采用新型液体分散染料对桃皮绒织物进行染色，并与传统的分散染料染色工艺进行对比。结果表明，新型液体分散染料染色织物在K/S值、布面均匀性、各项色牢度等方面均好于传统分散染料。新染料无需还原清洗工序，减少了染色废水及皂洗污水排放，缩短了加工流程，降低了工业污水处理成本。
分散染料水溶性很低，染色时主要呈微小颗粒分散态。它的上染机理与水溶性染料完全不同，染料和纤维之间不存在化学键反应，而是在高温条件下纤维膨胀，以孔道沉积的方式进入纤维内部，利用分子间产生引力和氢键固着，完成上染过程。目前采用的染色方法主要有载体法、高温高压法和热溶法。传统分散染料染色后，染色残液中含有少量未上染的染料，易吸附在涤纶纤维表面形成浮色，简单的水洗无法去除，需加入液碱、保险粉、酸性还原清洗剂等，达到提升色牢度的目的。
试验采用新型液体分散染料，以离子液体作为溶剂溶解分散染料，染浴中只有离子液体和分散染料，具有低黏度、高液化、稳定性好等特性，能够进行低水染色，无需加入匀染剂、分散剂和增溶剂等化学试剂。工艺具有清洁、低污染、低废水排放的优点。
1 试验
1.1 材料、试剂与仪器
材料 斜纹桃皮绒
试剂：分散蓝79、分散橙30、分散红167、液碱、保险粉、冰醋酸、涤纶超细纤维高温匀染剂TF-212K（浙江传化股份）、液体分散染料藏青、黄棕、红玉（盛虹集团）。
仪器：COPOWER Tricolor小样染色机（杭州三锦科技有限公司）、高温高压溢流染色机（台湾东武精机股份有限公司）、SF-600测色配色仪（美国Datacolor公司）、UV2250型紫外一可见光分光光度仪、SW-24A型耐洗色牢度试验机（南通宏大实验仪器有限公司）、Y902C耐汗渍色牢度试验仪、S20k pH酸度计（瑞士梅特勒-托利多公司）、YB (B)-571型摩擦色牢度仪（温州大荣纺织仪器有限公司）。
1.2 染色工艺
1.2.1 常规分散染料染色
染色工艺处方：
分散染料／% (omf) x
高温匀染剂TF-212K/ (g.L-1) 1
冰醋酸(/g.L-1) 1
浴比 1：10
染色温度／℃ 130
染色时间/min 60
pH值 4～4.5
还原清洗工艺处方
液碱(/g.L-1) 3
保险粉(/g.L-1) 2
温度／℃ 90
时间/min 30
工艺曲线
1.2.2 液体分散染料染色
工艺处方：
液体分散染料／% (omf) Y
冰醋酸(/g.L-1) 1
浴比 1：8
染色温度／℃ 130
染色时间/min 60
pH值 4～4.5
1.3 测试方法
上染率：用UV2250型紫外一可见光分光光度仪测定染色前／后染液的吸光度，按式(1)计算上染率C：
C =（l-A1/Ao）×100% (1)，式中：
C—上染率
A0—染色前染液的吸光度
A1—染色后染液的吸光度
染色织物K/S值：用SF-600测色配色仪测定。
耐洗色牢度：按GB/T 3921.3-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度：试验3》测定。
耐汗渍色牢度：按GB/T 3922-1995《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测定。
耐摩擦色牢度：按GB/T 3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。
化学需氧量：按GB11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》测定。
2 结果与讨论
2.1 分散染料的选择
配制液体分散染料时，必须选择副反应少、含杂量小，且染色工艺稳定的产品，以确保工艺的重现性。生产中发现，即使同种分散染料，不同生产厂家，或者同一厂家生产的不同批次产品，在色光和色牢度上也有差别，这主要与染料的纯度和含有的杂质成分有关。
我们从染料结构、染料含杂量、固色率、色光稳定性、发色程度等几方面着手，分别对单偶氮类分散染料、双偶氮分散染料、蒽醌类分散染料及杂环类分散染料进行筛选，并添加自主创新研发的分散染料提纯助剂SH，使得新型液体分散染料的上染率达到99%以上，脚水颜色接近透明无色，染后涤纶织物颜色均匀、色泽鲜艳，各项牢度指标达到要求。且工艺无需经过还原清洗、中和、皂洗、热水洗、冷水洗等步骤，而是直接脱水，节省了加工时间和生产成本。
2.2 上染率
选择常用分散染料（分散蓝79，分散橙30，分散红167）和新型液体分散染料（液体分散藏青，液体分散黄棕，液体分散红玉），在相同的高温高压染色条件下，对涤纶织物进行染色，测得上染率。
可见，在相同染色条件下，常规分散染料的上染率为90%左右，而新型液体分散染料的上染率可以达到99%左右，得色率和得色深度都优于常规分散染料，提高了染料利用率。
2.3 色牢度
染色涤纶织物的色牢度如表2所示。
表2染色涤纶织物的色牢度
配方 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
耐水洗色牢度／级 | 原变 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 |
羊沾 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | |
腈沾 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | |
涤沾 | 4 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | |
锦沾 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3～4 | 3~4 | |
棉沾 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | |
