[发明专利]活性染料染色固色工艺技术方法及用于该方法的印染助剂

说明书

技术领域

本发明涉及染整行业中一种活性染料染色固色工艺技术方法，其赋予使用者获得在现有条件下，在只加控制量的一种印染助剂的前提下，就能完全同时弃用或不再主要依赖传统的固色碱剂碳酸钠和促染剂无机盐，或同时将各种盐的常规用量降15～100％，并因此进一步获得大幅节能减排、增效降耗的优势。

本发明还涉及一种应用于上述方法中染色固色所需的印染助剂及与其有类似作用的任何其它物质或添加剂及其加工方法，使其生产应用获得明显的优势。

背景技术

迄今为止，活性染料(或称反应性染料)可以采用浸染、轧染、卷染、冷轧堆等的各种不同染法。浸染有常温常压、高温高压下的溢流、喷射等染法；轧染又有轧蒸、轧烘、湿短蒸等；它们工艺、助剂有所不同；被染纺织品则可处于绳状、平幅状等或松散、或紧张的状态。其与染液处于或动、或静的状态。

活性染料在染各种天然或再生纤维素纤维成份、蛋白质成份、甲壳素成份等的纤维、布、纱、毛巾等纺织品时，为了使染料能尽可能地上染纤维并在纤维上染着、固色，会大量地使用传统的两种添加剂：如染色固色所需的碱剂碳酸钠(即纯碱；一般占被染纤维或纺织品的5～40％)、以及用来促染的盐类，如硫酸钠(俗称元明粉)或氯化钠(或食盐)等(一般占被染纤维或纺织品的20～150％)。特别是传统的浸染法，占到活性染料染色的55％以上，对这两种传统的添加剂的依赖程度很大；特别是盐，往往会倾向朝较大量的方向使用。

纯碱作为传统的活性染料染色中的碱性固色剂，虽由来已久、对大多数颜色效果良好，但存在粉尘飞扬、不易溶解、易色花、需分次加料、耗时较长、易产生钙斑、不易清洗、耗水量大、对咖啡、灰、军绿、杏色等色较为“敏感”、色光不易控制等致命缺点；它还被怀疑是导致被染纤维过度负离子化、致使染料对纤维亲和力大幅下降，而不得不使用大量盐来作为促染剂的主要原因。

各种盐类便宜，又因深色作用明显，浸染中往往会被大量使用至非占被染纺织品的20～150％不可；常规方法没人敢减量使用！其成本有时竟与昂贵的染料不相上下！大量盐的使用，加重了后续水洗、污水处理等的负担、增加了劳动强度；而高含盐溶液加热冷却所需的能耗远远大于低盐或无盐溶液的情况。

上述两种传统添加剂的使用，加重了传统的活性染料染色方法的痼疾。

由于使用了大量的碳酸钠和盐，染完色后，通常人们会采用两遍皂煮，以及甚至十多次以上的冷热水洗，以保证得到合格的皂洗和湿磨等牢度；这在各方面的消耗损失是比较大的，在传统或旧式老设备上尤其如此。导致染1吨纺织品的水耗量一般在100、甚至200多吨以上。这是造成高能耗、高排放、高污染、高成本、低效率的主要原因，亟待解决。

1980年代前后，国内外大量研究者开始着手解决上述问题。在替代纯碱的问题上，在研究学习了国外技术的情况下，特别是近些年来，国内出现了大量各式各样的替代碳酸钠的产品，如代用碱、代碱剂、固色碱、固色代用碱等等；在替代倍数、对颜色的适应性、价格、销量等方面超过了国外水平。

已发表文献“液体混合碱的解析”(印染，2005，(21)：40～44)给出了以碳酸钾为主(含量28～41％)、氢氧化钾、钠为辅(含量4～20％)的、只用来替代碳酸钠的配方。指出了一定量的磷酸氢二钠或钾、磷酸二氢钠或钾、硼砂、烷醇胺、有机烯酸、有机膦酸等可用于配方中。但透明的前提下，该系列产品总含量最大只能做到56％左右，故最多只能4～5倍替代碳酸钠。文中还显示，该配方不适合一次性加料、升温速率必须控制在1℃/min.；按这些配方制备的某公司的Argafix RCF不能用于其自产的BF-3B红这样的基本红色染料，这意味着不能很好地用于需要较大量红色的咖啡等的拼色中；也就意味着在很多颜色上不可能完全替代纯碱；该文没有涉及到可以同时减少盐的用量的信息。

已发表文献“活性染料固色用代用碱的分析”，印染助剂，2006，23(9)：41～44中，氢氧化钾为33.2％、磷酸钾17.6％偏硅酸钾为10.3％、分散剂(未知)、鳌合剂(未知)的代用碱配方，应用时加料也要分次；且只对黑、蓝色染料作过实验。该文也并没有涉及到该代用碱可以被用来同时减少盐的用量的信息。

在先发明专利申请“活性染料染色用固色碱剂”，专利号ZL 200510050261.5(授权公告号CN 1308542A)公开的碱金属氧化物及磷酸盐的用量范围有限，按该加工方法可能会加料较慢或需要较多的冷却剂。该文也并没有涉及到使用所述液体混合碱后，可以同时减少盐的用量的信息。