還原染料與活性染料都是當(dāng)今用于制造纖維素纖維高級(jí)制品或功能性制品的重要棉用染料類別。還原染料不僅具有比其他棉用染料更為優(yōu)異的性能,而且還有獨(dú)特的色澤和功能性。因此,還原染料盡管制造復(fù)雜,但仍具有一定的生命力,目前在美國(guó)和歐洲等國(guó)家和地區(qū)使用還原染料印花和染色的棉制品要比亞洲國(guó)家多得多。
市場(chǎng)應(yīng)用廣泛
2004年世界棉產(chǎn)量比上年增長(zhǎng)13.7%,棉的消耗量估計(jì)突破2300萬(wàn)噸,因此對(duì)棉用染料的需求量明顯提高。從目前世界纖維素纖維用染料的消耗情況看,還原染料的年消耗量約2.5萬(wàn)噸,在纖維素纖維用染料中居第五位;若按消耗量?jī)r(jià)值計(jì)算,還原染料的年消耗金額列纖維素纖維用染料的第二位,可見(jiàn)還原染料在纖維素纖維用染料中仍占有重要的一席之地,再加上還原染料不含有偶氮基,屬非含重金屬類型,而且它作為顏料類型化合物,也無(wú)特殊的生化處理問(wèn)題,另外這類染料對(duì)工業(yè)織物來(lái)說(shuō)還有一個(gè)較大的應(yīng)用空間,使得還原染料目前還無(wú)法用其他染料來(lái)完全取代,應(yīng)該說(shuō)它是一類高品質(zhì)的棉用染料,可用來(lái)制造高附加值和功能性的紡織制品。
我國(guó)是世界上最大的棉產(chǎn)國(guó)和棉消耗國(guó),2004年我國(guó)的棉產(chǎn)量達(dá)到632萬(wàn)噸,2004/2005全年度我國(guó)棉消耗量約為846萬(wàn)噸,這決定了我國(guó)纖維素纖維用染料的生產(chǎn)量和消耗量在世界上是最大的。近年,還原染料的產(chǎn)量占世界還原染料產(chǎn)量的48%,進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),我國(guó)還原染料的年均增長(zhǎng)率達(dá)到了10%左右,發(fā)展較快。這除了出口增長(zhǎng)的因素外,為了提高紡織品的質(zhì)量檔次,滿足染織物色牢度的更高要求,使用更多的還原染料來(lái)染色和印花也是一個(gè)非常重要的因素。另外,為了彌補(bǔ)品種的不足,我國(guó)每年還進(jìn)口還原染料,其近兩年的進(jìn)口量約為我國(guó)還原染料出口量的七分之一,平均進(jìn)口價(jià)不到我國(guó)還原染料平均出口價(jià)的90%。我國(guó)還原染料的生產(chǎn)始于1958年,迄今開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的還原染料有34個(gè),經(jīng)常生產(chǎn)的還原染料品種在30個(gè)左右,目前我國(guó)生產(chǎn)還原染料的企業(yè)有約20家,主要集中在江蘇省。
六大問(wèn)題困擾發(fā)展
我國(guó)還原染料質(zhì)量一直在上下波動(dòng),主要表現(xiàn)在下列六個(gè)方面:商品化質(zhì)量差。我國(guó)雖然已開(kāi)發(fā)成功超微劑型還原染料,但質(zhì)量與歐洲的colloisol型還原染料相比還有一定的差距,突出地反映在:粒徑分布范圍寬;粒子形狀不規(guī)則。這樣的還原染料商品勢(shì)必影響其懸浮體的粘度、還原電位和染色性能,當(dāng)然這與制造還原染料的工藝、使用的分散劑和其他添加劑以及分散技術(shù)有關(guān),因此我國(guó)還原染料在染色過(guò)程中的損失率也比德國(guó)對(duì)應(yīng)商品要高5%-10%。
純度不夠高,含有雜質(zhì)多。還原染料商品的質(zhì)量與還原染料的質(zhì)量特別是純度和含有的雜質(zhì)成分有關(guān),目前我國(guó)生產(chǎn)的還原染料中副染料、雜質(zhì)鹽分甚至重金屬等的含量比較高,而且組成復(fù)雜,在相同的染色條件下這些不純物會(huì)影響上染率、色光和相關(guān)牢度,還污染了環(huán)境,這與我國(guó)目前還原染料的制造工藝比較陳舊、新技術(shù)應(yīng)用少,原料控制不嚴(yán)、探測(cè)手段落后等有關(guān)。
