活性染料与直接染料的分析
活性染料与直接染料的分析
字体: 小中大| 打印发表于: 2008-4-09 19:02 作者: 海阔天空来源: 万客化工在线
活性染料(Reactive Dyes)是指染料分子中带有活性基团的一类水溶性染料,其分子结构常由染料母体与活性基团两部分组成,染色过程中染料母体通过活性基与纤维反应生成共价键,得到稳定的"染料-纤维"有色化合物的整体,使染色成品有很好的耐洗牢度和耐摩擦牢度.活性染料具有色泽鲜艳.色谱齐全.价格较低.染色工艺简单.匀染性良好等优点,主要用于棉纤维及其纺织品的染色.印花.也可用于麻.羊毛.蚕丝和一部分合成纤维的染色,是目前染料工业中一类重要的染料.
活性染料若按染料母体的结构分类,有偶氮型.蒽醌型.酞箐型等.但通常活性染料按其活性基的结构分类,如带有三聚氯氰基的常称为均三氮苯型(或均三嗪型)活性染料;带有乙烯砜基的称为乙烯砜型活性染料等.随着生产技术的发展,活性基团的类型在不断增多,活性染料的品种也日益繁多.
活性染料的染色机理包括两个过程:吸色和固色.吸色既是染料与水分子同时进入纤维内部而被纤维吸着,因此活性染料分子中均含有亲水性基团,具有较好的水溶性;固色既是染料分子中的活性基团与纤维分子中的基团发生反应,生成新的共价键而被染色.
由于活性染料性能优良,应用范围不断扩展,新产品也不断涌现,在当今发展趋势中,集中表现为:开发高固色率.高着色牢度.适合低盐.低水.低能耗染色要求的染料新品种,以符合环境保护的要求,新品种的开发在染料母体方面是发展高直接的活性染料发色体,主要是双偶氮类型发色体.而更多的是新活性基的开发与完善,已经投入生产的新活性基有:一氟均三嗪.烟酸均三嗪.三氯嘧啶.二氟一氯嘧啶.二氯喹啉.a-溴代丙烯酰胺等,这些新活性基的引入,使染料在鲜艳度.坚牢度.固色率等方面均有很大提高,含有复合活性基的染料,由于应用性能优良.价格低廉而有了更大的发展.
目前以投入生产的有:带有两个一氯均三嗪基的KE型;带有一个一氯均三嗪基和一个乙烯砜基的M型,其中又有一氯均三嗪与间位酯配合的ME型(或B型);一氯均三嗪型与对位酯配合的EF型,还有一些含三个活性基的新品种.这些新品种的投产,加快了活性染料绿色化进程.从发展趋势看,活性染料正逐步取代还原.直接.硫化.冰染染料,成为纤维素纤维染料中的主要品种,并正在应用与蛋白质纤维和合成纤维的染色.
X型------二氯均三嗪型
K型------一氯均三嗪型
KN型----乙烯砜型
M型------一氯均三嗪.乙烯砜双活性基型
KE型-----双一氯均三嗪型
直接染料(DIRECT DYES)是能在中性或弱碱性介质中直接对纤维素纤维染色的一类染料,通常不需借助媒染剂,染浴中只需加入食盐或元明粉煮沸即可染色,他通常借助纤维素与染料之间的氢键和范德华力结合而成,因而耐洗.耐晒牢度较差.耐晒牢度在5级以上的既称为直接耐晒染料.
直接染料具有从黄到黑很齐全的色谱,生产工艺简单,价格低廉,使用方便.因而广泛地应用与针织.丝绸.棉纺.丝带.皮革.毛麻.造纸等行业.也用于黏胶纤维的染色.
直接染料分子通常较其它各类染料分子大,以各种二胺类化合物衍生的偶氮和多偶氮结构为主,最早使用的是联苯二胺类和二苯乙烯类.由于联苯二胺类化合物的致癌作用,目前已被世界各国禁止使用,一些新型结构的染料被开发应用,如尿素型.苯甲酰苯胺型.三聚氰酰胺型.苯并咪唑型.噻唑型.二嗪型.铜酞箐型以及多偶氮类.为了提高直接染料的耐晒.耐洗牢度.还开发生产了铜络合型直接染料,以及在染色过程中使用固色剂.现在已有多种固色剂可供选择.
特别应该提出的是三聚氰酰胺型直接染料,由于引入一个三嗪环基,其耐晒.耐水洗坚牢度均优于联苯胺型直接染料,而且这类染料高温稳定性好,上染率高,染浴PH值适应范围广,适宜与分散染料同浴染色,对涤纶沾色少,因而受到各国重视,已形成一个单独系列,统称为D型直接混纺染料.
直接染料的另一新发现,则是反应型直接染料(或称直接交链染料)的出现.这是一类铜络合的多偶氮直接染料,染色时需与特定的固色剂配套使用,这类固色剂多为阳离子型大分子化
合物,在其固色的同时,能分别与染料和纤维素分子产生共价键.离子键或配位键等,从而大大提高染料的染色坚牢度和固色率,适用于涤棉织物一浴一步法染色.缺点是都为铜络合物,使染色织物色光偏暗.
