一种非水染色介质，即离子液体也有可能开发作为一种染色介质，由于它无蒸汽压力，在常压下进行染色，染色设备简单，而且通过调节离子液体的疏水组成，可以作为类

染料的染色介质。实验证明，不仅直接、酸性、活性染料等离子染料有很好的溶解性和上染率，非离子染料，例如分散染料等也有好的上染率，因此它是一种较好的染色介质。非水介质染色的一个共同问题就是提高这些介质的循环利用率和降低成本。除

此之外，一些新的非水染色介质还会被开发出来。

四、未来是高度信息化网络时代，这也会反映到染色加工中来。为了适应高效快速反映，将建立多种通讯方式，从市场需求，原料供应，产品设计，定货交接，技术信息分析到各道生产加工的连接和管理等方面都将建立在信息网络上进行。未来的染色也是高度自动化的，为了减少劳动力和提高加工效率和质量，所有加工都自

动化设备控制下进行，这样将大大改善生产环境，无人生产车间将会愈来愈普遍。

五、天然物体，特别是生物的颜色丰富多彩，产生颜色的途径多种多样，大致上可分色素生色和结构生色两大类。色素不仅结构各不相同，它们还有各自的特殊功能，例如叶绿素虽然是绿色的，它在植物中的功能主要是光合作用，将光能转化为电能、化学能和生物能。结构生色是通过对光的散射、干涉和衍射作用产生颜色的，一些动物，例如蝴蝶美丽的颜色和结构生色紧密有关，许多物体的颜色是色素生色和结构生色相互结合才显出的。目前已有结构生色的彩色纤维和薄膜，它是一种不需化学品，无污染的生色途径，许多结构生色的特种纺织品将会受到重视。另外，新的仿生着色产品会愈来愈多。仿生着色纺织品将是多功能性的，产品不仅有美丽的颜色，还有抗菌、保湿、抗紫外线和具有光—热、光－电等转换功能。例如，最近日本就发现了生产青紫色色素的微生物并开发出使之应用于染色的新技术，用该技术染出的纺织品具有天然色素固有的柔和感。因此，所使用的染料既能生色，又具有其他功能性能的一些功能染料应用会增

多，还会开发新的功能染料和化学品。

总之，为了生态纺织品，不光要大力提倡发展环保染色新技术，整个纺织业从纤维生产、纺纱、织布以及服装加工各个环节的人们都在努力。印染业对涉及环境的染料的加工技术，染料的开发及选用要求尤为强烈。特别是欧洲出现了研究活跃，制造业者积极投入的可喜态势。通过对染整加工的分析，人们也发现了进一步保护环境的可能性，如研制新型纤维，试制新的染料，染色方法等。传统古老的染色，随着现代科技发展和人们生活质量的提高，将会永葆青春，并进一步成为人类不可缺少的加工技术。目前我国已成为纺织染整加工生产大国，应该加强科技开发，特别是原创性技术开发，使我国尽快成为世界纺织染整强国一、清洁生产

染料行业开展清洁生产，主要是针对生产中排污量较大的中间体。如硝基还原成氨基时，采用清洁的催化加氢工艺替代污染严重的硫化碱、铁粉还原工艺。目前