节能减排环保型染料的新发展与印染工业的振兴
章杰 中国染料专业委员会
原载: 上海印染新技术交流研讨会论文集（2009年度）；37-46
稿件来源：sh9-37
【摘要】节能减排是我国经济发展的基本国策，我国印染行业为了实现行业振兴开发了和正在开发不少新工艺与新技术。本文阐述了为适应印染行业需要而发展的主要节能减排环保型染料和它们的应用。它们在振兴印染工业中将起着重要的作用
一、前言
最近国家进一步明确了纺织工业在国民经济中的地位，并把它列为10亇国家重点振兴的产业之一，这无疑对纺织工业的发展是一次极好的机遇。众所周知，纺织工业是我国高能耗和高污染的工业之一，在各工业中排列第二，而其中的印染行业目前年排放的废水占到整个纺织行业年废水排放量的80％左右，约80亿吨。按单位质量纺织品计的耗水量是国外的2-3倍，而且染整加工大多在较高温度下进行，能耗大，差不多是国外的3-5倍，能源费用占到加工费的30％以上，因此印染行业升级对纺织行业实现振兴至关重要，而节能减排和清洁生产是行业振兴和技术升级的关键内容与必然趋势。近年我国印染行业为节能减排和清洁生产开发出不少新的染整工艺，它们需要染料行业提供新的节能减排环保型染料来滿足，这样促进了国内外染料行业开发新节能减排环保型染料的速度，这些新染料除了具有明显的节能减排外，还遵循有关生态纺织品法规和技术标准，不含有或不会在特定条件(即还原)下裂解产生24种致癌芳香胺、不是过敏性染料、不是致癌性染料、可萃取重金属量在限定值之下、甲醛量在限定值之下、不含有环境激素、不含有可吸附有机鹵化物、不含有变异性化学物质、不会有持久性有机污染物以及不含有对人体和环境有害的其他化学物质等，突出地表现在节能减排环保型活性染料和节能减排环保型分散染料的创新和开发上，它们的开发成功和进一步发展对印染工业与整亇纺织工业的振兴起到了重要的作用。
二、节能减排型活性染料的新发展和应用
活性染料是一类最受市场欢迎的纤维素纤维用染料，这不仅因为它是取代禁用染料和其它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％，而且广泛使用的间隙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、冲洗和固色等的时间要占全部染色加工时间的1/3，不仅耗时长、耗能高，耗水多，而且产生大量难处理的有色含盐污水，还不一定完全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抖中能耗和污染最厉害的染料之一。以棉针织物为例，通常染色加工1吨织物耗水200吨，排污也约200吨，蒸汽约
1.适于低温染色的新型活性染料
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均比高温染色工艺经济。因此近年来用于染色的活性染料的研究愈来愈集中在低于
1）低于
染整加工大多是在较高温度下进行，较高的染色温度可以增进纤维膨化，使纤维内空隙扩大，有利于染料分子进人，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，必须改变染料分子结构，提高染料的直接性和扩散性。去年开发的50
除了在50
2）冷轧堆染色的新型活性染料[3]
冷轧堆染色是织物在低温下浸轧染料和碱剂混合染液(通过比例泵分别将染液和碱剂打人浸轧槽)，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，完成吸附、扩散、固着，最后水洗清除浮色。该工艺具有流程短、设备简单、能耗低、固着率高、透染性好、不存在染料泳移、洗涤方便、污水排放少等特点，它与轧→烘→轧→蒸工艺相比可节省能量40％左右，固着率高约30%。不过该工艺要求活性具有好的耐碱性(在浓碱和低温条件下不析出)和中等以下的直接性。
(1)新型染料结构
