印染行业需要的节能减排型活性染料

　　摘要：为实现“十一五”目标，到2010年，单位耗能比2005年降低20%，污染物排放量减少10%。印染行业的冷轧堆染色、湿短蒸染色、小洛比染色和低温、低盐染色促进了节能减排。但是目前常用的中温型双异活性基染料不能胜任这些染色工艺要求，因此开发了合适的活性染料。本文就这些活性染料的分子结构特性，利用超分子化学的染料商品化，及其基本原理和性能作了详细评述，并推荐了一些著名染料品种。

　　我国纺织业年耗水量超过100亿吨，废水排放量占全国各行业的第六位，其中以印染行业排放的废水量最为严重，约占80%，用水量按单位重量纺织品计是国外的2-3倍。染整加工大多在较高温度下进行的，能耗大，单耗是国外的3-5倍。节能减排是国家制定的一项重要方针，如何把节能减排落实到位是纺织印染和染料生产两个行业共同的责任和使命。

　　活性染料是纤维素纤维染色用的最主要的染料，因色谱宽广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，所以广为应用。世界年产量约为25万吨，占染料总量的20%左右。我国活性染料年产量2005年约16万吨，2006年17.4万吨[1]，占总产量的25%。但是活性染料的利用率不高，一般在65%~72%，产生大量有色污水，因耗用大量电解压，造成废水中无机盐浓度严重超量，大大增加了治理活性染料染色废水的难度。印染行业的冷轧堆染色，湿短蒸轧染，小浴比染色和低温、低盐染料的开发，促进了节能减排。

　　近五年来世界染料的新品种开发分别是：2001年141个，2002年190个，2003年174个，2004年150个和2005年164个；其中活性染料新品种分别依次为：26，46，39，30，35个，占新品种总量的20%左右[2]。这些活性染料新品种中解决节能减排型为目标的占了其中一部分。

　　1、冷轧堆染色的活性染料

　　冷轧堆染色是织物在低温不浸轧染料和碱剂混合染液(通过比例泵分别将染液和碱剂进入浸轧槽)，利用轧辊挤压使染液吸附在织物表面，然后打卷堆置，在低温下堆置一定时间，以完成吸附、扩散、固着的染色三过程，最后水洗浮色。该工艺特点是工艺流程短，设备简单，因在冷态下进行染色，从而节约能源，且具有固色率高于常规轧蒸法，不存在染料泳移等弊病。该工艺对染料要求耐碱稳定性好，在浓碱、低温条件下不析出，和染料直接性低。为了使染料具有很好的耐碱性，利用超分子化学理论进行染料—染料、染料—助剂复配增级，减少染料的缔合度，增加染料的溶解度。为达到上述目的，已开发的用于冷轧堆染色活性染料是通过染料分子结构设计，染料与染料的复配和染料与助剂的复配等各种手段得到各种商品。

　　染料分子结构改变

　　Cibacron C型(现名Novacron)通过降低染料直接性，增加染料耐碱性而适用于冷轧堆染色。现有25个品种：1988年，亨斯迈纺织染化(原汽巴精化公司)推出了C型染料，有Cibacron黄C-RG(C.I.活性黄174)，黄C-5G(C.I.活性黄175)，黄C-R-01(C.I.活性黄168)，黄C-2R(C.I.活性黄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)，红C-2G(C.I.活性红228)，红C-B(C.I.活性红235)，红C-R(C.I.活性红238)，红C-GR(C.I.活性红264)，红C-2BL(C.I.活性红271)，红C-4B(C.I.活性红279)，大红C-6G(C.I.活性红267)，深红C-D(C.I.活性红278)，蓝C-R(C.I.活性蓝235)，藏青C-B(C.I.活性蓝238)，海军蓝C-G(C.I.活性蓝230)，海军蓝C-GN(C.I.活性蓝271)，绿C-4GA(C.I.活性绿5)，绿C-BL(C.I.活性绿33)，棕C-R(C.I.活性棕49)，黑C-N，黑C-NN(liq.33%)和黑C-2R等。

　　其结构特点是使用活性高于三聚氰氯的三聚氟氰，氟的原子量小于氯；与乙烯砜连接的桥基脂肪烃替代芳香烃[3] [4]。