活性染料的未来发展趋势
活性染料的未来发展趋势 活性染料作为现在我国应用最广泛的染料，它的应用范围和市场前景，以及未来的发展趋势关系着我国化工行业的未来经济的前景，那么它的未来发展趋势和市场前景又是如何的：2007年我国染料出口数量与效益稳定增长。2007年染料出口数量基本保持了稳定增长的态势。全国各类染料出口合计28.4万吨，与上年比增长了13%，增长速度提高了4个百分点，出口数量创历史新高。出口创汇总额10.04亿美元，第一次突破10亿美元，同比增长了25%，增长速度提高了19个百分点。出口效益有了明显的提高。出口比较好的染料有分散染料、活性染料、还原染料和硫化染料。 在主要出口省市中，河北、广东、江苏、山西增长速度最快，都保持了20%以上的增长，而且效益也基本同步增长。浙江近几年一直是我国染料第一出口大省，2007年继续保持染料出口大省的绝对地位，出口数量达到11.2万吨，年出口总量第一次突破10万吨，占全国出口总量的39.4%，出口效益逐年增长。随着染料的出口和国内所需染料的要求的增长作为在染料中占有很大一份比重的活性染料它日后的发展空间和发展潜力是巨大的。 1 节能减排环保型活性染料的新发展和应用 活性染料是一种性价比最高的纤维素纤维用染料．这不仅是因为它是取代禁用染料和其他类型纤维素纤维用染料的最佳选择之一．而且它能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢度特别是湿牢度，它具有色谱宽广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应等特点．所以它的世界年产量已占到染料总量的20％左右．名列纤维素纤维用染料的首位。 但目前活性染料的利用率还不高．一般在60～65％．而且广泛使用的间歇式吸尽染色工艺在染色后的加工时间比较长，包括冲洗、中和、洗涤、皂洗、中洗和固色等的时间，要占全部染色加工时间的三分之一，不仅耗时长、耗能高，而且耗水多，产生大量难处理的有色含盐污水，还不一定完全能洗除未固着的被水解的染料，反过来又会影响染色物的牢度性能．是目前印染行业应用的染料中能耗和污染最厉害的染料之一。以棉针织布为例，通常染色加工1吨布耗水200吨，排污也约200吨，蒸汽约6．5吨，各种碱剂和盐剂约1吨．2006年全国印染加工出口的纯棉染色针织布约150万吨。仅此一项，不包括纯棉机织布、各种棉混纺布和麻、粘胶等布种以及内销的数量，消耗的水约3亿吨，排污3亿吨，耗煤超过110万吨，各种碱剂和盐剂150万吨．数量是相当惊人的。 针对这种情况．近年活性染料的新应用技术不断被开发．其中具有明显节能溅排效果的染色工艺有：冷轧堆染色、湿短蒸轧染、高固着率染色、小浴比染色、低温染色、低盐染色、混纺织物一浴一步法染色等，国内外染料公司发展了相应的节能减排环保型活性染料。 2适合低温染色的活性染料 活性染料是用于棉织物染色的最重要染料，由于低温染色的能耗、加工成本和染色时间都要比热染工艺经济．因此近年用于染色的活性染料的研究越来越集中在低于60℃进行吸尽染色和冷轧堆染色的活性染料上。 3 低于60℃染色的新型活性染料 染整加工大多是在较高温度下进行的，较高的染色温度可以增进纤维膨化，使纤维的空隙扩大，有利于染料分子进入．加速向纤维内部扩散。若要降低染色温度来达到相同的染色效果，必须改变染料的分子结掏．提高染料直接性和扩散性。对于染料来说．基本三原色的组合是重要的，即黄、红和蓝色染料的组合需能覆盖50％以上的平常服装颜色．另外为了获得最佳的可靠性和重现性，作为三原色的直接性、扩散性、固着行为和可洗涤性之问应具有尽可能好的平衡．特别是染色条件正常的波动不应该影响其重现性，这一点是很重要的。4冷轧堆染色的新型活性染料 冷轧堆染色是织物在低温下浸轧染料和碱剂混合染液f通过比例泵分别将染液和碱剂打入浸轧槽)，利用轧辊挤压使染液吸附在织物表面，然后打卷，在低温下堆置一定时间，完成
活性染料染色
棉织物的活性染料染色 姓名：商倪锋学号：08139126 班级:轻化工程081班 同组者：史千千 摘要：本实验采用活性艳蓝K--GR对全棉植物进行染色，染色后对活性染料的固色率和吸尽率的测定。 关键词： 活性染料，染色棉织物固色率吸尽率 Dyeing of cotton with active dyes Abstracts：in this paper，we use ReactivebrilliantblueK-GR dyeing cotton, after dyeing we use equipment to evaluate the fixation and exhaustion rate. The result show that reactive dyes on cotton fabric has not a higher exhaustion .fixation and low luster . . 前言： 棉织物是目前纺织市场应用最多的纤维之一，染棉织物可以用直接染料，活性染料进行染色，用直接染料染色后水洗牢度较差，很难达到客户的要求，同时在染色的过程中对染料的浪费也比较严重，吸尽率和固色率都比较低，本实验以活性艳蓝K--GR为染料对棉织物进行染色同时来测定活性染料的吸尽率和固色率。 一、实验目的 1、行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。 2、会活性染料吸尽率和固色率的测定 二、实验原理 1、染色原理: 活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。 活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。
