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強酸性染料
早發展起來的一種酸性染料,要求在較強的酸性染浴中染色,其分子結構簡單,分子量低,含有磺酸基或羧基,對羊毛親合力不大,在羊毛上能勻移,染得均勻,故也稱酸性勻染染料,但色光不深,耐洗牢度較差,且染色時對羊毛有損傷,染后的羊毛手感較差。如酸性紅G(即C.I.酸性紅1)。
弱酸性染料
在強酸性染料中通過增大分子量、引入芳砜基等基團或引入長碳鏈等方法即生成弱酸性染料。分子結構較復雜,對羊毛親合力較大,能在弱酸性介質中染羊毛,對羊毛無損傷,色光較深,堅牢度有所提高,但不勻染。如弱酸性艷藍RAW(即C.I.酸性藍80)。
酸性媒介染料
用某些金屬鹽(如鉻鹽、銅鹽等)為媒染劑處理后,在織物上形成金屬絡合物的酸性染料。媒染手續較繁,但能得到耐曬、耐洗、耐摩擦牢度等性能較好的染品,如酸性媒介黑T(即C.I.媒介黑11)。
酸性絡合染料
由某些酸性染料與鉻、鈷等金屬絡合而成。可溶于水、其染品耐曬、耐光性能優良。它的染料母體和酸性媒介染料相似,但在制備染料時,已將金屬原子引入偶氮染料分子中,金屬原子與染料分子比為1:1,故又稱1:1金屬絡合染料。染色時不需要再用媒染劑處理。如酸性絡合黃GR(即C.I.酸性黃99)。
另一類酸性絡合染料分子中不含有磺酸基,而含有磺酰氨基等親水基團,分子中金屬原子與染料分子比為1:2,故又稱1:2金屬絡合染料。它在中性或弱酸性介質中染色,所以稱為中性染料。如中性灰2BL(即C.I.酸性黑60)。
酸性染料有偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型等,但大部分屬于偶氮染料。酸性絡合染料的生產與一般染料相似,但增加一步與金屬絡合的工藝,例如中性灰2BL,先由2-氨基苯酚-4-磺酰胺重氮化,與1-乙酰氨基-7-萘酚偶合,然后再用水楊酸鉻鈉絡合而成。
還原染料可用于棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同,可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法,因不常用,故在此不作討論。
隱色體染色法
隱色體染色是把染料預先還原成隱色體,在染浴中被纖維吸附,然后再進行氧化、皂洗的一種染色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等,多用于浸染和卷染。隱色體浸染適用于紗線染色,卷染法染色透芯程度差,有白芯現象。根據染料性質不同,可采取不同的還原方式。
(1)干缸法:在浸染染色時,有的染料還原速度較慢,采用較為劇烈的條件來提高染料的還原速率,這種還原方法稱為干缸法。
干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開粉調成稀漿,然后加入適量溫水和規定量的燒堿、保險粉,在規定溫度下還原10~15min,待染料充分還原后再經過濾加入含有燒堿、保險粉溶液的染缸中,并沖稀至所需濃度進行染色。由于還原時用水量極少、相當于提高了燒堿、保險粉濃度,加快了染料的還原速率,使還原反應正常完成。
(2)全浴法:這種還原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內,加入規定量的燒堿及保險粉,使染料還原,還原10~15min后即可進行染色。若對這類染料采用較為劇烈的還原條件,則易造成染料的水解或過度還原,影響染色成品質量
