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【集萃网观察】摘要:
近年来，活性染料新型的染色工艺发展迅速，目前活性染料染色工艺有：活性染料轧染湿短蒸染色、活性染料浸染短流程、活性染料低温和冷轧堆染色、应用中性固色剂染色、活性染料低盐和无盐染色、应用“代用盐”活性染料低盐染色、活性染料低碱和中性染色。
1.活性染料轧染湿短蒸染色
轧染是活性染料重要的染色方式之一，但织物浸轧染液后，都需要进行中间烘干以利于后续汽蒸，或焙烘固色时提高加工速度和减少染料水解，获得高的固色率和色牢度。进行中间烘干会带来许多问题：消耗能源，湿织物烘干时蒸发水分要消耗大量热能；在烘干时染料容易发生泳移，产生色差和降低色牢度，染色重现性也变差；浸轧染液后进行烘干，不仅增加一道加工工序，不便管理，而且干织物进行汽蒸时，染料和化学品要重新吸水溶解。干织物吸湿都会放热，产生过热现象，对染料上染和固色均不利。所以，进行湿蒸是人们长期追求的目标。
染色织物湿蒸难度很大。首先，湿织物直接汽蒸，由于水分吸热蒸发，织物升温速率减慢，延长了汽蒸固色时间；其次，织物上含有大量水分（通常浸轧后的带液率为60%～70%）时，汽蒸升温过程中，织物上的活性染料会发生大量水解，降低固色率和色牢度。织物上的水分有多种状态，大致可分为纤维吸收水和织物上的自由水两大类。吸收水中的化学结合水（主要通过氢键结合在纤维分子链上）又称不冻水（其冰点远低于0℃），这部分水含量不多，与染料的反应概率也较少，因为它不能自由运动，相当大一部分吸收水处在纤维孔道中，纤维孔道很细，这部分水也不易自由流动，故又称束缚水，它与染料的反应速率也较低。纤维外的自由水虽然部分处在纤维问毛细管中，由于毛细管效应而不易流动，但大部分是可以自由流动的。纤维外这两种状态的水都容易和染料反应，是染料发生较高的情况下，都要求染料不会发生大量水解，在达到足够高温度后才发生快速固色反应。为此，适合用的碱剂碱性应较弱，或者在织物含水率较高时碱性不能强（包括小苏打或纯碱与一些碱剂的混合碱），如果进行低碱或中性固色效果会更好。研究发现，用中性固色剂固色，在120～130℃或180℃左右都有很好的效果。
2.活性染料浸染短流程
缩短活性染料染色流程，提高生产效率，节能、节水，减少污水排放，湿短蒸染色就是轧染的一种短流程染色工艺。浸染短流程染色工艺也是近年来研究的重点，改进设备、缩短染色时问，更为重要的是，合理控制染色过程，通过电脑自动控制可缩短上染、固色和水洗的时间。
近年来，不少染料生产公司为了推销产品，开发了活性染料快速染色工艺。快速染色工艺的基础是根据染料的特性，合理选用染料，并在保证良好的匀染和重现性前提下，缩短整个染色时间。采取受控计量连续添加，可以缩短时间。大大节约染料、碱剂和盐，减少污水排放。有的工艺对染后水洗也进行自动控制，进一步节约用水和减少污水。一些染料或设备生产商还开发了多款专用的受控染色软件。
3.活性染料低温和冷轧堆染色
从染色热力学知道，染料上染量和温度关系密切，温度低，达到平衡的上染量高，但是温度太低，由于上染速率和固色速率太低，上染率和固色率也会低。所以，根据不同染料和纤维的特点，适当降低上染温度和延长上染时间，可提高上染率和固色率，降低能耗，减少盐用量和污染。因此，近年来对低温染色，特别是冷轧堆染色更加重视。
冷轧堆染色作为活性染料的一种重要染色方法很早就被应用。但它也存在一些不足，例如染色时间长重现性不易控制较难快速打样和放样以及应用的染料品种相对较少等。
近年来，开发了一批适合冷轧堆染色的染料新品种。染色设备也作了较大改进，例如大大减小染槽容积和改变穿布方式，减少了打卷头尾色差，提高了染后水洗的效率及采用精确的计量装置添加染液和固色碱液，以大大提高染色重现性。此外，还改进了打样和放样的方法，冷轧堆染色效率大为提高，特别适合当前多品种和小批量染色，因此应用愈来愈多。
