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1前言

進入21世紀后，世界紡織市場的競爭越來越激烈，東南亞的經(jīng)濟已成為低成本、高增長的代名詞，而歐洲、美國等的紡織工業(yè)業(yè)務也加速向亞洲轉移。為了適應紡織品市場激烈競爭的形勢，改革紡織生產(chǎn)管理體制、提高生產(chǎn)效率、推行控制染色、提高染色一次成功率（RFT）等新印染技術，使紡織品的生產(chǎn)成本不斷降低、產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高、環(huán)境負荷不斷減輕，已成為紡織企業(yè)共同的目標。在滿足環(huán)境和生態(tài)保護要求的前提下，促進了適合紡織品新要求的新型活性染料的開發(fā)。

2以高RFT為目標的新型活性染料

2.1 RFT-染色一次成功率的重要性

為了提高棉織物的染色效率，高的染色一次成功率（RFT）是非常重要的。同時它對改進印染企業(yè)的經(jīng)營具有很大作用，特別是原棉來源不同、質(zhì)量不一致，棉織物染色時會產(chǎn)生許多不確定的因素，使染色成功率降低。因此抓住RFT，不斷提高染色的一次成功率，會產(chǎn)生很大的效果。大量的生產(chǎn)實踐證明：

●RFT提高1%，生產(chǎn)總成本可降低1%；

●RFT提高I%，生產(chǎn)每公斤織物的收益可提高約10%。

基于上述原因，先進的染色技術必須最大限度地提高RFT。眾所周知，目前最重要的染色加工工程的管理方法是采用控制染色技術，它是企業(yè)的管理技術、染料的設計技術和染色的應用技術三者相融合的統(tǒng)一整體。顯然為要達到高的RFT，整個染色加工工程必須控制到“另缺陷”，即不需采用任何修正措施，這就是需要建立另缺陷的管理體系，包括建立作業(yè)標準、建立染色工程監(jiān)查方法，確立染色加工工程所有參數(shù)的在線管理和記錄；建立原布、水、染色助劑（鹽、堿、酸等）的核對方法；建立染色產(chǎn)品的質(zhì)量控制方法和建立修正方法等。當然開發(fā)以高RFT為目標的新型活性染料是確保高RFT的重要條件。

2.2以高RFT為目標的活性染料設計技術

當今新染料的設計大都采用電子計算機技術，即首先詳細分析所需染料的染色性能；然后設定理想的染料結構，把其作為初始結構，再不斷修改，創(chuàng)造出符合要求的實際染料產(chǎn)品。CAE就是把這種概念設計變?yōu)榭赡艿碾娮佑嬎銠C調(diào)節(jié)設計，近年這種技術發(fā)展很快，BASF等多家公司就是采用這種技術來設計和開發(fā)新型活性染料。新的Proncion H-EXL染料是用這種技術開發(fā)成功的一類能達到高RFT的新型染色用活性染料，它們的優(yōu)異性能可通過活性染料相容性模型（RCM），分析它們用于吸盡染色的染色行為因子來說明。RCM是由中性鹽存在下活性染料的直接性（S）、用移染性指數(shù)表示的在一次吸著階段的活性染料移行性（移行性指數(shù)：MI）、添加堿后呈現(xiàn)的對活性染料二次吸著的效果（勻染性因素：LDF）、在堿存在下活性染料的反應性固著達到最終固著值一半的固著時間（T50）等4個要素組成，對于活性染料吸盡染色法的RCM理想值如下所示：

