我國(guó)紡織業(yè)年耗水量超過(guò)100億噸,廢水排放量占全國(guó)各行業(yè)的第六位,其中以印染行業(yè)排放的廢水量最為嚴(yán)重,約占80%,用水量按單位重量紡織品計(jì)是國(guó)外的2-3倍。染整加工大多在較高溫度下進(jìn)行的,能耗大,單耗是國(guó)外的3-5倍。節(jié)能減排是國(guó)家制定的一項(xiàng)重要方針,如何把節(jié)能減排落實(shí)到位是紡織印染和染料生產(chǎn)兩個(gè)行業(yè)共同的責(zé)任和使命。
活性染料是纖維素纖維染色用的最主要的染料,因色譜寬廣、色澤鮮艷、性能優(yōu)異、適用性強(qiáng),所以廣為應(yīng)用。世界年產(chǎn)量約為25萬(wàn)噸,占染料總量的20%左右。我國(guó)活性染料年產(chǎn)量2005年約16萬(wàn)噸,2006年17.4萬(wàn)噸[1],占總產(chǎn)量的25%。但是活性染料的利用率不高,一般在65%~72%,產(chǎn)生大量有色污水,因耗用大量電解壓,造成廢水中無(wú)機(jī)鹽濃度嚴(yán)重超量,大大增加了治理活性染料染色廢水的難度。印染行業(yè)的冷軋堆染色,濕短蒸軋染,小浴比染色和低溫、低鹽染料的開(kāi)發(fā),促進(jìn)了節(jié)能減排。
近五年來(lái)世界染料的新品種開(kāi)發(fā)分別是:2001年141個(gè),2002年190個(gè),2003年174個(gè),2004年150個(gè)和2005年164個(gè);其中活性染料新品種分別依次為:26,46,39,30,35個(gè),占新品種總量的20%左右。這些活性染料新品種中解決節(jié)能減排型為目標(biāo)的占了其中一部分。
1、冷軋堆染色的活性染料
冷軋堆染色是織物在低溫不浸軋染料和堿劑混合染液(通過(guò)比例泵分別將染液和堿劑進(jìn)入浸軋槽),利用軋輥擠壓使染液吸附在織物表面,然后打卷堆置,在低溫下堆置一定時(shí)間,以完成吸附、擴(kuò)散、固著的染色三過(guò)程,最后水洗浮色。該工藝特點(diǎn)是工藝流程短,設(shè)備簡(jiǎn)單,因在冷態(tài)下進(jìn)行染色,從而節(jié)約能源,且具有固色率高于常規(guī)軋蒸法,不存在染料泳移等弊病。該工藝對(duì)染料要求耐堿穩(wěn)定性好,在濃堿、低溫條件下不析出,和染料直接性低。為了使染料具有很好的耐堿性,利用超分子化學(xué)理論進(jìn)行染料-染料、染料-助劑復(fù)配增級(jí),減少染料的締合度,增加染
為達(dá)到上述目的,已開(kāi)發(fā)的用于冷軋堆染色活性染料是通過(guò)染料分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),染料與染料的復(fù)配和染料與助劑的復(fù)配等各種手段得到各種商品。
染料分子結(jié)構(gòu)改變
CibacronC型(現(xiàn)名Novacron)通過(guò)降低染料直接性,增加染料耐堿性而適用于冷軋堆染色。現(xiàn)有25個(gè)品種:
1988年,亨斯邁紡織染化(原汽巴精化公司)推出了C型染料,有Cibacron黃C-RG(C.I.活性黃174),黃C-5G(C.I.活性黃175),黃C-R-01(C.I.活性黃168),黃C-2R(C.I.活性黃206),橙C-G(C.I.活性橙116),橙C-3R(C.I.活性橙131),橙C-RN(C.I.活性橙135),紅C-2G(C.I.活性紅228),紅C-B(C.I.活性紅235),紅C-R(C.I.活性紅238),紅C-GR(C.I.活性紅264),紅C-2BL(C.I.活性紅271),紅C-4B(C.I.活性紅279),大紅C-6G(C.I.活性紅267),深紅C-D(C.I.活性紅278),藍(lán)C-R(C.I.活性藍(lán)235),藏青C-B(C.I.活性藍(lán)238),海軍藍(lán)C-G(C.I.活性藍(lán)230),海軍藍(lán)C-GN(C.I.活性藍(lán)271),綠C-4GA(C.I.活性綠5),綠C-BL(C.I.活性綠33),棕C-R(C.I.活性棕49),黑C-N,黑C-NN(liq.33%)和黑C-2R等。
其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是使用活性高于三聚氰氯的三聚氟氰,氟的原子量小于氯;與乙烯砜連接的橋基脂肪烴替代芳香烴