活性染料染色操作注意事项
活性染料染色操作注意事项 1、为什么化料时要求先用少量冷水调浆，化料温度不能过高？ （1）先用少量的冷水调浆目的是使染料容易充分湿透，如果直接把染料倒入水中即染料外层形成胶状，把染料颗粒包起来，使染料颗粒内部难湿透难以化开，所以应先用少量冷水调浆，再用热水来化开。 （2）化料的温度过高，就会引起染料的水解，降低染料固色率。 2、加料时为什么要缓慢均匀？ 这主要是防止染料上染太快，如果一次性快速加入染料，便上染速率过快,会使纤维外层深，里面浅容易造成色花或条花。 3、加完染料后为什么要上染一定时间（如：10min）后方开始加盐？ 盐是促染剂，当染料上染到达到一定程度时，已经达到饱和难以继续上染加盐是为了打破这种平衡，但加盐促染前还要10—15min左右的时间进行，染料才能充分渗透均匀，否则易引起条花，色花。 4、为什么加盐要分次加？ 分次加盐的目的是为了均匀促染，以免促染太快，造成色花。 5、加盐后为什么要进行一定时间（如20分钟）才能固色。 主要有两个方面的原因：A、是让盐在缸内溶解均匀，充分促染B、是让促染进入上染饱和达到平衡后，再加碱固色以达到最高上染量。 6、加碱为什么成为“固色”？ 活性染料加盐只有促染作用，但加碱会激发活性染料的活性，使染料与纤维在碱性条件下发生反应（化学反应）从而使染料固着在纤维上，所以称“固色”也由于这一种固色发生化学反应，达到较高的牢度。一旦固色色花印难以均匀。 7、加碱为什么要分次加入？ 分次加入的目的是为了使固色均匀，防止色花。 如果一次性加入易造成局部残液过高浓度与纤维反应加快，会容易引起色花。 8、加料时为什么必须先关汽？ a.加料前先关汽目的是为了减少条差防止色花。 b.控缸升温时两边温度超过3℃染色有影响，超过5℃出现条花，超过10℃停 机进行维修。 c.有人测试过，拉缸是汽后立转10—15分钟缸内前后左右温度基本均匀，并等于表温，所以加料，不管氯煮时加入H202还是染色时家染料盐、纯碱，都应先关汽才加料。 9、加碱后为什么确保工艺保温时间？ 保温时间应从加完碱后，并升温到工艺保温温度时才开始计算保温时间，只有按工艺保温时间剪板，质量才有保证，因为保温时间制定是根据一定用量染料需要多少时间进行反应确定的化验室也是这个时间打样的。 10、几种不按工艺规定剪板造成质量不稳定情况。 u时间未到“对”色剪板。 由于打板问题计料称料问题，布重浴比等问题都会造成色偏差，时间未到已经“对”色这种不正常性情况应报告班长或工艺员，不管怎样，缩短工艺，保温时间，染料反应未充分，颜色上染不变，上不均匀，没有丰满感，牢度也成问题。 u提早剪板，补料不准确。
第一章染料基础知识
第一章染料的基础知识 第一节染料的概念 一、何谓染料？ 能使纤维或织物染成一定坚牢度和鲜艳度颜色的有色物质。作为染料应该具备以下条件： （1）能溶于水或分散于水或用化学法使它溶解于水。 （2）对纤维有一定的亲和力。 （3）染着后在纤维上具有一定的坚牢度。 （4）染料必须具有颜色 二、何谓颜料？ 是指一种不溶于水及一般有机溶剂的有色物质，对纤维没有亲和力，靠粘合 剂的机械粘附作用，使物体表面着色的物质，称为颜料。 三、染料和颜料的区别与联系 1．联系：两者都可以使纺织品着色。 2．区别： （1）染料可溶于水和溶剂，而颜料不溶于水和一般的溶剂。 （2）染料对纤维具有亲和力，以溶液或分散液的形式上染纤维；颜料对纤维没有亲和力，靠粘合剂的粘附作用而着色。 （3）染料主要用于纺织品及皮革的染色，颜料重要应用在油漆、油墨和橡胶等工业。 活性染料的性能 一、溶解性 品质的活性染料商品应用良好的水溶性。溶解度和配制的染液浓度与选用的浴比大小，加入的电解质多少，染色温度以及尿素的用量等因素有关。活性染料的溶解度差别较大，可参见各论，所列的溶解度是指该染料应用时允许的范围。应用于印花或轧染的活性染料，应选用溶解度在１００克／升左右的品种，要求染料溶解完全，不混浊，不生色点。热水能加速溶解，尿素有增溶作用，食盐、元明粉等电解质会降低染料的溶解度。活性染料溶解时不应同时加入碱剂，以防染料发生水解。 活性染料溶解度的测定方法，有真空过滤法、分光光度法和滤纸斑点法。滤纸斑点法操作简便，适合工厂实际使用。测定时，先配制一系列不同的浓度的染料溶液，在室温（２０℃）下搅拌１０分钟，使染料充分溶解。用１毫升刻度的吸液管伸入试液中部，边搅拌边吸放三次。然后吸取0.5毫升试液，垂直滴于平放在烧杯口上滤纸上，重复一次。待晒干后目测试液渗圈，滤纸中以无明显斑点的前一档浓度作为该染料的溶解度，以克／升表示。有些活性染料的溶液，冷却后呈现混浊的胶体溶液，滴在滤纸上能均匀渗开，无斑点析出，并不妨碍正常使用。活性染料的性能 二、直接性 直接性是指活性染料在染液中被纤维吸收的能力。溶解度大的活性染料往往直接性较低，连续轧染和印花应选用直接性低的品种。浴比大的染色设备如绳状匹染
考题- 染色基本知识
