染色技术的其他染料

近年来，其他种类的染料也取得了进展，尤其是电化学还原染色，引起了大家的关注。传统的还原或硫化染料染色使用化学还原剂还原染料，如保险粉，在工业生产中会产生大量废水，生产成本不断上升。长期以来的设想是，染料可以通过电化学直接从电极获得电子，然后在没有还原剂的情况下进行染色，因此不存在污染问题。60年代初，我们在熔融金属机上用熔融金属作电极，将还原染料母体还原成可溶性隐色体，在熔融金属的滚动压力下渗入织物，防止空气氧化，对纤维进行染色。实验表明，只需使用还原染料和氢氧化钠的悬浮液，就可以染出浅中色。填充时间很短，只有几十秒。因为不能染成深色，当时没有继续实验。1960左右，澳大利亚发布了用还原染料进行电化学还原染色的专利，后来巴斯夫公司等相继开发出染色技术和设备，因其良好的环保性而受到大家的关注[7660]

电化学还原染色有两种:直接法和间接法。直接法是让染料直接从阴极得到电子，变成无色，溶解在碱性溶液中。间接法是介质与电极反应生成还原介质，然后染料被还原成无色体对纤维进行染色。由于染料基质不溶于水，很难被电极直接还原，所以间接法通常效率很高。

有许多化合物可以用作介质，包括无机化合物和有机化合物。无机化合物多为金属复盐，尤其是一些Fe2+配合物，有许多不同的配体，尤其是一些在碱性溶液中稳定的配合物，容易被Fe3+还原成Fe2+(碱性溶液中的氧化还原电位至少在-600mv以下，最好在-1000 mv以下)。此外，将电子从阴极转移到氧化介质(Fe3+络合物)的速度应该高，将电子从还原介质(Fe2+络合物)转移到染料基质的速度应该快，以便该介质可以重复使用。

间接电化学还原的机理如下(以Fe2+三乙醇胺络合物为例)；

第一个还原步骤是Fe3+络合物在阴极的还原；

Fe3+L+e= Fe2+L(L是三乙醇胺配体)

被还原的络合物从电极扩散到染料基质中并将其还原。

染色后的染料隐色体最终被氧化成不溶性染料基质并固定在纤维上；

对于结构复杂的还原染料，羰基多，还原反应复杂。和常规还原方法一样，会出现过还原等问题。因此，对于不同的染料应选择不同的电化学还原条件，其具体过程有待进一步研究。由于不加或少加还原剂容易控制，值得开发。目前特别适用于用单一染料染色的稳定产品，如靛蓝染牛仔布，据说国外已有应用。另外也适用于国内生产的蜡染产品，因为这类产品使用单一染料，对匀染性要求不高。此外，为了稳定工艺，在常规染色中通过电化学还原减少保险粉的用量也是可行的。

其他染料还有很多新的染色工艺，包括分散染料和酸性染料，很多文章都有介绍，本文不再赘述。它们的特点正朝着高效、快速、环境清洁和友好的方向发展，本文后面将做一些介绍。

1.4染色后水洗工艺

活性染料固色后要充分洗涤，尤其是近几年的深色产品。如果洗涤不充分，不仅会影响产品的色牢度，还会加速染色产品在应用中的断键，使产品颜色不稳定。在染色湿牢度中，除皂洗牢度外，湿摩擦牢度往往成为产品最重要的技术指标，与染色后水洗密切相关。

近年来对染后水洗做了大量的研究，一方面是为了提高产品的牢度，另一方面是为了节水减污。为了提高清洗效率，深入研究了清洗原理和评价标准，提出了间歇换水和连续换水的理论关系。根据水洗不同阶段被去除物质的不同性质，设计了不同阶段水洗的技术参数，认为水洗主要由三个步骤组成，即:

(1)稀释交换阶段，此时，一些不直接作用于纤维的物质，如盐类、浮色等，主要通过水交换进行稀释。

(2)加速水解染料从纤维中扩散，为了加快扩散速度，必须将温度提高到接近沸腾(皂洗)。

(3)洗去扩散的水解染料，然后用热水和冷水稀释和交换。

根据上述洗涤过程，设计了臭名昭著洗涤过程并改进了洗涤设备，其中最重要的发展如下:

(1)将过去染色后大流量冷水洗改为热水洗(60-70℃)。在一些工艺中，将间歇换水改为连续换水，但精确控制水流量，这大大减少了:

(2)大浴比洗涤不断向小浴比或超小浴比洗涤转变；

(3)慢流水洗，不断变化为快速液-液水洗。

(4)将经验控制水洗改为控制水洗；

(5)用高效分散螯合剂代替常规助洗剂，帮助洗涤。

特别是经过控制洗涤后，流程大大缩短，用水量大大减少，污水也大大减少。加工成本也大大降低，同时效率大大提高。新型染色机小浴比，可水洗控制。