活性染料無鹽和低鹽染色研究進展
摘要: 在傳統的染色工藝中,活性染料染纖維素纖維需加入大量的鹽,以提高染料的上染率和固色率.鹽的加入導致水質惡化,破壞生態環境,因此活性染料的無鹽和低鹽染色研究成為印染工作者致力解決的熱點問題之一.本文從染料開發,纖維素纖維的改性,染色助劑,染色工藝4個方面闡述了無鹽染色技術的近期研究進展,并進行了歸納分析.
關鍵詞: 活性染料;無鹽和低鹽染色;染料結構;纖維素纖維改性;染色助劑;染色工藝
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纖維素纖維是世界產量最大的紡織纖維,而活性染料已成為纖維素纖維紡織品染色最重要的一類染料.活性染料分子結構簡單,色澤鮮艷,色譜齊全,使用方便,成本低廉,牢度優良.但活性染料最突出的問題是上染率和固色率低,染料的利用率不高,在傳統的染色工藝中,為了提高染料色上染率和固色率,需要加入大量無機鹽促染,根據染料的結構和染色織物的性質的不同,鹽的用量范圍約為30～150ｇ/Ｌ.
加入大量的中性鹽,使印染廢水造成嚴重的環境污染.從生態角度講,高含鹽量的廢水排放直接改變了江湖的水質,破壞了生態環境.鹽分的高滲透性將導致江湖周圍的土質鹽堿化,降低農作物的產量.其次是浪費鹽資源,增加了成本.
目前對印染廢水中的有機化合物的處理已經取得了很大成就.但對無機鹽的處理還處于初步研究階段.國內外已用的除鹽工藝有離子交換除鹽技術和膜分離技術.離子交換技術的研究和應用已有報道,但膜分離技術在印染廢水處理上的應用還停留在試驗階段.總之,通過物理化學及生化的方法不能實現印染廢水中無機鹽的降解和回收.基于此,近年來活性染料的無鹽和低鹽染色已成為印染工作者研究的熱門話題之一.本文系統地闡述了活性染料無鹽和低鹽染色的可行性以及實現這種染色工藝的不同途徑.
1 染料結構
近年來開發的低鹽染色活性染料大多有較高的直接性,在保證染料溶解性和勻染性的前提下,磺酸基的數目較少.為了提高染料的固色速率和固色效率,低鹽染色的染料均屬于雙或多活性基染料.染料上的磺酸基數目越多,與纖維的電荷斥力就越大,降低直接性越顯著,反之,疏水基團越多,芳環平面排列性越強,染料直接性就越高,鹽用量就越低.如在染料母體中引入脲基,增加了染料分子的共平面性,從而使其直接性增加,減少鹽的用量,但是直接性不可過高,否則會使水解染料難以洗除.染料活性基團的反應活性增強,染料固色速率加快,纖維中染料的活度ａｆ較小,提高了染料向纖維內部滲透的濃度梯度,使染料易于上染纖維.