第一章染色基本知识 1. 什么叫染色？它的目的和要求是什么？ 2. 物体为什么会有颜色？物体具有颜色的基本条件是什么？ 3. 什么叫染色牢度？常见的染色牢度有哪些？ 4. 什么叫浸染？什么叫轧染？各适用于何种织物的染色？ 第二章染色基本理论 TOP 1. 亲和力和直接性有何不同？ 2. 酸性染料染羊毛或聚酰胺纤维有无饱和值？用什么法其求出它？ 3. 何谓平衡吸附等温线？它分为哪几种类型？有何特点，方程式如何？ 4. 什么叫上染？上染过程分哪几个阶段？它和染色过程是否相同？ 5. 什么叫上染百分率？平衡上染百分率？它们在上染速率曲线上各有何特征？ 6. 染料在纤维中的扩散与染色效果有什么关系？影响扩散速率的因素有哪些？染料的扩散活 化能大小对扩散有什么影响？ 7. 试从染料的扩散速率、扩散活化能以及平衡吸附等方面说明温度对上染的影响。 8. 什么扩散边界层？染色时染液的流动对其有何影响？ 9. 染料在水溶液中有几种存在形式？染色时染料是以何种形式上染色？ 10. 浓度、温度及中性电解质对染料在溶液中的聚集有何影响？ 11. 在一般上染过程中，△H0和△S0为何是负值？根据△H0、△S0和T的关系式，讨论染色温 度T对平衡上染百分率的影响？ 12. 试说明某些酸性染料上染蛋白质纤维时，△S0为正值，即整个染色体系混乱度增加的原 因。 13. 什么叫稳态扩散、非稳态扩散？写出对应的Fick扩散方程式及其物理意义。 14. 什么叫无限染浴、有限染浴？它们在染色过程中各有何特点？ 15. 什么叫半染时间？在不同的染色条件下，其变化和哪些因素有关？ 16. 何谓孔道扩散模型和自由体积扩散模型？根据其基本理论简述纤维微结构的差异对染料扩 散速率的影响。 17. 什么叫初染率、移染性？染料的标准亲和力及染料的扩散性能对其有何影响？ 18. 为获得满意的染色效果，一般可通过哪些工艺条件来控制染料的上染速率。 19. 什么叫泳移、半匀染时间？ 第三章直接染料的染色 TOP 1. 直接染料染色时加入中性电解质的作用是什么？说明其作用原理。 2. 直接染料分为哪几个类型？各类有何特点？分别用什么方法来控制上染过程以纠正染色不 匀的现象。 3. 直接染料为何须进行后处理，常用的固色剂及其固色原理如何？
中国染料行业发展概况研究-行业发展现状和趋势
中国染料行业发展概况研究-行业发展现状和趋势 （一）行业发展现状 染料是指能将纤维和其他材料着色的物质，主要应用于各种纺织纤维的着色，同时广泛应用于塑料、橡胶、食品、皮革、造纸、涂料、油墨等领域，染料的最大用户是纺织印染行业，其用量占染料产量的90%。 印染时需先将染料制成水溶液、有机溶液、悬浮液等染液，当染液与纤维进行接触时，染料分子通过吸附、扩散以及一系列其他物理化学的作用，从染液转移到纤维等染物上，从而使其着色。 染料工业的发展与纺织工业、纤维工业和印染行业的发展密切相关。古代社会仅限于麻、毛、丝、棉等几种天然纤维制品的染色，染色品种和产品质量在几千年里并没有发生突跃性的革新与改变，而近代社会随着生产的发展和科学技术的进步，大量合成纤维的不断出现，对染料的应用性能提出了更高的要求，促进了染料新品种的研究和开发，推动了染料生产加工技术的革新与进步。 染料工业的发展也与化学原料工业的迅速发展密不可分。过去的天然染料主要是从动植物、矿物中提炼和生产加工，资源有限、工艺复杂、品质不一。现在的合成染料则以品种众多、技术成熟的石油化工产品、煤化工产品作为主要生产原料，使得染料品种在短短的几十年里就扩大至数千种，适合于大规模工业化生
产。合成染料的出现使得染料生产加工真正成为有机化工与精细化工的重要结合点，有机合成技术、重结晶技术、研磨成型造粒技术、光谱学理论与技术、计算机测色配色技术、配伍理论和配方技术、量子理论和辐射技术，这些物理学界、化学学界重大技术发明的不断出现和积累，催生着染料工业的不断衍变和发展，促成了染料品种的迅速扩大和产品品质的不断提高。 依据染料本身的性能、应用方法和应用对象，可以将染料主要分为分散染料、活性染料、酸性染料、直接染料、还原染料、硫化染料等。该等主要染料的应用领域具体情况如下表所示： 在众多染料产品中，市场应用最多的是分散染料及活性染料，上述两类染料产量约占染料总产量的75%。
活性染料与直接染料的分析
活性染料与直接染料的分析 字体: 小中大| 打印发表于: 2008-4-09 19:02 作者: 海阔天空来源: 万客化工在线 活性染料(Reactive Dyes)是指染料分子中带有活性基团的一类水溶性染料,其分子结构常由染料母体与活性基团两部分组成,染色过程中染料母体通过活性基与纤维反应生成共价键,得到稳定的"染料-纤维"有色化合物的整体,使染色成品有很好的耐洗牢度和耐摩擦牢度.活性染料具有色泽鲜艳.色谱齐全.价格较低.染色工艺简单.匀染性良好等优点,主要用于棉纤维及其纺织品的染色.印花.也可用于麻.羊毛.蚕丝和一部分合成纤维的染色,是目前染料工业中一类重要的染料. 活性染料若按染料母体的结构分类,有偶氮型.蒽醌型.酞箐型等.但通常活性染料按其活性基的结构分类,如带有三聚氯氰基的常称为均三氮苯型(或均三嗪型)活性染料;带有乙烯砜基的称为乙烯砜型活性染料等.随着生产技术的发展,活性基团的类型在不断增多,活性染料的品种也日益繁多. 活性染料的染色机理包括两个过程:吸色和固色.吸色既是染料与水分子同时进入纤维内部而被纤维吸着,因此活性染料分子中均含有亲水性基团,具有较好的水溶性;固色既是染料分子中的活性基团与纤维分子中的基团发生反应,生成新的共价键而被染色. 由于活性染料性能优良,应用范围不断扩展,新产品也不断涌现,在当今发展趋势中,集中表现为:开发高固色率.高着色牢度.适合低盐.低水.低能耗染色要求的染料新品种,以符合环境保护的要求,新品种的开发在染料母体方面是发展高直接的活性染料发色体,主要是双偶氮类型发色体.而更多的是新活性基的开发与完善,已经投入生产的新活性基有:一氟均三嗪.烟酸均三嗪.三氯嘧啶.二氟一氯嘧啶.二氯喹啉.a-溴代丙烯酰胺等,这些新活性基的引入,使染料在鲜艳度.坚牢度.固色率等方面均有很大提高,含有复合活性基的染料,由于应用性能优良.价格低廉而有了更大的发展. 目前以投入生产的有:带有两个一氯均三嗪基的KE型;带有一个一氯均三嗪基和一个乙烯砜基的M型,其中又有一氯均三嗪与间位酯配合的ME型(或B型);一氯均三嗪型与对位酯配合的EF型,还有一些含三个活性基的新品种.这些新品种的投产,加快了活性染料绿色化进程.从发展趋势看,活性染料正逐步取代还原.直接.硫化.冰染染料,成为纤维素纤维染料中的主要品种,并正在应用与蛋白质纤维和合成纤维的染色.