上述Anozol L型染料由于染料结构的特点，也适用于冷轧堆染色工艺[4]，具有优异的低温上染性能、高固着率、优异的色光稳定性、各品种的亲和性基本一致，高重现性、短堆置时间、高效率、低金属离子敏感性等特点，现有6个品种。该染料含有乙烯砜活性基，其母体染料结构使得砜基对硫酸酯的影响减弱，因此酯基相对稳定，在碱液中不易发生β-消除反应而脱落，所以染料在碱液中比较稳定。而且活性基的反应性较强，冷轧堆堆置时间又短，减少了染料受外界条件的影响，提高了冷轧堆染色的重现性和色光稳定性。与传统的两浴汽蒸法进行能耗比较，以每
Novoacron C型染料也是近年开发的一种适用于棉织物冷轧堆染色的优异活性染料，其结构通式为：
式中：A——脂肪烃基。
它与纤维的直接性比较小，而且脂肪烃连结基的存在，使得亚胺基氮原子的电负性减弱了砜基对硫酸酯的影响，因此硫酸酯基相对较稳定，在碱液中不易发生任β-消除反应而脱落，所以在碱液中比较稳定。另外，Levafix CA型染料具有中等亲和性，在碱介质中溶解度高、耐碱性和洗净性良好；分子结构内含有一氯均三嗪基和乙烯砜基，反应性较强，固着率可达90%。
(2)利用加和增效作用制成的混合染料[5]
根据一定的原理将不同结构的活性染料按一定比例混合使用，具有加和增效的作用，能获得更高的固着率、更好的耐碱性和在浓碱与低温条件下的溶解度，适于冷轧堆染色工艺的要求。例如：Remazol RGB系列染料是DyStar公司采用这种技术制得的一种耐碱性很好、适于冷轧堆染色的活性染料，它从2000年左右上市至今已有12个品种，包括黄、橙、红、深红、海军蓝和深黑等色谱。2007年推出的Remazol Deep Black GWF是用于冷轧堆染色的深黑色活性染料，这种染料中除了Remazol Navy Blue RGB是单一品种外，其它都是混合染料，这些被拼混的组分单独使用时不耐碱，当按加和增效原理以一定比例拼混后，耐碱性大大提高。其中Remazol Red RGB是由Remazol Red 3BS(C.I.活性红239)和Remazol Red
RB(C.I.活性红198)以一定比例拼混制成[ 6 ]；Remazol.Yeℓ .ow RGB是由Remazol Yellow 3RS(C.I.活性黄 176)和Remazol Golden Yellow RNL 150％以一定比例拼混而成等[7]。又如Sumifix Supra Red 2BF(C.I.活性红194）的碱性溶解度很小，用于冷轧堆染色时棉染色物上会出现许多色点．若将该染料与其间羟乙基酯硫酸酯苯胺上的N一乙基化物以33.5：66.5的比例制成染料混合物，则大大提高了碱性溶解度和耐碱性，完全适用于棉冷轧堆染色[8]。
(3）采用高效分散剂制成耐碱性活性染料活性染料是一种阴离子染料，在水溶液中通常不是单分子状态存在，而是形成含有一定数量分子的聚集体和缔合体，不仅降低了其在水中的溶解度，而且影响到其耐碱性。采用特殊的高效分散剂，既可以提高其水中溶解度，还可达到耐碱的目的，Clariant公司中的Drimarene CL-C系列染料就是采用这种技术制成，它适用于棉的冷轧堆染色，具有优异的各种牢度、高固着率和很好的可洗涤性[9]。
2.适于高固着率染色的新型活性染料[8]
作为节能减排型活性染料的重要途径之一，就是提高活性染料的固着率，可以说迄今活性染料的发展史就是不断提高其固着率的历史，它们不仅能减少染色排水负荷，削减原材料，而且能提高生产效率。为了提高活性染料的固着率，
近年各国研究最多或说最有效手段是在染料分子中引人两个异种或同种的活性基，从应用时节能减排的角度考虑，特别是引人一卤均三嗪基和乙烯砜基等两个异种活性基，这是因为这种活性染料具有各个组成活性基的特性，如低的酸性水解率、高的酸性水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和较小的吸尽率与固着率之差外，还具有两亇不同活性基之间的加和增效作用而产生的新特性，如更好的耐酸性水解和过氧化物洗涤的能力，更高的固着率、更宽的染色温度范围及更好的染色重现性。因此，世界主要染料公司都开发出这种新型活性染料供应市场，例如：DyStar公司开发的含有两个活性基的新型染料Levafix CA，具有约90％的固着率，日本住友公司推向市场的Sumifix HF型染料，具有85％以上的固着率。
