1、活性染料自問世以來，憑借卓越的染色性能迅速發(fā)展成為當今纖維素纖維印染的首選染料。然而，在以水為介質的傳統(tǒng)棉織物染色體系中，因活性染料在堿性固色時導致染料水解副反應，失去了與纖維素纖維發(fā)生共價結合的能力，大大降低了活性染料的利用率，活性染料的固色率不高，約為40～85％之間。同時，染色結束后，為了獲得所要求的染色濕處理牢度，必須通過充分的洗滌去除分布在纖維內部、纖維表面以及纖維間毛細網絡孔道中的水解染料。因此，活性染料高固色率染色和高效節(jié)

2、水凈洗一直是染整工作者長期研究的課題。純有機溶劑染色雖然提高了染料利用率，但受到染料品種、溶劑安全性和染色工藝可行性限制;小浴比染色受染料溶解性、設備專用性、染色勻染性和織物表面易擦傷的影響未能普及。此外，傳統(tǒng)以水為介質的凈洗工藝水耗和能耗大，污水排放多。針對這一系列問題，本文嘗試以乙醇-水體系作為活性染料染色和凈洗介質，分別研究相關的染色和凈洗技術。
　　首先根據活性染料的特性及其在溶劑中溶解度參數，研究了RY84、RR120、

3、RB171和RB71四只活性染料在不同溶劑中溶解性能。根據溶劑的物理特性和使用安全性，確定了以乙醇-水體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)水體系，作為活性染料染色和凈洗的介質;分析了乙醇-水體系中活性染料溶解度隨乙醇體積分數增加的變化規(guī)律，以及乙醇-水體系中活性染料對纖維素纖維上染率影響。研究結果表明，染料在乙醇-水體系中隨乙醇體積分數的增加，其溶解度逐漸降低，對纖維素纖維的上染率顯著提高，這與傳統(tǒng)水體系染色中染料隨浴比減小上染率提高的規(guī)律一致;在乙醇-水體系

4、（乙醇體積分數為90％）中無需添加電解質，RY84、RR120、RB171三只染料的上染率即可達到99％，RB71染料的上染率也大于82％，當加入Na2CO3濃度達到5g/L時，染料的上染率達到最大值。棉織物經Na2CO3預處理后，在乙醇-水體系（乙醇體積分數為90％）中活性染料無鹽染色的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)水體系中有鹽染色的性能，染料濃度為1％，RY84、RR120、RB171和RB71上染率分別提高了13.74％、17.59％、11.8

5、7％、39.77％，固色率分別提高了19.67％、23.62％、8.90％、39.26％。由此初步可見，乙醇-水體系作為活性染料染色介質不僅可以實現無鹽染色，而且能夠提高染料利用率。
　　論文研究了乙醇-水體系（乙醇體積分數為90％）中活性染料染色動力學，包括上染速率曲線、擴散系數、半染時間、染色速率常數、固色速率曲線等。研究結果表明，乙醇-水體系（乙醇體積分數為90％）中染料的擴散系數隨著染色時間的延長而減小;升高溫度有助于提高

6、擴散系數和比染色速率常數，縮短半染時間;棉織物經過堿預溶脹后纖維直徑比水預溶脹后纖維直徑大，染料在堿處理棉織物上的擴散系數比在水處理棉織物上的擴散系數大;在乙醇-水體系中，染色初期染料在NaOH預處理棉織物上的固色率高于Na2CO3預處理棉織物的固色率，但隨著染色時間的延長，由于體系中NaOH濃度偏高，染料與纖維間的共價鍵發(fā)生水解，固色率下降。
　　基于乙醇-水體系（乙醇體積分數為90％）中活性染料染色動力學分析，論文還對乙醇-水

7、體系中活性染料染色工藝進行了深入研究，包括棉織物堿預處理全料恒溫染色工藝、兩步加料升溫染色工藝和三步加料升溫染色工藝。研究結果表明，最佳染色工藝為:加入染液和1/4乙醇（染液與乙醇體積比為1∶1）40℃運行10min后，再加入3/4乙醇（乙醇體積分數達到80％）并升溫至60℃續(xù)染30min后，加入堿劑并升溫至80℃固色30～60min。優(yōu)化后的乙醇-水體系活性染料染色工藝，無需加鹽促染，染料的上染率和固色率不僅均高于傳統(tǒng)水體系染色工藝，

8、染料利用率提高4.87～23.41％，而且染色殘液中乙醇通過回收并循環(huán)使用，可減少水耗和污水排放;杜絕了鹽對生態(tài)環(huán)境的破壞，簡化了生產操作，實現了印染工業(yè)污染防治由“末端治理”向“源頭預防”的轉變，具有很好的推廣應用價值。
　　此外，論文還研究了乙醇-水體系作為活性染料染色織物凈洗介質時，織物上水解染料的解吸動力學以及乙醇-水體系中乙醇體積分數、溫度、時間和pH值等工藝參數對水解染料解吸率的影響。研究結果表明，棉織物上水解染料的解

9、吸率隨乙醇-水體系中乙醇體積分數增加先提高后下降，當乙醇體積分數達到40％時，解吸率達到最大值;升高溫度和延長時間，可以提高棉織物上水解染料的解吸率;提高凈洗浴的pH值有利于水解染料的解吸，且最佳的凈洗液pH值應根據活性染料品種而定，一般宜在弱堿性或中性條件下進行。水解染料解吸動力學研究結果表明，乙醇-水體系（乙醇體積分數為40％）中棉織物上水解染料的解吸過程可以分為快反應與慢反應兩個階段，快反應階段速率常數kd，1是慢反應速率常數kd

10、,2的10倍之多;一級指數衰減方程能很好擬合棉織物上水解染料的解吸過程;當棉織物上水解染料在乙醇-水體系（乙醇體積分數為40％）中和傳統(tǒng)凈洗溶液中解吸都達到平衡時，水解染料在60℃乙醇-水體系中解吸率可以達到甚至超過95℃?zhèn)鹘y(tǒng)凈洗液中解吸率，說明乙醇-水體系（乙醇體積分數為40％）用于棉織物活性染料染色后的凈洗，不僅具有潛在的節(jié)能節(jié)水效果，而且可以減少廢水排放。
　　為了提高乙醇-水體系（乙醇體積分數為40％）中凈洗效率，論文還研

11、究了乙醇-水體系中分別添加凈洗劑AST、XC-W與乙醇的協(xié)同增效作用及其對色牢度的影響。研究結果表明，在乙醇-水體系（乙醇體積分數為40％）體系中加入凈洗劑XC-W，可有效地抑制水解染料再吸附并提高染色織物色牢度;提高凈洗溫度，可抑制水解染料返沾色并提升凈洗效果;延長凈洗時間，可以提高凈洗效率，但對抑制水解染料再吸附不利。因此，凈洗時間不宜太長，以防止水解染料二次沾染。
　　在對乙醇-水體系中添加凈洗劑對凈洗效果影響因素的分析基礎