• 发布日期：2019-06-03
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多少年来,传统的染色技术都是在种种助剂的共同作用下完成的,如分散剂、匀染剂、促染剂等。在染色时助剂的用量巨大,染色后它们全部进入水体．是染色工业第一大污染源。造成严重的水体COD、BOD负荷;同时助剂的增溶作用增加了染料在染色废水中的滞留量,进一步加剧了水体的污染，特别是色度污染;其次，为保证染色品的色牢度达到要求,充分的水洗工艺必不可少,需用大量的净洗剂等一系列水洗助剂,耗水量和水洗工艺的繁复程度远过于染色工序。是染色工业的又一大污染源。过去,这些数量巨大、污染严重的废水或直接排入地面水系,或进行专门的末端处理。且不说这种末端处理所需附加费用巨大,染色企业难以承受,实际上目前的末端处理鲜有真正达标的,不少是靠用清水稀释才能达到排放标准的。这实际上是对地表水系的隐性污染,导致地表水质严重恶化,是目前无法克服的一大难题。
    多少年来,染色科技工作者围绕节水问题做了不少有益的尝试,如小浴比染色、非水溶剂染色、超临界二氧化碳染色等。20世纪90年代,东华大学一个研究小组利用微胶囊的独特性能,研究开发不需助剂的分散染料染色技术。至本世纪初，先后获得数个发明专利,还有2个专利尚在申请中，初步形成了一套分散染料对涤纶等合成纤维的无助剂、免水洗染色新工艺。该工艺达到了真正的清洁染色要求。近5年来先后有汉斯公司、无极公司的加盟和投入，许多家染厂的协助试验，已成功地解决了产业化中遇到的重大问题，初步完成了中试生产试验。

      本文介绍的清洁染色技术是把纯分散染料微胶囊化，再用来对涤纶纤维或织物进行染色。该技术利用了微胶囊的缓释和隔离作用，完全取代通常染色工艺中使用的分散剂、匀染剂等一切助剂。由于免除了助剂的使用．增溶作用不存在，染浴中存在的染料很少，纤维表面也仅存在不多于单分子吸附层的染料分子。染色结束后纤维表面浮色极少，染浴排液经简单过滤即可用于一般织物的前处理，染色织物不经水洗即可达到良好的色牢度，从而能够实现真正意义上的废水零排放，其节能、节水和环保的意义重大。
     该项染色技术基本上可在现有的高温染色机上实施，只需在原有染色机上加装一个附加装置即可，实施成本很低廉。该项技术主要包括染料的微胶囊化、新型染色工艺的开发和染色附加装置的研制等3个部分。经过近10年的小试研究、近5年的工厂中试和生产规模的试验，微胶囊化染料已形成500～1 000t/年的生产能力，染色方面初步形成了梭织物、针织物、仿麂皮绒、绞纱和筒子纱的染色工艺，研制的附加装置已经过数次改型，目前已基本定型为动态萃取机，可以满足拼色生产需要。
1工艺原理描述
    1．1传统染色工艺原理
    传统的分散染料染色工艺是借助于大量的分散剂把所用的染料全部分散于染浴中,形成一个稳定的分散体系。体系中染料主要存在于胶束中，另有极少量的溶解染料以单分子状态存在于水中与胶束内染料形成平衡。染色时纤维表面首先吸附一层表面活性剂(主要是分散剂)，这一层表面活性剂的增溶、富集作用把水中的单分子染料富集到纤维表面,最终形成一层相当厚的堆积层。在染色温度下纤维表面的部分染料向纤维内部扩散、染着，纤维表面的堆积层又由水相溶解染料进行补充,同时胶束中贮存的染料不断消耗。因为这是一个平衡过程，染色结束后在胶束内,在染浴水相中乃至纤维表面不可避免地留有相当多的染料和助剂。留在染浴中的染料和助剂将造成严重的水体污染(数千的COD和深浓的色度),成为环境治理的一大难题;留在纤维表面的堆积层染料则成为浮色,严重影响染色质量,必须彻底地加以清洗(还原净洗、皂洗、清水洗)。染色后处理不但消耗更大量的水(每洗1 t织物约耗水80～120 t)和能量(热能和运转机器的能量),同时耗用可观的洗涤剂和其他化学品,这又造成更大的水体污染。从实质上看，染色作用便是基于染料在水相的溶解、扩散于纤维表面并进一步向纤维内部扩散和染着这一简单的过程,而付出的巨大代价则是对水体的污染和能量消耗。
    1．2清洁染色新技术的染色工艺原理
该项清洁染色新技术就是对上述染色作用基本原理的认识上研究、开发出来的。关键在于以形态稳定的控释性微胶囊代替了传统工艺中的胶束。染料的低溶解度和微胶囊的控释作用即可保证染色的均匀性。因此,传统工艺中所用的分散剂、匀染剂等一切助剂便成为多余。简单地讲,新技术的核心就是把纯分散染料微胶囊化,再把微胶囊分散染料直接投入染浴对纤维制品染色便可得到预期的结果。