在活性染料分子中引人三个及其以上的活性基，虽然理论上分析应当获得更高的固着率，但由于含多个活性基的染料移染性和扩散性能力较差，不仅影响了染料的固着，而且染料的提升性也会降低，不过近年的研究证明，只要活性染料分子结构设计得合理，含有3个活性基的染料也能具有高的固着率和优异的提升性，例如：Novacron S型染料是由2-3个发色体和2-3个活性基(其中含有1-2个乙烯砜基或β-羟乙基砜硫酸酯基)组成，与传统的含有3个活性基的线型排列的染料不同，它们呈平面排列，分子紧密有弹性，具有中等亲和力，良好分散性、优异水洗性，改进了移染性，使得该种活性染料具有90％以上的固着率。
研究和开发新活性基也是提高活性染料固着率的重要途径，近年研究了10多种新活性基，其中固着率可达到90％的新型活性基是一氰胺基均三嗪基，已成为商品，其特点是受氰胺基中的强吸电子基的影响，以及氰胺基较小的空间位阻作用，提高了均三嗪环上卤素原子的活泼性和反应速度，而且氰胺基中的亚胺基在碱液中被离子化形成富电子的阴负性氮，增加了在水中的溶解度，有利于浮色清除，提高了洗涤性，而且含有这种新活性基的染料对染色工艺参数的波动的敏感性很小，能获得良好的重现性。
除外，采用活性染料的加和增效作用也能获得更高的固着率，例如：Sumifix Supra Red
2BF用于吸尽染色的织物表面浓度为85%，其间经乙基砜硫酸酯苯胺上的N一乙基化物用于吸尽染色的织物表面浓度仅20%，当把它们以33.5:66.5的比例组成染料混合物用于吸尽染色，织物表面浓度可达到100%。
3.适于一次成功染色的新型活性染料[10]
织物和纤维的一次成功染色技术是节能减排最有效的方法之一，它不仅能节约染色时间，大大地提高染色能力和生产率，降低能耗，而且还显著地减轻染色废水负荷和对环境的污染。为了实现一次成功染色，织物和纤维的因素是最重要的，但染化料的稳定和高效也是确保织物一次成功染色的重要条件。对于棉织物及其混纺织物来说，用于一次成功染色的新型活性染料必须具有下列特点：
(1)极佳的RCM要素；
(2)优异的匀染性和重现性；
(3)对染色工艺参数变化的低敏感性；
(4)优异的可洗涤性；
（5）高色牢度。
目前市场上适合这种要求的新型染料有Procion H-EXL染料,Procion XL+染料, LevafixCA染料, Intracron CDX染料,
RemazolRGB染料,Sumifix HF染料和Drimarene HF-CD染料等，其中Procion H一EXL染料效果最好，但它属于高温型活性染料，其它高温型的染料还有Procion XL＋和Sumifix HF染料等，其余适于织物一次成功染色的新型活性染料都是中温型活性染料，从节能的角度考虑，中温型活性染料更有利。除了新型活性染料外，相配套的新助剂包括前处理剂、染色助剂和后整理剂等，对保证一次成功染色很重要的，如高效乳化剂Depicol PC 9、高效润湿／精练剂Sultafon D、聚合物络合剂SolopolZF、碱性缓冲剂Egasol SF、新型皂洗剂CyclanonXC-W等，特别是前处理剂对保证织物的质量稳定很关键。Stockhausen公司采用上述助剂和活性染料对棉织物进行处理和染色，开发成功棉织物的一浴前处理和染色技术，取得了显著的经济效果，不仅减少加工费用和加工时间60%，增加加工能力25％一33%，而且显著地减少排放的污水量，也不影响染色物的色牢度。
4.适于湿短蒸连续轧染的新型活性染料[11]
活性染料湿短蒸连续轧染工艺是将织物经浸轧染液后不干燥，在带有温湿度监控装置的反应箱内湿态汽蒸固色。该工艺简便、高效、节能、固着率高，并具有充分渗透、色泽均匀鲜艳、对环境友好等优点，它与DyStar公司和Monforts公司共同开发的E-control染色工艺基本相同，它们与我国开发的湿短蒸轧染工艺相比虽稍有区别(我国增加了红外线加热装置和高温加热装置)，但原理相同，与我国近年发展的无盐轧蒸连续染色工艺[12]相比可综合节能30％-50%，织物染透性好，并防止了染料泳移，而且染色时不需用盐，减少了染色化学品用量90%，从根本上消除了印染污水中的盐难以去除的难题。另外，浮色不易回沾，改善了染色织物的洗涤性，减少污水排放30％以上，提高了染色牢度。再者，固着率的提高也减少了染料的用量，而且使废水色度下降和用水量减少，有利于降低排放废水负荷。由于这种染色工艺活性染料在70-90秒完成固着，因此可以使用反应性中等的活性染料。为了减少染料的水解，染料必须有很好的耐碱性和较大的溶解度，另外，染料的直接性要适当，不能太高。一般地说，用于湿短蒸连续轧染工艺的活性染料要求与冷轧堆工艺的要求相似，因此适用于冷轧堆染色工艺的活性染料都能用于湿短蒸连续轧染工艺。
