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2019-03-26
  我们熟悉的染料,是怎么样制造出来的! 阅读: 387
染料品种繁多,但是就其商品的物理形态而言,可以分为固状、液状及浆状。还可以进一步分为: 固状染料——粉状、颗粒状、无粉尘粉状、块状、片状、短柱状; 液状染料——水溶性液状、分散体; 浆状染料——固/液混合体。 染料是有机化合物,往往在有液体存在的条件下完成化学反应,为此世界上第一支合成染料首先是以液状形态出售的,当然,最初染料质量同现在比相差甚远,只能认为是今天液状染料的原始形态。当时大约有20%的商品为液状,而这些液状染料主要是还原染料和媒染染料。 到1923年,英国人首先把经过选择的助剂加入到原染料中并经过粉碎,制成了不溶性分散染料水溶液的分散体。到1910年,大部分染料把水分除去后加工成一定规格的细粉状。 据1924年文献介绍,当时大约有80%的染料加工成细粉状,还原染料已经制成了粒度分布较广,从极细到50um的粉状染料商品。但最初的粉状染料存在粉尘飞扬严重、润湿性能差的缺点。 1930年以后,分散体型态的染料得到了进一步发展,但仍然存在染料易沉淀和贮存稳定性差的缺点。 现在的液状染料经过优化加工配方后各种性能有了明显提高,贮存时间可以达到半年以上不变质,液状染料以加工费用低,使用方便而得到不断发展。 从1950年以后,砂磨机的出现推动了后处理技术的发展,采用砂磨机进行湿式研磨,可以得到粒度更细、分布更窄的颗粒。并改进了加工配方,使染料的基本粒子达到1um 左右,采用新工艺新设备生产的产品质量有了明显提高,非水溶性染料的加工取得了较大的进展。 随着化工机械、化工设备的进步,开始出现了颗粒状染料。颗粒状染料的表观粒度为100~300um,有空心颗粒也有实心颗粒,他的流动性、润湿性、分散性都优于粉状染料,同时又克服了粉状染料粉尘飞扬的缺点,这种剂型一出现立即受到生产和应用部门的欢迎,现在许多染料都加工成颗粒状商品。 染料加工 染料加工技术的研究内容主要包括对原染料的测定及处理、加工助剂性能的研究、加工设备的设计及选用和加工工艺的研究。 如果说后处理技术复杂,主要是因为它的规律性不强,个性多,共性少,很难总结出定量的规律。所以人们说染料加工技术是科学、技术、经验的结合。 一、染料加工有如下特点 处理的品种多,因为染料是精细化工产品,一般生产吨位不大,品种多,加工方法有一定差异,所以工艺和设备也就相当复杂; 染料厂需要根据市场情况调整剂型或更换品种,要求加工设备应有一定的适应能力,生产装置多功能化,有较强的机动性; 技术含量高,加工后处理包括多方面内容,也涉及多门专业知识,在加工过程中既有物理变化又有化学变化,许多因素既相互联系又相互制约; 产品质量要求高,商品染料有多项经济技术指标,有些已经制定了国家标准,生产条件苛刻,要求操作稳定,操作者应有较高的素质和较强的责任感。 二、染料加工涉及几个方面的内容 1、原染料的分析 这里所说的原染料分析是指为了染料加工的需要,对原染料的理化性质进行测试和分析。经过多年的研究发现,后处理绝不是简单的物理过程,在对染料加工之前首先要对原染料的强度、色光、亲水性、晶型、能级、杂质含量等许多指标进行分析,为确定出合理的加工工艺提供基础数据。 染料合成后,经液固分离为后处理车间提供原染料滤饼,后处理车间接到滤饼后首先对原染料进行测试。 不同的染料品种,不同的合成工艺,甚至相同品种不同生产厂家,相同生产厂家不同生产批次,产品质量都可能有一些差异,每一批染料都要进行全面测定,只有这样才能制定出一套正确的加工方法。 2、加工助剂 所谓染料加工助剂是在染料加工后处理过程中,加入的有助于提高特定染料商品剂型性能(如分散性、热稳定性、防尘性、防凝聚、助溶等)或有利于提高给定性能(如匀染、促染、增深等)及染在纤维上的性能(如固色、柔软等)的物质,增强耐热性、保持或提高分散体稳定、防止染料凝聚、有助于提高染色匀染性的物质。 商品化加工离不开助剂,对加工助剂的性能不了解就无法优化加工配方。正确使用助剂可以提高染料质量,降低生产成本,提高染料的附加值。 近年来,用于染料加工的助剂已经发展到几百种之多,用量最大,而且对加工结果起重要作用的分散剂品种更在逐年增多,理化指标及经济指标也各不相同。如木质素分散剂,已经能生产出不同分子量、不同磺化度的多个系列品种,可以根据需要选择最合适的品种。 对于非水溶性(分散、还原)染料的加工,需要加入大量助剂以调整强度和其他方面的性能,助剂品种很多,用在不同染料中所表现出的性质也不尽相同,助剂性能以及理化指标决定他的使用范围。只有了解性能才能正确使用,研究助剂的配伍性使助剂在配方中发挥最佳作用是后处理技术研究的内容之一。 3、加工设备 加工设备(后处理设备)是完成后处理操作的重要手段,合理的设计、选用加工设备是能否成功完成后处理操作的首要条件。可以说,后处理技术的发展离不开设备的进步。 换言之,设备的发展也在推动着后处理技术的不断发展。在染料加工中,超滤和反渗透膜的使用对水溶性染料的脱盐,提高纯度起着重要作用。超微粉碎设备的开发应用可使染料粒度降至1μm左右。干燥技术和设备的应用也十分广泛,目前有许多干燥设备专业制造厂进行染料干燥设备的开发研究工作,已经形成了一个独立的产业部门,国产的干燥设备基本可以满足染料干燥的需要。 一些文献中往往把加工设备划分到化工设备的范畴中,将其视为化工设备的通用设备。从染料专业看还应视为是专用设备。在染料加工后处理中由于染料生产和商品化的特点,这几个因素之间的联系非常紧密,通用设备使用起来没有特效,商品质量在某种程度上对设备有很强的依赖性,只有有针对性的设计才能发挥设备的最大潜力。 4、加工工艺 加工工艺是对上述三部分内容综合应用的方法。实践证明,相同的原染料、助剂和设备,采用不同的加工工艺得到的结果截然不同,可见工艺条件的重要性。从上面的介绍不难看出,这四个方面标志着后处理的技术水平。 国外许多大公司都有自己的专业人员从事这方面的研究工作,有的甚至从事后处理技术开发的人员多于合成人员。如果后处理加工工艺合理,可以达到降低生产成本,保护生产环境,提高产品质量之目的。 这四个因素既相互联系又相互制约,缺一不可。可以这样认为,上述四个因素的综合运用效果,就是后处理技术水平的具体体现。
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