品種還不能滿足市場(chǎng)需要。目前我國(guó)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的還原染料品種有70-80個(gè),經(jīng)常生產(chǎn)的還原染料品種在30個(gè)左右,與世界上開(kāi)發(fā)的300多個(gè)還原染料品種和市場(chǎng)上經(jīng)常流通的50-60個(gè)還原染料品種相比有一定差距,因此我國(guó)每年不得不進(jìn)口一定數(shù)量的品種。另外,在我國(guó)生產(chǎn)的現(xiàn)有還原染料品種中缺少耐氯牢度好的艷藍(lán)色品種,一部分市場(chǎng)上喜歡的黃橙色品種具有光觸媒脆化作用,如C.I.還原黃2和C.I.還原橙9等,有些黑色還原染料具有濕變性和熱變性。
還原染料制造過(guò)程中的三廢污染嚴(yán)重。目前盡管我國(guó)已開(kāi)發(fā)了一些專用的三廢治理技術(shù),如多環(huán)化合物的催化技術(shù)、持續(xù)高活性鐵床技術(shù)、井流式厭氧污泥床生化技術(shù)等來(lái)改進(jìn)還原染料的制造技術(shù),但迄今還原染料制造中產(chǎn)生的污染嚴(yán)重且難以處理的三廢仍是這類染料的致命傷。
還原染料混合物的質(zhì)量問(wèn)題。目前市場(chǎng)上還原染料混合物大致上可分成三種,一種是利用還原染料的加和增效作用制成的混合物;第二種是把不同的還原染料機(jī)械地混合制成,其目的是增加色譜、降低成本,但由于各組分的性能不同,制成的還原染料混合物的染色性能和牢度性能較差,這種還原染料混合物在市場(chǎng)上的比例不低;第三種是自稱單一品種實(shí)際上是混合物的還原染料,這種染料往往是由于制造技術(shù)上或原料的原因,單一染料質(zhì)量差,色光偏高標(biāo)準(zhǔn)較大,因此就加入其他的還原染料來(lái)調(diào)整色光,用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可用作商品化時(shí)調(diào)整色光的小于2%的比例,有的甚至高達(dá)15%,顯然最終產(chǎn)品的色光盡管標(biāo)準(zhǔn)近了,但性能的差距擴(kuò)大了,這種情況的還原染料目前占有相當(dāng)?shù)谋壤,因此?duì)還原染料混合物的質(zhì)量問(wèn)題必須引起高度重視。
用還原染料染色過(guò)程中的勻染問(wèn)題。由于還原染料在開(kāi)始染著階段隱色體鹽的親和性比較大,染著速度非常快,即存在瞬染性,因此容易產(chǎn)生勻染問(wèn)題,雖然近年采用了升溫染色法、添加對(duì)還原染料親和型的緩染劑方法、高溫染色法、增加還原染料與纖維之間的接觸次數(shù)方法和使用超微劑型還原染料方法等來(lái)改進(jìn)還原染料染色的勻染性,但經(jīng)常仍會(huì)因難以控制而產(chǎn)生不勻的現(xiàn)象。
發(fā)展尚需精琢
為了制造高附加值和功能性的纖維素纖維制品,目前乃至今后一段時(shí)期內(nèi)還原染料還無(wú)法用活性染料和其他棉用染料來(lái)取代。但應(yīng)當(dāng)看到目前這類染料還存在不少制造和應(yīng)用方面的技術(shù)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外為了解決這些問(wèn)題做了不少研究和開(kāi)發(fā),例如我國(guó)開(kāi)發(fā)成功適用于耐氯漂牢度要求高的紡織品染色的還原海軍藍(lán)R和具有優(yōu)異耐濕變性和耐熱變性的還原直接黑BCN,不過(guò)離解決問(wèn)題的距離尚遠(yuǎn)。當(dāng)今世界還原染料的生產(chǎn)基本上集中在亞洲,特別是我國(guó)和印度,因此提高制造還原染料的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量是發(fā)展和出口這類染料的當(dāng)務(wù)之急,正所謂還原染料尚需精琢。