4.应用中性固色剂染色
为了使碱性固色的活性染料可以进行中性固色，可应用一些助剂，在固色条件下提高活性染料的反应速度。提高染料的反应速度包括两方面：（1）使用一些化合物，它们在固色条件下先和活性染料反应，形成活泼的染料中间化合物。中间化合物可以在中性条件下与纤维发生反应，然后释放出原来的化合物。这些化合物实际上是染料反应的催化剂，大多数为叔胺或其衍生物；（2）改变反应条件（例如提高温度）和反应介质（例如非水介质）。结合这两种途径可以达到中性固色的目的。
5.活性染料低盐和无盐染色
为了适应低盐和无盐染色，国内外一些主要染料公司先后都开发了一批适合低盐或者无盐染色的活性染料和相应的染色工艺，如日本住友公司的LETS染色法，其特点是低盐、匀染和省时。配套的染料是SumifixSupra系列，用盐量只有常规的1／2～1／3。亨斯迈公司则开发了NovacronLS系列染料，它是一类一氟均三嗪／乙烯砜双活性基染料，连接基是柔顺性好的烷胺基，染料直接性和崮色率高，适合低盐染色。
6.应用“代用盐”活性染料低盐染色
活性染料染色时，为了提高上染速率和上染率，需加入大量的中性电解质，通常是食盐或元明粉。它们的最大优点是价格低廉，但由于促染效果一般，往往用量很大，大浴比染色时，用量有时高达100g／L以上。为了减少盐污染，国内外都在开发它们的代用品，特别是一些促染效果好、环境友好的化合物。它们大多数仍然是盐类化合物，而且是多种化合物的复配物，用量比常用盐低得多。
7.活性染料低碱和中性染色
活性染料活性基中离去基的电负性愈强，其与纤维的亲电反应性就愈强，在碱性较弱的条件下或者在130℃的中性条件下有较高的固色速度，可以进行低碱和中性固色。近年来，这类染料品种增加了不少，有些是双活性基染料，它们在100℃时可以低碱固色，在130℃下可以中性固色，特别适合染蛋白质纤维或者进行活性染料与分散染料一浴法染色。但这类染料的价格较高。
近年来，活性染料新型的染色工艺发展迅速，目前活性染料染色工艺有：活性染料轧染湿短蒸染色、活性染料浸染短流程、活性染料低温和冷轧堆染色、应用中性固色剂染色、活性染料低盐和无盐染色、应用“代用盐”活性染料低盐染色、活性染料低碱和中性染色。
1、活性染料轧染湿短蒸染色
轧染是活性染料重要的染色方式之一，但织物浸轧染液后，都需要进行中间烘干以利于后续汽蒸，或焙烘固色时提高加工速度和减少染料水解，获得高的固色率和色牢度。进行中间烘干会带来许多问题：消耗能源，湿织物烘干时蒸发水分要消耗大量热能；在烘干时染料容易发生泳移，产生色差和降低色牢度，染色重现性也变差；浸轧染液后进行烘干，不仅增加一道加工工序，不便管理，而且干织物进行汽蒸时，染料和化学品要重新吸水溶解。干织物吸湿都会放热，产生过热现象，对染料上染和固色均不利。所以，进行湿蒸是人们长期追求的目标。
染色织物湿蒸难度很大。首先，湿织物直接汽蒸，由于水分吸热蒸发，织物升温速率减慢，延长了汽蒸固色时间；其次，织物上含有大量水分（通常浸轧后的带液率为60%～70%）时，汽蒸升温过程中，织物上的活性染料会发生大量水解，降低固色率和色牢度。织物上的水分有多种状态，大致可分为纤维吸收水和织物上的自由水两大类。吸收水中的化学结合水（主要通过氢键结合在纤维分子链上）又称不冻水（其冰点远低于0℃），这部分水含量不多，与染料的反应概率也较少，因为它不能自由运动，相当大一部分吸收水处在纤维孔道中，纤维孔道很细，这部分水也不易自由流动，故又称束缚水，它与染料的反应速率也较低。纤维外的自由水虽然部分处在纤维问毛细管中，由于毛细管效应而不易流动，但大部分是可以自由流动的。纤维外这两种状态的水都容易和染料反应，是染料发生较高的情况下，都要求染料不会发生大量水解，在达到足够高温度后才发生快速固色反应。为此，适合用的碱剂碱性应较弱，或者在织物含水率较高时碱性不能强（包括小苏打或纯碱与一些碱剂的混合碱），如果进行低碱或中性固色效果会更好。研究发现，用中性固色剂固色，在120～130℃或180℃左右都有很好的效果。