染料分类
染料分类 染料是使纤维或其他基质染成鲜明而坚牢色泽的有机化和物作为染料除了具有鲜明的色泽外，还须能溶于水或借助于化学方法使之溶于水及制成分散液，在染色时舍染液而上染纤维，上染后具有一定的坚牢度，即在后加工或服用过程中保持不褪色。有一部分有色物质（包括有机物和无机物），不溶于水和一般有机溶剂，但也能上染纤维，他们往往借助于某些高分子物（粘合剂）将悬浮状态的颜料细小颗粒粘在纤维表面，这种有色物质称为颜料，颜料主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液着色。利用在纤维上经化学反应合成颜料的方法也可进行染色（酞箐染料）。 染料的特点： 1.有颜色 2.与水形成分散体系 3.上染纤维 4.有一定牢度 染料分类：（化学结构分类、应用分类） 一、化学结构分类： 1.偶氮结构（－N=N－） 2.蒽醌（A/Q）结构，分子中蒽醌结构： 3.靛系染料.如靛蓝，硫靛。 4.硫化染料，具有复杂的含硫结构。 5. 酞箐（PC）结构染料，分子中含有酞箐结构。 6.多甲川染料（箐系染料），在分子共轭体系中，含有（－C＝C－）链段。 7.芳甲烷染料，包括二芳甲烷和三芳甲烷染料。 8.硝基和亚硝基染料，在染料中，硝基为共轭体系关键组成部分。 9.杂环染料,分子中含有杂环结构。 二、染料应用分类： 1.直接染料(direct dyes)，染料分子多数为偶氮结构并含有磺酸基、羧酸基等水溶性基团，可溶于水，在水中以阴离子形式存在，一般染料对纤维素有亲和力，染料分子与纤维素分子之间以范德华力和氢键相结合，从而染着于纤维上。 2.酸性染料（acid dyes），是一类含磺酸基、羧酸基等极性基团的阴离子染料，通常以水溶性钠盐存在，在酸性染浴中，能与蛋白质纤维素分子中的氨基以离子键相结合而染着。结构上主要为偶氮和蒽醌所组成，亦有部分为三芳甲烷结构。
毛用活性染料染色的实验报告【精品】
一、实验目的 (1)自行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。 (2)学会活性染料吸尽率和固色率的测定 二、实验原理 (1)染色原理:活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。 活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。 活性染料浸染的上染曲线 由于活性染料在水溶液中要发生水解，从而影响活性染料的利用率，为了改善上述情况，现在开发出双活性基团甚至三活性基团的活性染料，可以使活性染料的固色率达到80%以上。 双活性基染料常见的有：含两个相同的一氯均三嗪型如国内KE型活性染料；含一个一氯均三嗪、一个为乙烯砜型的染料如国内M型活性染料。 (2) 固色原理: 活性染料与棉纤维的反应在碱性条件下，纤维素能形成纤维素负离子，能和活性染料发生亲核取代、加成反应，进而形成染料--纤维共价键，二氯均三嗪型较活泼，只需在较低温度下即可反应，而一氯均三嗪型则需在温度较高、碱性较强条件下才能反应。影响此反应的因素有很多。染料与纤维与水的反应为平行反应，因为水也是亲核试剂，反应条件机理相同。染料一经水解即失去与纤维的反应能力，固色率大为降低。从反应动力学研究得到，固着反应比水解反应快40倍左右，染色时PH一般为10~11为宜，X型可用碱性较弱的小苏打，对K型，则采用Na2CO3、Na3po4，甚至NaOH。染色温度具体根据不同染料性能而定。促染用元明粉，加入要掌握一多二早，分批加入的原则。浴比尽可能小些，以提高固色率。水解染料的存在，对纤维有一定的亲和力，但不够大，它会染着于纤维上，皂煮时不能完全煮下来，有时还会污染到其它纤维，特别是KN型染料耐碱牢度不高，易造成污染现象。水解染料的存在也是湿摩牢度较低的重要原因 ( 3 ) 加盐促染原理: 三、给定实验材料、药品及仪器 材料：丝光漂白棉布（各2g、8块） 药品：活性艳蓝K--GR，无水硫酸钠、碳酸钠、净洗剂EL-C
棉阳离子改性及活性染料无盐染色
1绪论 1.1引言 纺织印染行业是我国历史悠久的传统行业，同时也是我国的支柱产业之一。其中印染行业由于加工与生产工艺环节上的落后，逐渐成为重点关注的高污染、高能耗、高排放的“三高”行业之一。2013年，全国印染行业的总耗水量达到了100亿吨，污水排放则占到了国内工业总排放量的12%。特别是印染废水，其因为有着有机物含量高，色度深，电解质含量高等特点，成为了一种难以清理的工业废水。因此，以新型节能环保的印染工艺取代落后、高污染的旧工艺的行动刻不容缓。 目前世界上产量最大的纺织纤维即是纤维素纤维，其可纺性强，吸湿性好，在穿着时同时又具有较好的舒适性，在生活生产中被广泛应用[1]。近年来由于纤维素纤维的飞速发展，同时像直接染料、还原染料等染料在染色过程中造成的环境污染问题层出不穷，所以活性染料取而代之成为了纤维素纤维纺织品（特别是棉织物）染色最重要的一类染料。 活性染料的色彩鲜艳、色谱广泛、色牢度好、适用性强，其各类性能较好。然而在染色过程中，棉纤维大分子侧链上的羟基会在水溶液中发生水解，使得棉纤维整体呈负电性，染料阴离子会与棉纤维上的轻微负电荷发生排斥，从而导致其对于阴离子染料（如活性染料、直接染料等）的吸附性较弱。 在传统的活性染料棉织物染色工艺中，为了提高活性染料的上染率和固色率，需要加入大量无机盐，如硫酸钠、食盐等，以削弱染料阴离子与棉纤维上的轻微负电荷之间的排斥力，一般我们将这种过程叫做“促染”。根据染料颜色以及染料结构不同，通常的用盐量范围为30～150g/L。然而由于在染色过程中使用的大量的无机盐无法进行回收和降解处理，染色后排放的带有颜色、同时又有较高含盐量的染色污水常会造成环境问题，如土壤盐碱化，水质改变等。
2019-2020年活性染料的发展现状及趋势综述报告.doc
一、综述报告 (1) 1、课题分析 (1) 2、检索策略 (2) 3、检索式及检索结果 (2) 4、检索体会 (3) 二、综述论文 (5) 1、前言 (5) 2、文献综述 (6) 2.1国内活性染料总况 (7) 2.2活性染料的研究 (9) 2.2．1活性燃料的染色工艺 (9) 2.2.2提高活性染料固着率 (9) 2.2.3提高提高活性染料吸尽率 (11) 2.2.4 新活性染色技术的发展 (12) 2.2.5活性染料废水污染与处理 (12) 2.2.6活性染料低（无）盐染色研究 (13) 2.2.6.1 低盐活性染料的开发 (13) 2.2.6.2纤维素纤维的改性实现低（无）盐染色 (14) 2.2.6.3 无盐染色助剂的开发 (15) 2.2.6.4 低（无）盐染色工艺 (15) [16] 2.2.6.4.1湿短蒸工艺 (15) 2.2.6.4.2无盐轧蒸连续工 (16) 2.2.6.4.3冷轧堆工艺（包括冷轧堆前处理和冷轧堆染色） (16) 2.3活性染料的商品化技术 (16) 2.3.1生产技术和商品质量的精细化 (16) 2.4活性染料发展展望 (17) 2.5总结 (18) 2.6参考文献 (18)