5.适于小浴比吸尽染色的新型活性染料[13]
在吸尽染色工艺中浴比对节能减排有着重要的作用，浴比太大会影响染液的吸尽率和固着率，浴比太小会影响匀染效果。围绕着如何减小染色时的浴比，近年国外开展了大量工作，目前喷射液流染色已能在确保织物匀染的前提下把浴比降低到1:4-1:10，而喷射气流染色的浴比可降低到1:2-1:4。这种小浴比吸尽染色工艺最大能缩短30％染色时间，最大能削减50％水，最大能减少40％的化学品；不仅能节约30％能量，而且提高固着率，减少了排放废水负荷[14]。当然用于这种工艺的活性染料有一定要求，首先要求直接性要小，否则难以匀染和洗涤；其次溶解度要大，在碱及中性盐存在下的溶解度应大于
6.适于低盐染色的新型活性染料[8]
为了减少活性染料染色后排放的废水负荷，开发适于低盐染色的活性染料成了近年发展节能减排型活性染料的又一热点，关键是要提高活性染料对纤维的亲和性，
但又不能太高，否则会影响匀染性和易洗涤性。大致有下列几条途径：
1)合理配置活性染料分子中磺酸基的数目和位置
活性染料分子中磺酸基的数目和位置对其亲和性有较大的关系，如表1所示。
表1 VS/MCT活性染料结构中磺酸基数和亲和性、固着率的关系
序号
|
活性染料结构
|
芒硝浓度
(克升)
|
亲和性%
(一次吸尽率)
|
固着率
% |
1
|
|
25
|
23
|
61
|
50
|
41
|
70
|
||
2
|
|
25
|
53
|
69
|
50
|
65
|
73
|
由表1可见，染料2比染料1的结构中少了1个磺酸基，在染色时芒硝用量减少一半，其亲和力反而增加了12%，而固着率差不多；若染色时芒硝用量不变，则亲和力要增加近60%，固着率则提高4.5%；若使染料#2与染料#1的亲和力相等或相近，则用染料#2染色时芒硝的用量只要用染料#1染色时芒硝用量的三分之一左右。Sumi-fix Supra E-XF染料就是基于这种研究开发的低盐染色用新型染料，其染色时用盐是一般为常规染色用盐量的一半。
2）开发对染色时用盐量敏感性小的新型活性染料
对上述染料#2深入研究后发现，新染料的活性基处于各个变化体时其相对亲和力变化不大，而且染色时用盐量对染料亲和力与固着率的影响也不明显，如表2所示。
表2 染料#2活性基的变化体与其相对亲和力及固着率的关系
|
活性基的各个变化体 |
相对亲和力％ |
|
|
|
|
|
|
-SO2CH2CH2OSO3H |
65 |
53 |
|
-SO2CH＝CH, |
75 |
66 |
|
-SO2CH2CH2OH |
70 |
60 |
|
染料固着率％ |
73 |
69 |
虽然染料#2对盐的用量不敏感，由于它的亲和力还比较大，因此它适用于低盐染色。基于这种研究，若把一氯均三嗪活性基用分子更小、反应性与乙烯砜活性基相近的一氟均三嗪活性基来取代，使活性染料分子结构的平面性更好，这样染色时对盐的敏感性就更小，而且固着率更高，Novacron FN染料和Novacron C型染料就是其代表。
3）提高染料分子结构的平面性
活性染料分子的直接性与其结构平面性和空间效应有关，降低其空间效应，使分子结构的平面不被破坏，活性染料对纤维的直接性或亲和性就会提高，可以适用于低盐染色。例如用脂肪直链烃基作为架桥连结基连结二亇一氟均三嗪活性基制成如下所示的双活性基染料：
L-脂肪直链烃基
它的空间效应比含氯的活性染料小， 平面性较好，亲和力也大，适用于低盐染色，如Novacron LS型染料在染色时的用盐量一般为常规活性染料的二分子一到三分之一，染着率和固着率对用盐量等染色参数变化的敏感性很小，最终固着率可达到80％一90%。
