绿色节能减排型染料与助剂 |
纺织委 陈荣圻 |
| 近期国内外非常重视节能减排型染料和助剂的研发，并取得了良好的效果，开发并推向市场。例如针对冷轧堆和小浴比染色的活性染料、低温染色、低盐染色的活性染料、低温酶煮练剂等节能减排型的染料、助剂等等。 |
| 一、节能减排型的染料 |
| 1、冷轧堆染色用的活性染料 |
| 冷轧堆染色由欧洲的印染企业率先研发成功。它是一种半连续的轧染工艺。冷轧堆染色用的活性染料采用室温染色，可节能节水。已经开发的冷轧堆染色用的活性染料是通过染料分子结构设计、染料和染料或染料和助剂的复配等手段取得的各种染料商品。 |
| 2、小浴比染色用的活性染料 |
| 竭染染色的浴比非常重要。所谓浴比就是浸染时染液体积与织物重量的比值。小浴比染色可节能节水、较少染料的用量、降低盐和碱的用量并能改善染色的重现性。瑞士一家精化公司开发了双活性基和三活性基的小浴比染色用的活性染料。 |
| 3、低盐型活性染料 |
| 低盐型活性染料具有良好的匀染性、再现性和溶解性，适合小浴比染色，固色率都在80%左右，吸色率与固色率之差较小，染色后浮色较少，洗涤浮色时间缩短，废水量大大减少。例如瑞士企业推出了这类环保型染料。在国内，上海万得公司、吴江桃源染料厂等也开发了这类产品。
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| 二、节能减排型的前处理助剂 |
| 1、低温酶煮练剂 |
| 传统的煮练工艺过程都必须在100甚至135摄氏度的高温下进行，1吨棉针织品约需耗用蒸汽5—6吨，占整个染整加工过程用汽量的60%左右。上世纪90年代起国外开始尝试用酶制剂进行煮练。酶制剂采用生物催化反应，速度快，一般能在50—60摄氏度反应，可以节约能源。酶本身是蛋白质，无毒，很容易生物降解，污水处理负担轻。由于酶反应的专一性，它只能催化特定的一种物质进行水解或裂解的化学反应，所以它可以从某些物质中去除某一种特定的成分。如果胶酶可在棉纤维中去除果胶质。应用丹麦诺维信公司的果胶酶对全棉精梳针织品进行煮练，处理温度为60摄氏度。 |
| 2、氧漂活化剂 |
| 传统的氧漂工艺，因为双氧水活化能较高，必须达到活化能才能分解出有效的氧化剂，也就是说，温度要在90摄氏度以上。本世纪初开发的N-酰基己内酰胺类阳离子活化剂在漂白液更易被呈阴离子性的纤维吸附，活化能力更强。在冷轧堆练漂工艺中，可由24小时堆置缩短到4—6小时；在双氧水热漂工艺中，温度可以降低，有利于节能和保护纤维。 |
| 三、节能减排型的染色助剂 |
| 1、羊毛低温染色助剂 |
| 羊毛低温染色助剂有三类品种，早期的品种是蚁酸等纤维溶胀剂，具有一定的效果，能在80—85摄氏度染色。 |
| 溶剂型助剂可在70摄氏度染色，匀染性很好，也不需要另加匀染剂。羊毛的张力提高，不泛黄，毡缩性小。 |
| 表面活性剂型助剂可提高染料的上染和扩散，染色温度最低可在40—50摄氏度进行。表面活性剂型助剂中使用最广泛的是两性型表面活性剂。其使用方法：一种是在弱酸性染浴中添加两性型表面活性剂，可以使染色温度下降10—15摄氏度。在中浅色染色时效果尚好，染深色时效果下降。另一种方法是，在染色前先用两性型表面活性剂处理，经洗涤后再染色，染色温度可以下降20—30摄氏度，而且可染深色，给色量提高10—20%，染色牢度与传统不加助剂时相同。 |
| 2、分散染料染色载体 |
| 环保型分散染料染色载体是20世纪90年代开始研究开发的，要求无毒，无气味，易生物降解，在较低的温度下保持液状，易乳化，乳液储藏稳定性好，合成容易，价格便宜等。至今开发的品种中，效果良好且价格便宜的有乙烯乙二醇等。 |
| 3、活性染料低温节水洗除浮色用助剂 |
| 活性染料染色和印花后都要皂洗，传统的皂洗存在能耗大，洗用水量大，洗涤时间长的缺点。活性染料低温节水洗除浮色可以采用两个措施，即低温节水皂洗剂和酶洗涤剂。 |
| A、低温节水皂洗剂 |
| 低温节水皂洗剂主要是通过复配增效技术的复配混合物，将低温下具有良好的润湿渗透、乳化分散、防止再污染作用的表面活性剂进行复配。 |
| 德国BASF公司开发的新型皂洗剂的皂洗效果不受盐浓度和水硬度的影响，在较低的温度下有较好的洗去浮色的效果。它对水解染料有很强的亲和力，容易将未固着的染料从织物上洗除，并能防止洗下来的染料重新沾污到织物上去。所以可以减少皂洗前的水洗时间，又能降低皂洗温度，大幅度缩短皂洗流程。既省时又可节约大约25%的水和热能。 |
| B、洗除活性染料浮色用酶制剂 |
| 酶洗涤剂用于活性染料染物的酶洗涤去除浮色，可以克服传统皂洗剂温度高、用水多、时间长的缺点。酶洗涤剂是三种物质的复配物： |
| 一是氧化酶， |
| 二是能释放过氧化氢的物质， |
| 三是中介体。 |
| 以上所述的染料和助剂均需配套相应的工艺和设备，它们的应用性能还需要加以摸索，尤其要做综合成本分析，最重要的是要解放思想，抛弃传统的耗能、耗水、多排放的工艺和传统的染料和助剂。节能减排是国家制定的一项重要的方针，我国纺织系统的染整加工用水量按单位重量纺织品既是国外的2—3倍；能源单耗是发达国家的3—5倍。将节能减排落实到位是纺织印染行业应当担负的责任和使命。 |
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| 作者；原上海市纺织职工大学 |
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