环保节能高效——纤维素纤维用染料和助剂的发展趋势
纤维素纤维是一类重要的纺织原料,分为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维。天然纤维素纤维以棉为主,还有苎麻、亚麻、黄麻和竹纤维等。再生纤维素纤维有粘胶纤维,Lyocel(Tencel)纤维和莫代尔(Modal)纤维等。纤维素纤维具有吸湿、透气、穿着舒适等优点,特别适合制作服装面料,将纤维素纤维与其他纤维混纺,可得到许多风格各异、性能独特的面料。
早期纤维素纤维染色主要使用直接染料、还原染料、硫化染料和碱性染料。活性染料问世后,受到普遍欢迎,用量逐年扩大。活性染料靠共价键与被染纤维结合,具有色光鲜艳、色谱齐全、染色工艺简单、色牢度优良等特点,被广泛应用于纤维素纤维的染色。目前,活性染料的产量仅次于分散染料,占据合成染料的第二位。据初步统计,在染料索引(ColourIndex)中,活性染料有索引号1055个,国外正在生产的产品为3400个,国内生产的牌号为189个。目前,直接染料、还原染料、硫化染料和碱性染料的发展处在停滞不前或萎缩状态。
印染新工艺催生染料新品种
近10年来,纤维素纤维的染色和前处理向高效、节能、节水、环保方向发展,一些新设备、新工艺的出现对染料和助剂提出了新的要求,这些短流程、高效率工艺和设备主要有冷轧堆前处理、湿短蒸前处理、卷布丝光、冷轧堆染色、湿短蒸染色、卷轧染色等。为了满足市场对活性染料的要求,染料化学工作者对活性染料的合成和应用进行了深入研究,研究了染色超分子化学、染料分子结构(包括空间构型)与染料性能之间的关系、染料拼混增效原理、助剂对染色性能的影响等。利用这些研究成果,开发出许多染料新品种。如:
新的双活性基活性染料:在这些染料分子中含有乙烯砜/一氯均三嗪、乙烯砜/一氟均三嗪、双一氯均三嗪等双活性基,由于含两个活性基,增加了染料与纤维的反应机会,提高了上色率,两个活性基之间具有互补性,使染色宽容度增加,提高了染色重现性。
溶解度活性染料:染料溶解度在200克/升以上,在小浴比染色时染料不易析出。
低盐染色用染料:通过分子结构设计,提高了染料与纤维之间的亲和力,在染色时无机盐用量为普通活性染料的1/3~1/2,减少了三废量。
特深色活性染料:利用分子内拼色原理,开发了几只特深色活性染料,这些染料具有较高的摩尔消光系数,用较少的染料即可染得深浓色泽。
冷轧堆染色用染料:通过结构筛选和特殊加工,开发了一些适合冷轧堆染色的活性染料,这些染料具有优异的耐碱稳定性。
连续染色专用活性染料:利用拼混增效原理,开发出直接性适中、固色率高、浮色易洗涤的连续染色专用染料。这些新染料问世将对染色新技术推广起到促进作用。
高效无醛助剂提升纺织品质量
助剂的主要进展是在提高效率和提升纺织品质量两个方面。一些高效渗透精炼剂具有渗透、乳化、净洗等多重功效,可满足冷轧堆前处理、湿短蒸前处理、煮炼漂一步前处理的要求,缩短了前处理工艺,提高了前处理效率,并达到节能降耗的目的。酶制剂被广泛应用到染整的各个工序中,如苎麻脱胶、织物精炼、双氧水去除、牛仔布水洗、纤维光亮整理(去除纤维上的绒毛)、柔软整理等。酶具有非常高的单一选择性,处理效率高,但由于目前酶制剂的价格昂贵,大面积推广使用还受到一些限制。纤维素纤维的免烫整理需要使用树脂整理剂,早期的树脂整理剂大多含有甲醛。生态纺织品标准(Oeko-TexStandard100)对纺织品中的甲醛含量有严格限制,为了满足生态纺织品标准要求,各助剂研究和生产单位在大力开发高效、无醛的树脂整理剂。
纤维素纤维用染料的发展方向
综观纤维素纤维用染料的发展过程及现状,预计今后将在下面几个方面有所发展。
几类专用染料将发展成完整系列。通过染料合成、应用筛选、染料加工和拼混增效研究,将开发出满足生态纺织品染色要求的环保型活性染料;浅色匀染染色的超匀染活性染料;满足室外工作要求的高耐光牢度活性染料;满足运动衣染色要求的高耐洗牢度活性染料;满足低成本染色的特深色活性染料;耐碱性优异的冷轧堆染色专用活性染料;耐碱性优良直接性适中的湿短蒸染色专用活性染料;数码喷墨印花专用活性染料墨水;Lyocel(Tencel)纤维和莫黛尔(Modal)纤维专用染料等;这些系列染料将充分满足纤维素纤维的各种染色要求。
混纺染色用复合染料将有所发展。为了达到节能、节水、缩短流程的目的,能满足涤/棉一浴染色的分散/活性复合染料用量将不断扩大,一浴一步染色工艺将获得推广。
酶制剂将得到广泛应用。随着酶生产技术不断进步,酶制剂的成本将迅速降低,各种酶处理加工技术将广泛应用在染整工业中。
各种永久高效、环保型整理剂将得到广泛应用。无甲醛永久免烫整理剂、永久柔软整理剂、永久抗污整理剂、永久阻燃整理剂、具有反应活性的紫外线吸收剂等高效助剂将得到长足发展,这些助剂的应用将使纺织品的品质有很大提高。 |