載體染色法是在常壓下加熱進行。它是利用一些對染料和纖維都有直接性的化學品,在染色時當這類化學品進入滌綸內部時,把染料分子也同時攜入,這種化學藥品稱為載體或攜染劑。
利用載體對滌綸染色的原理是滌綸中的苯環與染料分子中的芳核間有較大分子間引力,滌綸能吸附簡單的烴類、酚類等,這些化學品就成為載體。由于載體與滌綸之間的相互作用,使滌綸分子結構松弛,纖維空隙增大,分子易進入纖維內部。同時由于載體本身能與纖維及染料分子產生直接吸引力,不但能幫助染料溶解,把染料單分子帶到纖維表面,增加染料在纖維表面的濃度,而且能減少纖維的表面張力,使運動著的染料分子迅速進入纖維空隙區域,提高了染料分子的擴散率,促使染料與纖維結合,從而完成染色步驟。染色結束后,利用堿洗,使載體完全去除。常用載體有鄰苯基苯酚、聯苯、水楊酸甲酯等,由于大都具有毒性,對人體有害,已很少應用,故這里只作一般介紹。
2.高溫高壓染色法
高溫高壓染色法是在高溫有壓力的濕熱狀態下進行。染料在100℃以內上染速率很慢,即使在沸騰的染浴中染色,上染速率和上染百分率也不高,所以加壓在2atm(2.02×105Pa)以下,染浴溫度可提高到120~130℃,由于溫度提高,纖維分子的鏈段劇烈運動,產生的瞬時孔隙也越多和越大,此時染料分子的擴散也增快,增加了染料向纖維內部的擴散速率,使染色速率加快,直至染料被吸盡而完成染色。
分散染料的高溫高壓染色方法是一種重要的方法,適合升華牢度低和分子量較小的低溫型染料品種。用這類染料染色勻染性好,色澤濃艷,手感良好,織物透芯程度高,適合于小批量、多品種生產,常用于滌棉混紡織物的染色。
分散染料的高溫高壓染色可在高溫高壓卷染機和噴射、溢流染色機上進行,適宜于染深濃色澤,染色pH值一般控制在5~6,常用醋酸和磷酸二氫銨來調節pH值。為使染浴保持穩定,染色時尚需加入分散劑和高溫勻染劑。
陽離子染料是隨著石油化工的發展而產生,20世紀50年代隨著丙烯腈纖維的出現,瑞士Geigy公司和德國的Bayer公司相繼開發出用于丙烯腈纖維的陽離子染料。我國在60年代初也相繼研究開發生產出代多種陽離子染料。70年代又開發出第二代X型陽離子染料,擴大了色譜范圍,改進了染色性能,考慮了三元色之間的配伍性。70年代試制生產了第三代M型陽離子染料,稱之為遷移性陽離子染料,可適用于各種丙烯腈纖維染色。
世界生產染料的發達國家,其生產陽離子染料和堿性染料產量的總和只占染料總產量的10%以下。上世紀90年代中統計我國陽離子染料產量有2千多噸/年,只占染料總產量1%多,而且還部分出口。陽離子染料中以X型三原色和陽離子桃紅FG及艷紅5GN 為產量較大的品種。
近年來國內外致力于研究開發染色性能優良、性,結構新的品種,以及老產品工藝改進,節能降耗、三廢治理等領域。
國內骨干企業裝備不錯,也不乏人員,只是缺乏關鍵技術,阻礙了產品品質的提高和國際市場的開拓。 酞菁藍顏料有色澤鮮艷、著色力強、性能穩定、耐光耐熱、耐溶劑性好等特點,被廣泛應用于涂料、油墨和橡膠、塑料等行業。從世界顏料生產的發展趨勢看,酞菁藍顏料的年總產量在10萬噸左右,年需求增長達3%,中國占20%的份額。從總體發展趨勢看,歐美等發達國家的產量會逐漸下降,除日本、美國等國家的大公司外,中國將成為世界大的酞菁藍顏料供應商,并且有優勢占據更大的市場份額。 行內認為,中國國內有一定規模的顏料企業僅占20%左右,80%的企業都是規模很小的。國內企業有些廠家能生產的酞菁藍粗品,而且有部分出口,但多數廠家不僅質量有待提高,而且成本很高,同時還沒有把粗品真正做精做細,衍生開發的深度不夠。 