2、活性染料浸染短流程
缩短活性染料染色流程，提高生产效率，节能、节水，减少污水排放，湿短蒸染色就是轧染的一种短流程染色工艺。浸染短流程染色工艺也是近年来研究的重点，改进设备、缩短染色时问，更为重要的是，合理控制染色过程，通过电脑自动控制可缩短上染、固色和水洗的时间。
近年来，不少染料生产公司为了推销产品，开发了活性染料快速染色工艺。快速染色工艺的基础是根据染料的特性，合理选用染料，并在保证良好的匀染和重现性前提下，缩短整个染色时间。采取受控计量连续添加，可以缩短时间。大大节约染料、碱剂和盐，减少污水排放。有的工艺对染后水洗也进行自动控制，进一步节约用水和减少污水。一些染料或设备生产商还开发了多款专用的受控染色软件。
3、活性染料低温和冷轧堆染色
从染色热力学知道，染料上染量和温度关系密切，温度低，达到平衡的上染量高，但是温度太低，由于上染速率和固色速率太低，上染率和固色率也会低。所以，根据不同染料和纤维的特点，适当降低上染温度和延长上染时间，可提高上染率和固色率，降低能耗，减少盐用量和污染。因此，近年来对低温染色，特别是冷轧堆染色更加重视。
冷轧堆染色作为活性染料的一种重要染色方法很早就被应用。但它也存在一些不足，例如染色时间长重现性不易控制较难快速打样和放样以及应用的染料品种相对较少等。
近年来，开发了一批适合冷轧堆染色的染料新品种。染色设备也作了较大改进，例如大大减小染槽容积和改变穿布方式，减少了打卷头尾色差，提高了染后水洗的效率及采用精确的计量装置添加染液和固色碱液，以大大提高染色重现性。此外，还改进了打样和放样的方法，冷轧堆染色效率大为提高，特别适合当前多品种和小批量染色，因此应用愈来愈多。
4、应用中性固色剂染色
为了使碱性固色的活性染料可以进行中性固色，可应用一些助剂，在固色条件下提高活性染料的反应速度。提高染料的反应速度包括两方面：（1）使用一些化合物，它们在固色条件下先和活性染料反应，形成活泼的染料中间化合物。中间化合物可以在中性条件下与纤维发生反应，然后释放出原来的化合物。这些化合物实际上是染料反应的催化剂，大多数为叔胺或其衍生物；（2）改变反应条件（例如提高温度）和反应介质（例如非水介质）。结合这两种途径可以达到中性固色的目的。
5、活性染料低盐和无盐染色
为了适应低盐和无盐染色，国内外一些主要染料公司先后都开发了一批适合低盐或者无盐染色的活性染料和相应的染色工艺，如日本住友公司的LETS染色法，其特点是低盐、匀染和省时。配套的染料是SumifixSupra系列，用盐量只有常规的1／2～1／3。亨斯迈公司则开发了NovacronLS系列染料，它是一类一氟均三嗪／乙烯砜双活性基染料，连接基是柔顺性好的烷胺基，染料直接性和崮色率高，适合低盐染色。
6、应用“代用盐”活性染料低盐染色
活性染料染色时，为了提高上染速率和上染率，需加入大量的中性电解质，通常是食盐或元明粉。它们的最大优点是价格低廉，但由于促染效果一般，往往用量很大，大浴比染色时，用量有时高达100g／L以上。为了减少盐污染，国内外都在开发它们的代用品，特别是一些促染效果好、环境友好的化合物。它们大多数仍然是盐类化合物，而且是多种化合物的复配物，用量比常用盐低得多。
7、活性染料低碱和中性染色
活性染料活性基中离去基的电负性愈强，其与纤维的亲电反应性就愈强，在碱性较弱的条件下或者在130℃的中性条件下有较高的固色速度，可以进行低碱和中性固色。近年来，这类染料品种增加了不少，有些是双活性基染料，它们在100℃时可以低碱固色，在130℃下可以中性固色，特别适合染蛋白质纤维或者进行活性染料与分散染料一浴法染色。但这类染料的价格较高。
来源：中国化工网资讯