●S（一次吸著率/直接性）70%-80%

●MI（移行性指數(shù)）>90%

●LDF（勻染性因素）>70%

●T50（半染時間）≌10分鐘

Procion H-EXL染料的4個要素值均在這個范圍內(nèi)（表1），這意味著當它們配合使用時具有優(yōu)異的相容性和勻染性，也有極佳的重現(xiàn)性。其實這類新染料的前身是一上世紀70年代開發(fā)的老Procion H-EXL染料，它們適于大浴比染色。由于它們具有極高的一次吸著率S（90%）和高的固著率等，對小浴比染色時的勻染性和重現(xiàn)性存在一定的問題，而用新Procion H-EXL染料在現(xiàn)代染色（小浴比、自動化）中極容易獲得滿意的結果，它們的一次吸著率S在70%-80%和半染時間T50為10分鐘，表明它們是一類勻染型活性染料。另外，由于它們的一次吸著率與最終吸著率之差在30%之內(nèi)，添加堿后也不會產(chǎn)生顏色深淺不勻的現(xiàn)象，但是乙烯砜型活性染料就不同了，它們的一次吸著率S和二次吸著率之差為50%-60%，半染時間T50也多數(shù)是在3分鐘以下（最差的情況約1分鐘）添加堿后極容易產(chǎn)生顏色深淺不勻。由此可見，新Procion H-EXL染料不僅能獲得極佳的勻染效果，而且染色工藝參數(shù)如浴比、溫度、鹽用量等的偏差基本上不影響染色結果，這樣染色時的RFT大大地提高。同時它們的優(yōu)異勻染性和擴散性，使其對Lyocell等新纖維也能發(fā)揮最適宜的染色性。另外，從對環(huán)境的影響來分析，首先在Procion H-EXL染料中，除了翠藍色、綠色等酞菁結構的品種外都不含有重金屬，其次它們完全滿足Eco-Tex Standard 100的要求，使用時不會對環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生有害影響；再從產(chǎn)生的染色廢水來分析，由于Procion H-EXL染料含有兩個活性基，不僅有適宜的一次吸著率S，而且固著率可達到80%的水平，因此洗凈性很好，用1.5小時洗凈染色物是完全可能的。

表1 Procion H-EXL染料的吸盡染色特性

注：采用未絲光棉（針織物）和excel標準染色法

Procion H-EXL染料由于使用時能達到高的RFT，容易染色，又有高的固著率、優(yōu)異的各種牢度，因此它們在歐、美等市場上成為一類很受歡迎的新型活性染料。

除外，Procion XL+也是一類能達到高RFT的多官能團及脫活的新型活性染料，它們的RCM對應的2個要素值如表2所示：

表2 Procion XL+染料的吸盡染色特性

注：采用未絲光棉和XL+標準染色法

可見它們是一類具有很好移染性、勻染性和重現(xiàn)性的染色用活性染料，特別適用于中色到深色包括深紅色、棕色、綠色和常會產(chǎn)生差的顏色重現(xiàn)性的芝麻色的染色。此外，Intracron CDX染料、Remazol RR型染料和Sumifix HF系列染料等也都具有好的重現(xiàn)性、高生產(chǎn)性和低的廢水負荷，且能獲得高RFT的嘶型活性染料。Intracron CDX染料還能給予高光牢度的組合和具有反復氧化洗滌的穩(wěn)定性，而此正是使用C.I.活性黑5形成的三原色組合中經(jīng)常遇到的難以解決的問題。

由于使用具有高RFT的新型活性染料對棉織物染色，使得過去采用直接性大的一氯均三嗪型活性染料不能使用的Salt-at-Start法，即染色開始時投入必要的中性藍的染法成為可能，而此正是染色自動化所必須的要素，這樣可比過去的染色方法縮短2個小時。不僅于此，使用具有高RFT的新型活性染料還可以大大縮短染色時準備階段和洗凈階段的時間。

3滿足棉染織品堅牢度新要求的新型活性染料

當今用中高級棉纖維衣料制造的衣服的最大問題是染色堅牢度不能滿足新要求帶來的麻煩，特別是時新式樣的棉織物，從審美的觀點出發(fā)多數(shù)使用活性染料染色，這個問題就比較突出了。實際上為了解決這個問題，可推薦使用還原染料，可是還原染料的色澤不夠鮮艷、使用也不方便，因此紡織市場上期望染料行業(yè)開發(fā)滿足棉染織物堅牢度新要求的新型活性染料。

活性染料染色的棉織物，碰到的大部分問題是染織物褪色或部分褪色，多數(shù)情況下存在下述四種情況，即。日光變褪色、化學物質(zhì)引起褪色，多次反復洗滌引起褪色和差的濕磨擦牢度。

3.1日光變褪色

這種變褪色現(xiàn)象比較普遍，主要原因是氣候不同和生活習慣不同等造成，在一般情況下這種現(xiàn)象能夠被預測。

3.1.1日光牢度

日光牢度最一般的評價方法是采用碳弧燈褪色儀或采用氙氣發(fā)光的氙燈日曬儀。由于在碳弧燈中紫外光領域比真正的日光強，所以研究實際的褪色現(xiàn)象以選用氙燈日曬儀較好。對于活性染料來說，一般情況下含金屬活性染料的日光牢度是良好的，而偶氮型活性染料在淺色時特別是紅色和海軍藍色的染料的日光牢度比較差。

3.1.2汗日光牢度