一、综述报告 1、课题分析 还记得上学期创意手工染竞赛，我们主要使用了活性染料和直接染料，当时我就对此产生了兴趣，何为活性染料何为直接染料，它们有什么不同，它们都是什么类型的化学物质，哪种染料更有优势，更具有前景，值得我们去做深一步的探究呢？那我们首先必须了解各种染料的市场占有率和近几年的发展势头排名。 活性染料主要用来染色棉纤维，在世界纤维素纤维消耗的各类染料中，以吨位计，活性染料占３３％，硫化染料占２１％，直接染料占１８％，颜料占１３％，还原染料占１０％，冰染染料占５％；以金额计，活性染料占４３％，还原染料占２０％，直接染料占１７％，颜料占８％，冰染染料和硫化染料各占６％。无论从消耗的吨位数，还是从消耗金额来看，活性染料均居各类棉用染料之首。 表２世界纤维素纤维历年消耗各类染料（吨） 注：（１）括号内数字为占总量酉分数； （２）１９８８年数字未包括中国、印度和东欧国家 由表２可见，在纤维素纤维用染料中，活性染料需求量迅猛增长，直接、硫化和还原染料基本维持原有数字，冰染染料大幅度下降。到２００４年活性染料消耗量将占纤维素纤维消耗染料总量的一半，比１９９２年用量增长６０％以上。活性染料之所以用量能如此快速增长，皆源于其自身的优越性。特别是直接染料不少品种遭到禁用、其它一些染料因受对环境的污染或应用麻烦复杂，价格较昂等因素的制约，而活性染料在染色上的应用日益被用户所接受，加之适应性
活性染料染色基本知识
活性染料染色基本知识 §1、染色概述 一、染色的历史 染色是一门古老的工艺，从出土文物看，世界上古老的民族，早在史前就知道用天然染料进行染色。我国是利用天然染料最早的国家之一，据考查已有四、五千年的历史，周朝已设有"染官"，在我国早期的科学著作《天工开物》中也有相当详细的记载。十九世纪中叶，随着有机合成工业的发展，合成染料相继发明。1956年发明了能与纤维起化学发应的活性染料，至今已成为纤维素纤维最主要的染料。随着高分子合成工业的发展，各种合成纤维相继问世，各种应用于合纤的染料和染色方法应运而生。现在商品染料已达8000多种，各种先进的染色方 法和染色助剂层出不穷，古老的染色业正焕发出青春的活力。 二、染色方法 纺织品在染色过程中，一般要求染匀、染透、颜色纯正、符合标准、牢度好。加工对象有梭织物、针织物、散纤维、筒子纱（含经轴纱、绞丝、绞纱）、成衣，根据加工对象的不同，一般染色方法可分为： 1、浸染（竭染、吸尽染色）加工对象浸渍在染浴中，使染料逐步从染液向纤维转移，直至染透。我们目前的生产方法即属浸染。 2、轧染织物经短时间浸轧染浴后，使染液渗透到织物内部，然后经适当处理，如汽蒸或焙烘，使染料进入纤维内部。浸染时，染色物重量和所用染浴重量之比称为浴比，染料浓度一般用染料重量对纤维重量的百分数（owf）来表示。 §2、染色基本理论 染色是指染料舍染液（或介质）向纤维转移，并与纤维发生物理化学或化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品成为有色物体的加工过程。 一、染色的一般过程第一阶段：染液中的染料接近纤维表面，即染液本体中的染料分子向纤维表面扩散。染料随流动的染液一起向纤维表面扩散，当染液流速降低到只有1%时的界面到纤维表面的厚度称为动力边界层。显然，染液循环越剧烈，边界层越薄，对染料的扩散越有利，扩散越均匀，有利于匀染。 第二阶段：染料被纤维表面吸附。 染料分子到达纤维表面后，即被纤维表面吸附，一般此过程不发生化学反应。吸附逆过程称为脱附。两者同时存在，最后达到平衡，上染量不再提高。吸附量的大小，决定色泽的浓淡，吸附速率的快慢，决定染色的均匀性。 第三阶段：扩散 扩散是纤维被染透的过程，实际上是决定染色的时间的过程。染料的扩散在纤维无定型区进行。扩散的动力是浓度差。染色过程实际上是不断吸附--扩散的过程，直到染色的平衡。实际生产上，不一定要达到平衡才结束。 第四阶段：染料在纤维中固着 一、染料与纤维有多种结合键的形式。一般，直接、酸性等染料在上染过程中与纤维以氢键、范德华力、离子键等键合；而活性染料，则需要在碱剂作用下，活性基与纤维素上羟基之间以共价键结合，染色过程才能完成。 二、染色曲线形象地，上染过程可用上染曲线来描述。在恒温条件下，以染浴中染料的上染百分率对染色时间所作的曲线，称为上染曲线，它是研究上染过程
高分子染料研究及应用
高分子染料研究及应用 1.1 研究背景及意义 1856年英国有机化学家Perkin合成了苯胺紫，从此染料工业伴随着化学理论的发展飞速增长，各国科学家先后合成出几十万种染料，其中实际应用的染料有几千种。染色对象的发展，促进着染料本身的发展,同样也促进着染料改性技术的发展。 1994年德国颁布了禁用部分偶氮染料的法令，有22种致癌芳胺合成的染料受到禁用；能与纤维以共价键结合的活性染料在染色和贮存过程中部存在严重的活性基水解的问题，每年因活性基水解而造成了20％~50％的活性染料损失，这不仅严重浪费资源，而且造成了环境的污染；另外低分子量的分散染料在对合成纤维染色时还存在易迁移及不耐溶剂萃取等缺点。 高分子染料由于分子尺寸大，化学及热稳定性好，不易被皮肤所吸收，具有安全低毒等特性，而且高分子染料在结构上可调，既可以设计出与合成纤维相似的结构，也可以设计出用于天然纤维染色的多活性基结构的高分子染料，从而染色合成纤维时与所染纤维有好的相容性及耐萃取能力。这些优点使高分子染料成为研究开发禁用染料的代替品及合成更高效环保染料的热点I1l。 二十世纪以来，合成纤维的出现和广泛应用向染料行业提出了更高的要求。由于合成纤维（聚酯、尼龙、聚丙烯等）分子链紧密敛集，结晶度和取向度高，分子链中又缺乏能和染料分子结合的活性基，传统染料难以对其染色。尽管工业上采用了高温高压染色法、热熔连续染色法、载体染色法[2]和纤维改性法[3]，但仍然存在着工艺复杂、能耗大和染色牢度不够等缺点。从根本上讲，是因为这些方法没有解决染料分子与纤维高分子链的结合问题。染料的可聚合改性，即聚合染料技术，则从分子结构这一层面上解决了染料分子与纤维高分子链的结合问题。 聚合染料，即高分子染料，是通过一定的化学反应将染料分子引入高分子的主链或悬挂于侧链上而形成的有色高分子聚合物[4,5]，分子结构由高分子骨架和发色体
活性染料(1)