國內酞菁藍生產有干法和濕法兩種工藝,因濕法具有明顯的質量優勢,所占比重較大。濕法主要采用烷基苯、三氯苯兩種溶劑,其中用三氯苯溶劑生產的產品中因含有多氯聯苯,在國際市場上受到限制;而用烷基苯做溶劑時,質量很好,但成本太高。如何做到既能提,又能降低生產成本呢?德爾馬斯認為,在法國、印度等國家所采用的以DCT做溶劑的工藝是合理的選擇,值得推廣。這種酞菁藍做溶劑使用的DCT,不僅可以明顯改善產品質量、擴大產量、大幅度降低生產成本,而且成品中完全不含多氯聯苯。 國內中小型酞菁藍廠改用DCT做溶劑,生產工藝僅作適當調整即可投入生產。他表示,在這方面他可以提供無償的技術支持。 在談到加入WTO后對國內酞菁藍行業的影響時,人士認為,國際上對顏料產品的品質要求特別高,如果國內企業特別是小企業不盡快改進技術和工藝,將很難生存。企業的當務之急是與國際接軌,掌握的技術和工藝,生產的產品,開發系列,并且解決好“三廢”問題,這一點對酞菁藍行業尤為重要。
無機顏料是有色金屬的氧化物,或一些金屬不溶性的金屬鹽,無機顏料又分為天然無機顏料和人造無機顏料,天然無機顏料是礦物顏料。
以天然礦物或無機化合物制成的顏料。天然礦物顏料一般純度較低,色澤較暗,但價格低廉。而合成無機顏料品種色譜,色澤鮮艷、,遮蓋力強。
人類很早就使用無機顏料,史前時代煙黑、白堊、色土、天然氧化鐵已被作為顏料使用。在公元前3000~前2000年,就已掌握了鉛白的生產方法。公元前200年左右,中國就用人工煉制銀朱(HgS)作顏料。1704年德國迪斯巴赫發明彩色顏料普魯士藍〔一種深藍色顏料,主要成分Fe4【Fe(CN)6】3·xH2O〕的制造法。1809年法國L.-N.沃克蘭制成鉻黃,1831年法國I.B.吉梅在里昂附近建廠生產群青,1874年英國奧氏鋅白公司所屬的威德尼斯工廠生產了鋅鋇白。1916年鈦復合顏料(含TiO225%)、1923年純二氧化鈦(鈦白)投入生產,使顏料生產水平推進了一大步。無機顏料的色譜,基本上已配套。
隨著染色工藝技術的不斷提高和發展,我國古代染出的紡織品顏色也不斷地豐富。有人曾對吐魯番出土的唐代絲織物作過色譜分析,共有24種顏色,其中紅色的有銀紅、水紅、猩紅、絳紅、絳紫;黃色有鵝黃、菊黃、杏黃、金黃、土黃、茶褐;青、藍色有蛋青、天青、翠藍、寶藍、赤青、藏青;綠色有胡綠、豆綠、葉綠、果綠、墨綠等。
近幾年節能減排成為了我國工業發展的一個趨勢,對于污染較大的印染行業面臨著國家一些列政策限制。2010年國家發布政策,淘汰行業落后產能,一些小作坊式的企業必將面臨整合。另一方面,棉花、羊毛等原材料價格的上漲,也讓行業倍感壓力。更多的挑戰將促使行業產業的升級,集中度將會提升。
我國印染行業的發展得到和紡織業界的高度重視。近幾年,國家把印染行業的技術改造列入紡織行業支持的行業之一,同時在技術開發和科技攻關方面也給予了相應政策支持,使我國印染行業在質量、品種、效益等方面得到很大改善,整體競爭力有所提高。
中國印染行業發展較快,加工能力世界,已是紡織印染生產大國。但生產能力和經濟效益的提高不同步。主要印染大類產品出口的平均單價比同期進口單價低,說明中國印染產品檔次較低,附加值不高;企業普遍看重的是色彩以及產品功能的開發,卻忽略了印染對于自然環境和社會的影響;印染企業大多以來料來樣加工為主,在工藝技術、品種開發和經營管理上多處于模仿追隨,自主的品牌較少,研發創新能力差;染整設備工藝參數在線檢測、在線控制技術,開發新設備,制造精度和配套件,節能、環保,售后服務等方面都落后于國外水平。
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