醋酯 | 4～5 | 4～5 | 3～4 | 3～4 | 3~4 | 3～4 | |
耐汗渍色牢度／级 | 原变 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 | 4～5 |
羊沾 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 | 3～4 | |
腈沾 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3～4 | 3～4 | |
涤沾 | 3～4 | 3～4 | 4 | 4 | 3～4 | 3～4 | |
锦沾 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | |
棉沾 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3～4 | 3～4 | |
醋酯 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | |
耐摩擦色牢度／级 | 干 | 4～5 | 4～5 | 4 | 4 | 4～5 | 4～5 |
湿 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4～5 | 4～5 | |
注：配方1- 分散蓝79 2.0%，分散橙30 0.8%，分散红167 0.5%;配方2- 液体藏青4.0%，液体黄棕1.6%，液体红玉1%;配方3- 分散蓝79 1.0%，分散橙30 2.0%，分散红167 1.0%;配方4-液体藏青2.0%，液体黄棕4.0%，液体红玉2.0%；配方5-分散蓝79 0.5%，分散橙30 1.5%，分散红167 2.0%:配方6-液体藏青1%，液体黄棕3%，液体红玉4.0%。下同。
由表2可知，液体分散染料所染涤纶织物的耐水洗色牢度和耐汗渍色牢度较常规分散染料略有提升，耐摩擦牢度则相当。
2.4 染色残液COD和pH值
常规分散染料和液体分散染料的染色残液COD和pH值如表3所示。
表3 染色残液COD和pH值
配方 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
染色残液COD/（mg．kg-l） | 1 727 | 715 | 1 923 | 876 | 1 804 | 81 1 |
染色残液pH值 | 4.3 | 4.1 | 4.3 | 4.2 | 3.9 | 3.8 |
由表3可知，相对于常规分散染料，新型液体分散染料染色残液的COD值降低了一半多，低于1 000 mg/kg，染色残液呈较透明状，经污水处理厂简单处理，即可达到直接排放的标准。
2.5 染色布面均匀性
采用分散蓝79 2.0%、分散橙30 0.8%、分散红167 0.5%组合，以及液体藏青4.0%、液体黄棕1.6%、液体红玉1.0%，对斜纹桃皮绒面料进行大生产，测试布面的染色均匀性，结果见表4。
表4 常规染料与液体分散染料染色均匀性
染料 | 常规染料 | 液体分散染料 | ||
K/S值 | 12.11 | 12.54 | 12.86 | 12.58 |
12.21 | 12.33 | 12.41 | 12.32 | |
12.89 | 12.60 | 12.76 | 12.96 | |
12.72 | 12.36 | 12.90 | 12.22 | |
12.51 | 12.19 | 12.55 | 12.38 | |
注：以布面任意一点数据为标准样，测试布面上任意10个点的K/S值，数值差异小表明匀染性好。
由表4可知，液体分散染料染色涤纶的K/S值与常规染料相当，匀染性良好。
2.6 工艺对比
2.6.1 工艺流程对比
传统分散染料染色工艺与新型液体分散染料免还原清洗染色工艺流程比较，如表5所示。
表5 传统分散染料与液体分散染料免还原清洗工艺
常规分散染料涤纶染色工艺 | 液体分散染料涤纶免还原清洗染色工艺 |
前处理→染色→还原清洗→中和→皂洗→热水洗→水洗→脱水。 始染温度50～60℃，约1h后逐渐升温至130℃， 染色50～70 min，然后还原清洗、中和、皂洗、热 水洗、冷水洗。 | 前处理→染色→脱水。 始染温度50～60℃，约1h后逐渐升温至130 ℃，染色50～70 min，出水、脱水。 |
由表5可知，新型液体分散染料免还原清洗染色工艺无需还原清洗、中和、皂洗、热水洗、冷水洗等传统工序，具有工艺流程短、能耗低、水洗污水低排放等特点。
2.6.2 能耗对比
表6是传统分散染料染色还原清洗工序的能耗。表6数据为实际生产中得出的平均值。传统工艺在织物染色完成后一般采用机缸还原清洗，或平幅水洗的方法；而采用新工艺可省掉这一工序，简化了生产流程。新工艺较传统的机缸还原清洗可节省70 min，较平幅水洗工艺可节省30 min，提高了用工效率。同时，新工艺不仅节省了能源和助剂的费用，而且降低工业污水处理成本。
表6 传统分散染料染色还原清洗工序的耗
项目 | 机缸还原清洗 | 平幅水洗 |
电 | 15 kWh/缸 | 30 kWh/h |
水 | 10 t／缸 | 7 t/h |
汽 | 0.425 t／缸 | 1.05 t/h |
助剂 | 0.015元／m | 0.0047元／m |
3 结论
(1) 新型液体分散染料对涤纶织物的上染率极高，提高了染料利用率，布面均匀性良好，染色牢度略好于传统工艺。
(2) 型液体分散染料采用免还原清洗工艺，减少了染色废水及皂洗污水排放，缩短生产加工流程，节省时间，提高生产效率节省能源和助剂，降低工厂污水处理成本。
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