引入 活性染料是一类很重要的染料，望大家认真听讲 一、新课 活性染料，又称反应性染料。为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。活性染料是一类新型染料。1956年英国首先生产了 Procion牌号的活性染料。活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能与纤维反应的基团称为活性基。 活性染料（reaction dye)也叫反应性染料。分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共键的染料。具有较高的耐洗坚牢度 编辑本段分类 按活性基的不同，活性染料主要可分两类。公式 对称三氮苯型其通式为：式中D为母体染料。在这类活性染料中,活性基氯原子的化学性质较活泼。染色时，氯原子在碱性介质中被纤维素纤维取代，成为离去基团离去。染料与纤维素纤维间的反应属于双分子亲核取代反应（见取代反应）。乙烯砜型这类活性染料中所含活性基为乙烯砜基(D-SO2CH＝CH2)或β-羟乙砜基的硫酸酯。染色时，β-羟乙砜基硫酸酯在碱性介质中经消除反应生成乙烯砜基，然后与纤维素纤维化合，经亲核加成反应，形成共价键。上述两类活性染料是目前世界上产量最大的主要活性染料。为了提高活性染料的固色率，近年来在染料分子中引入两个活性基团，称双活性染料。活性染料除纤维素纤维用的品种外,还发展了蛋白质纤维(例如丝、毛等纤维)用的品种。 活性染料 活性染料的染色方法；活性染料染棉，最常采用的染色方法：浸染法，另外还有轧染料。浸染法：浸染法又可分一浴一步法，一浴两步法，两浴法三种染色
方法。A：一浴一步法：是在碱性浴中进行染色，即在染色的同时进行固色，这种方法工艺简单，染色时间短，操作方便，但由于吸附和固色同时进行，固色后染料不能再进行扩散，因此匀染和透染性差。同进在碱性条件下染色，染浴的染料稳定性，水解的比较多。B：一浴二步法：先在中性浴中染色，当染料上染接近平衡时，在染浴中加入碱剂，调整PH值至固色规定PH值，（一般为11）这时染料与纤维达到共价结合，达到固色目的。一浴二步法是活性染料浸染法中比较合理的染色方法，它不仅可经获得较高的上染率和固色率。而且有良好的匀染效果，因此棉针织物染色常用这种方法。 优点 活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：(1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。(2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。 (3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。(4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。 三、小结 活性染料的优点 活性染料的分类
染料基础知识
染料基础知识 染料是指在一定介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的化合物。我们介绍的染料和颜料只限于有机化合物。古代染料取自动植物。1856年Perkin发明第一个合成染料——马尾紫，使有机化学分出了一门新学科——染料化学。20世纪50年代。Pattee和Stephen发现含二氯均三嗪基团的染料在碱性条件下与纤维上的羟基发生键合，标志着染料使纤维着色从物理过程发展到化学过程，开创了活性染料的合成应用时期。目前，染料已不只限于纺织物的染色和印花，它在油漆、塑料、纸张、皮革、光电通讯、食品等许多部门得以应用。染料的分类染料的分类方法有三种：按来源划分（天然和合成染料）、按应用性能划分、按化学结构划分。常用后两种分类方法。染料按应用性能分为以下几类： 1.直接染料(direct dyes) 该类染料与纤维分子之间以范德化力和氢键相结合，分子中含有磺酸基、羧基而溶于水，在水中以阴离子形式存在，可使纤维直接染色。 2.酸性染料（acid dyes）在酸性介质中，染料分子内所含的磺酸基、羧基与蛋白纤维分子中的氨基以离子键相合，主要用于蛋白纤维（羊毛、蚕丝、皮革）的染色。 3.分散染料（disperse dyes）该类染料水溶性小，染色时借助分散剂呈分散状态而使疏水性纤维（涤纶、锦纶等）染色。 4.活性染料（reactive dyes）染料分子中存在能与纤维分子的羟基、氨基发生化学反应的基团。通过与纤维成共价键而使纤维着色。又称反应染料。主要用于棉、麻、合成纤维的染色，也可用于蛋白纤维的着色。 5.还原染料（vat dyes）有不溶和可溶于水两种。不溶性染料在碱性溶液中还原成可溶性，染色再经过氧化使其在纤维上恢复其不溶性而使纤维着色。可溶性则省去还原一步。该类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。 6.阳离子染料（cationic dyes）因在水中呈阳离子状态而得名。用于晴纶纤维的染色，常并入碱性染料类。
活性染料
关于活性染料的探讨 摘要：活性染料是一类很有发展前途的重要染料，在各种纤维染色中越来越为人们所关注。本文主要从活性染料的概念，分类，染色原理以及活性燃料的发展现状和应用前景几个方面来阐述的。 关键词：活性染料、活性基、反应机理、水溶性基团、亲和力、应用前景 正文：从1956年活性染料问世以来，经过50多年来的努力，活性染料已取得巨大进展，商品品种不断推陈出新，染料的各项性能不断改善。随着新工艺、新设备的发展，活性染料已经成为最重要的染料类别之一，在纺织印染所消耗的各类染料中所占比例迅速提高，遍及织织工业中的棉纺、毛纺、丝绸、针织、巾被、制带等各个部门，日益显示其在染料工业和印染工业中的独特地位。特别是随着环保意识的提高，活性染料成为各国大公司关注和竞相发展的一类染料。 活性染料又称反应性染料，是20世纪50年代出现的一类新型的水溶性染料，活性染料分子中含有能与纤维素中的羟基和蛋白质纤维中的氨基发生反应的活性基团，染色时与纤维生成共价键，生成“染色——纤维”化合物。 活性染料分子包括母体及活性基团两个主要部分，活性基团通过某些连接基与燃料母体相联，不同的活性基团通过与纤维中的-OH进行反应，而燃料母体则是燃料的发色部分，所以对活性材料可以根据其母体或活性基团进行分类。 按母体染料一般可分为偶氮型、蒽醌型、酞箐型等。其中偶氮燃
