Econtrol工藝有3個步驟,即:軋–烘–洗。Econtrol 工藝省去了分離固色步驟(汽蒸),且工藝過程無需用 鹽。烘房內溫度為120℃,織物停留2 min,在相對濕 度為25%的蒸汽中固色。Econtrol工藝提供了受控染色 (Controlled Coloration)的優點及由Monforts設計開發的 創新設備。但由于設備造價高、工藝控制難度大,并沒有得 到廣泛推廣。
我國山西彩佳印染有限公司通過對傳統的還原皂洗機 進行重新設計和組合,研發出了活性染料無鹽軋蒸連續染 色工藝。它將活性染料印染的軋、烘、軋、蒸、洗五步工藝簡 化為三步工藝,即:軋、蒸、洗。其流程是:進布→2只冷 水輥冷卻→浸軋染料及固色堿混合液→透風→汽封口 還原蒸箱→蒸洗箱7只→兩柱烘燥(φ800烘筒20只)→落布。其產品特點如下:(1)從浸軋染料和堿劑的混合液 到染料的固色過程全部是在濕態條件下進行的,不存在打 底機烘干過程中染料容易產生泳移的現象,同時織物染透 性好;(2)由于半制品通過均勻軋車后,進入設置汽封口的 還原蒸箱,布面含水量較常規液封工藝低,所以升溫快,節 約了蒸汽;(3)由于無鹽染色,可減少染料回粘現象,所以 容易水洗,并且牢度提高;(4)無鹽軋蒸工藝染色成品達到GB/T411—2008《棉印染布》標準,與軋烘軋蒸工藝染色 成品的各項牢度指標一致。
與常規軋烘軋蒸工藝相比,無鹽軋蒸工藝無需用鹽,使 染色化學品用量減少了90%;節省了一臺熱風打底機,綜合 節能30%以上;并且減少洗滌用水,減少污水排放30%。 與Econtrol工藝相比,無鹽軋蒸工藝使用還原皂洗機,減少 了紅外線加熱裝置和高溫加熱裝置及溫度、濕度的精密控 制,進一步縮短了固色時間,提高了染色效率。與間歇式冷 堆染色工藝相比,無鹽軋蒸工藝得色量一致,由于固色堿劑 的改進,克服了水玻璃沾污的弊病,實現了軋染的連續化, 提高了生產效率。
3.活性染料低鹽或無鹽染色
活性染料染色時需要添加大量的中性電解質來提高上 染率,但大量的電解質在污水處理中難以去除,對環境污染 嚴重。為此,近年來國內外很多研發人員對活性染料的低鹽 或無鹽染色工藝做了大量的研究工作。
目前開發的低鹽和無鹽染色主要有以下幾種途徑:
(1)通過改進染料結構,開發高直接性和對鹽依存性低的活性染料或可產生電荷引力的陽離子型活性染料,結構式如下所示:

(2)開發新的染色工藝,如小浴比染色、電化學染色、 微懸浮體染色等。染料的直接性與染色溫度和浴比有關,染 色溫度越低,直接性越高,需要鹽用量也就越少。但溫度太低會降低染料的溶解度和上染速率,因而必須選用適當的 助劑來改善染料的溶解和分散性,加快染料的上染和固色速率。浴比越小,染料直接性越高,鹽用量也越少。而新型染色工藝目前還只是在試驗探索階段。
(3)對纖維改性,提高對染料的吸附能力。通常采用 的是兩浴兩步法工藝,即改性后再染色,這樣勢必會延長工 藝時間。為此,有人將改性放于前處理工藝中,前處理與改性一浴,然后60℃酸洗一次,冷水洗至中性,染前再用除氧酶處理。前處理與改性一浴中還用到具有滲透潤濕、洗滌煮練、氧漂穩定功效的多功能助劑BCN和精練酶等助劑。
(4)開發新型染色助劑。例如蘇州大學研發的超支化 活性染料無鹽染色助劑以端胺基超支化合物、交聯劑、催 化劑為主要組分配制而成。由于端胺基超支化合物既不同 于一般的小分子化合物,又不同于常規高分子化合物,采用 該助劑處理紗線、織物后,纖維表面胺基和亞胺基豐富且均 勻,因此,在活性染料染色工藝中不需加入無機鹽,就能保 證染色的均勻性,同時,染色深度、色牢度等指標與常規染 色工藝相當或更佳。
4.分散染料微膠囊染色
由于分散染料是一種疏水性強而水溶性小的非離子型染料,在制備和使用中都要加入多種助劑,如分散劑、勻染劑、增溶劑等,才能進行染色,卻因此加重了染色廢水的色度以及COD、BOD等的負荷,增加了污水處理的難度。
目前國內研發的分散染料微膠囊主要是利用微膠囊的緩釋功能和隔離性,使染色速度減緩,不僅可以達到勻染目的,節省許多助劑,而且還可以消除廢水中的色度和COD、BOD污染。
分散染料微膠囊染色技術在國內尚處于初始階段,其 染色和制備機理大致如下:以高分子成膜材料作微膠囊的 壁材,將分散均勻的染料細小液滴或固體顆粒包覆,形成微膠囊。在染色時,微膠囊內部的染料向壁外擴散,壁外的水 向內滲透,形成交換直至內外達到平衡,使分散染料在纖維 表面吸收而達到完全上染。
分散染料微膠囊非常細小,有巨大的比表面積;膠囊 壁材對染料親和性很弱,具有半透膜特性;同時它耐熱、堅 固,在染色條件下不破裂、不軟化,能充分地保持其原有的物理機械性能。微膠囊化使分散染料形成直徑約10~60μm 的小顆粒,并被囊壁嚴密包裹,在染色介質水中孤立存在。 當小顆粒與織物接觸時由于微膠囊的隔離作用而不會污染織物或形成斑點,這一點類似于傳統染色中的表面活性劑(分散劑)膠束。
在高溫染色條件下,水的表面張力很低,易于滲入微膠 囊內,溶解其中的分散染料形成飽和溶液。由于膠囊壁內外 染料形成的濃度梯度,使得溶解的染料分子在擴散推動力 的作用下,穿過膠囊壁向外擴散進入染浴,同時水進一步滲透進膠囊,直至平衡。若染浴中有滌綸存在,單分子染料會向滌綸表面吸附并向纖維內部擴散,完成上染。染浴中的染 料溶解平衡被打破,所以溶解、上染不斷進行。“溶解→擴 散→吸附→上染”這一過程連續進行直至獲得所需的色深。由于分散染料的溶解度很小,染浴中染料濃度極低,從而保證了良好的勻染性。
微膠囊化分散染料染色的滌綸織物具有良好的水洗性能,主要是由于纖維表面盡可能低的沾色,使后續的水洗過程變得不重要。如果斷絕染料來源,在染色條件下用水處理,促使纖維表面的吸附染料完全進入纖維,同樣可以達到提高色牢度的目的。其主要理論依據是:分散染料在水中的標準化學位遠高于其在纖維中的標準化學位。這種免水洗處理可以形象地稱為“饑餓染色”。
利用分散染料微膠囊/活性染料一浴法對滌棉混紡進行染色,也無需使用分散劑和勻染劑等助劑,即能達到勻染和高色牢度的要求。消除了助劑的增溶作用,染色后纖維表面的浮色大幅度減少,可省去滌綸織物的燒堿/保險粉還原清洗工序,避免了還原清洗對活性染料的破壞,并且降低了耗能、節省了水資源、縮短染色周期、提高了設備利用率及生產效率。
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