料色谱齐全，品种最多。根据活性基团的不同进行分类，可以分为均三嗪型和乙烯砜型为主，其中均三嗪型几乎占了燃料的一半左右。 活性染料染色反应类型与反应机理 活性染料与纤维素的反应分为亲核取代反应和亲核加成反应。 亲核取代反应 下面表示纤维素和羊毛的活性染料亲核取代反应以及该类活性染料 的平行水解反应。活性染料与纤维素的亲核取代反应: 亲核加成反应 β2羟乙基砜硫酸酯染料与纤维素的加成反应应通过双键 阶段;β2磺乙基磺酰胺染料通过闭环2再开环加成: Dye—SO2 CH2 CH2 OSO3 Na + NaOH Dye—SO2 CH =CH2 +Na2 SO4 +H2O Dye—SO2 CH = CH2 +Na2 SO4 + Cell - OH Dye—SO2CH2CH2O - Cell Dye—SO2 CH = CH2 +Na2 SO4 +W - NH2orDye—SO2CH2CH2—NH-W 染色过程活性燃料平行发生水解： Dye-SO2CH=CH2 + H2O→Dye-SO2CH2CH2OH
毛用活性染料染色的实验报告
毛用活性染料染色的实验报告 一、实验目的 (1)自行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。 (2)学会活性染料吸尽率和固色率的测定 二、实验原理 (1)染色原理:活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。 活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。 活性染料浸染的上染曲线
由于活性染料在水溶液中要发生水解，从而影响活性染料的利用率，为了改善上述情况，现在开发出双活性基团甚至三活性基团的活性染料，可以使活性染料的固色率达到80%以上。 双活性基染料常见的有：含两个相同的一氯均三嗪型如国内KE型活性染料；含一个一氯均三嗪、一个为乙烯砜型的染料如国内M型活性染料。 (2) 固色原理: 活性染料与棉纤维的反应在碱性条件下，纤维素能形成纤维素负离子，能和活性染料发生亲核取代、加成反应，进而形成染料--纤维共价键，二氯均三嗪型较活泼，只需在较低温度下即可反应，而一氯均三嗪型则需在温度较高、碱性较强条件下才能反应。影响此反应的因素有很多。染料与纤维与水的反应为平行反应，因为水也是亲核试剂，反应条件机理相同。染料一经水解即失去与纤维的反应能力，固色率大为降低。从反应动力学研究得到，固着反应比水解反应快40倍左右，染色时PH一般为10~11为宜，X型可用碱性较弱的小苏打，对K型，则采用Na2CO3、Na3po4，甚至NaOH。染色温度具体根据不同染料性能而定。促染用元明粉，加入要掌握一多二早，分批加入的原则。浴比尽可能小些，以提高固色率。水解染料的存在，对纤维有一定的亲和力，但不够大，它会染着于纤维上，皂煮时不能完全煮下来，有时还会污染到其它纤维，特别是KN型染料耐
阳离子聚电解质强化絮凝去除活性染料的研究
第26卷 第1期 2007年 1月环 境 化 学E NV I RONMENTAL C H E M I STRY V o.l 26,N o .1January 2007 中国化学会/第八届水处理化学大会暨学术研讨会0论文(2006年8月10日). *国家/十五0重大科技攻关项目(863)计划(2002AA601011-02-03);国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412308).阳离子聚电解质强化絮凝去除活性染料的研究 * 田秉晖 潘 纲 栾兆坤 (中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京,100085)摘 要 选用三种活性染料分别配成模拟染料废水,用阳离子聚电解质(PDADMA C)强化絮凝去除活性染 料.结果表明,PDADMA C 去除活性染料的机理为聚电解质络合絮凝.PDADM AC 的阳离子度高,分子量 低,疏水性大,脱色去除效果较好.而且,活性染料的脱色去除率随活性染料色度的深浅而不同,表现为 活性黑K-BG >活性艳红K-2BP>活性嫩黄K-6G. 关键词 絮凝,活性染料,阳离子聚电解质. 印染废水处理是水处理技术研究的热点内容 [1,2].传统的处理方法主要包括生物、物理、化学或它们的组合工艺[3].虽然生物法具有高效、绿色、费用低等优点,但是单独使用生化法处理印染废 水,一般难以达到废水排放或回用的标准,所以物理化学的方法如絮凝、吸附、超滤或氧化等,作为生化处理的后续处理技术也被广泛应用[4]. 目前,染料废水脱色所用的絮凝剂主要是铝盐和铁盐类,这两类传统的絮凝剂对不溶性染料具有良好的去除脱色效果,但对水溶性染料如活性染料,去除脱色效果较差[5,6].近年来,因阳离子聚电解质作为絮凝剂或助凝剂具有显著的高效性,已经引起了国内外的广泛关注.研究表明,阳离子聚电解质在对传统的胶体和悬浊液絮凝脱稳中,/吸附电中和0、/吸附架桥0和/耗散絮凝0是主要的絮凝机理[7].但是,对于有机污染物,如合成染料,其分子、离子和聚集体,粒径远小于胶体或颗粒物,所以强化絮凝去除有机污染物的机理可能与传统意义的絮凝机理完全不同. 本文选用三种活性染料分别配成模拟染料废水,进行阳离子聚电解质(聚二甲基二烯丙基氯化铵,PDADMAC)强化絮凝去除活性染料的研究.重点研究了阳离子聚电解质的分子量、阳离子度和疏水性,对不同色度的活性染料(显色基团结构不同)絮凝去除的影响. 1 实验部分 111 絮凝试验材料 PDADMAC 絮凝剂:特性粘度017dL #g -1 的PDADMAC 是40%的水溶液(F l o rage ,SNF ,France),特性粘度217dL #g -1和114dL #g -1的PDADMAC 由实验室合成.P(DADMAC -AM )特性粘度是3131dL #g -1,阳离子度3712%;两性共聚物聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-衣康酸[P(DADMAC -AM-I A )]的特性粘度是2197dL #g -1,阳离子度3817%,衣康酸投料比为1%.疏水性共聚物聚二烯丙基二甲基氯化铵-丙烯酰胺-乙烯基三甲氧基硅烷[P (DADMAC -AM-VTM S)]的特性粘度是3117dL #g -1,阳离子度3612%,乙烯基三甲氧基硅烷VT M S 投料比为1%,以上共聚物均为实验室合成. 活性黑K-B G,活性艳红K-2BP ,活性嫩黄K-6G,均为化学纯. 112 絮凝实验方法 将活性染料用去离子水配成100m g #l -1的活性染料储备液备用. 取1L 活性染料储备液加入到1L 的絮凝反应烧杯中,再加入计算量的阳离子聚电解质絮凝剂,以200r #m in -1快搅2m in ;以40r #m in -1慢搅15m in ;絮凝沉降10m i n .取液面下2c m 处上清液测定色度(HAC H USA DR4000紫外-可见光分光光度计),计算去除率.