4)利用乙烯砜活性基不同变化体的亲和力差别
乙烯砜活性基有三种变化体，一般情况下它们的相对亲和力相差较大(表3)。
表3 乙烯砜活性染料各个变化体的相对亲和力
|
活性基的各个变化体 |
相对亲和力％ |
|
-SO2CH2CH2OSO3H |
20 |
|
-SO2CH=CH2 |
80 |
|
-SO2CH2CH2OH |
38 |
虽然，β-羟乙基砜硫酸酯基的活性染料由于亲和力太小，染色时需加入较多的无机盐促使染料充分上染，当染料脱去硫酸酯基变成乙烯砜基后亲和力大增，保证有效地吸附和固着，这种染料亲和力太大，匀染有困难，当不能用作低盐染色，若在乙烯砜型活性染料商品中控制上述两种变化体以一定比例存在，这样在染色时既保证了染料有足够的水溶性，而且对纤维也有相当亲和力，在染色过程中β-羟乙基砜硫酸酯基全部转变为乙烯砜基后水溶性大大降低，对纤维的亲和力却大大增加，这样染色时的用盐量可以大幅度地减少，适用于低盐染色工艺，Remazol EF染料就是其代表。
5)其它
还可采用增大分子量，选择双偶氮结构的发色体；合理配置两个活性基在染料分子中的位置；改变两个活性基间连接基的结构；选择合适的活性基组合等方法来提高活性染料的直接性，而且为了获得最大的节能减排效果，制成的适用于低盐染色的新型活性染料的直接性、移染性和可洗涤性之间都设计成一种很好的平衡关系。
7.适于一浴一步染色工艺的新型活性染料
随着聚酯纤维和聚酰胺纤维的快速发展，涤棉、涤粘和锦棉等混纺织物已成为纺织市场上主要的纺织品，为了提高这些混纺织物的印染效率、节约能源、减少废水、减轻化学品污染、有利于环境生态保护，国内外非常重视发展这些混纺织物的一浴一步法染色技术，以及所使用的新型染料。新型活性染料是其中重要的一类。日本化药公司在20世纪80年代中期开发的Kayacelon React CN型染料就是一个典型，它们适用于在高温中性染浴中经筛选的分散染料Kayacelon E型染料组合一浴一步工艺染涤棉混纺织物，可获得中浅色，色泽鲜艳、匀染性好、牢度优良，该种新活性染料是用3-羧基吡啶基季铵盐均三嗪基作为活性基，反应性强，能在高温(110～130℃）下于中性染浴中得到高吸着率和固着率，使用时脱落的3-羧基吡啶对环境和人体无害。目前的三原色为Kayacelon React Yellow CN-EX,Red CN-3B和Blue CN-MG，它们对染色条件变化的敏感性很小、染色行为一致，有好的染色重现性和匀染性，且对涤纶与锦纶等沾污小。用它们对涤棉混纺织物进行一浴一步法染色，与采用活性／分散染料二浴法染色或Bayer公司的pH滑移法染色相比，可缩短染色时间40%，节能节水、减少了废水排放，而且提高了设备利用率。这种新活性染料与1:2型金属络合染料组合，也能用于一浴一步法染锦棉混纺织物，获得具有良好性能的中浅色。
需要指出的是在用这些新型活性染料对混纺织物一浴一步法染色时，助剂的使用很重要，助剂必须与工艺相匹配，要避免对两种纤维的染色所产生的不相容性，主要的助剂有匀染剂、缓染剂、固色剂和洗涤剂等，如低泡匀染剂SD、固色剂NFC、净洗剂ROE、Kayaku
Buffer P-7、KayafixEC等。
8.适于快速染色的新型活性染料
棉织物的快速染色是在20世纪80年代发展起来的，由于其节能、省时、减排、节省劳动力，受到了印染行业的重视。经过20多年的发展和改进，这种染色技术已成为当今节能减排降耗的主要途径之一，例如：Kayacelon React CN型染料不仅能在高温中性染浴中对棉织物染色和固着，而且也能在低温低碱下对棉织物进行快速和固着，染色物具有好的重现性和匀染性，也不影响其优良的色牢度。此外，上述适用于棉织物一次成功染色的新型活性染料Procion H-EX、Levafix CA、IntracronCDX、Remzol RGB等也能很好地用于棉织物的快速染色。
三、节能减排环保型分散染料的新发展
分散染料是目前世界染料市场上开发最活跃的染料之一，应用面不断扩大，其产量巳占据全部染料的首位，在开发的分散染料品种中节能减排环保型占据着显著的位置，有下列主要内容：
1.适于一次成功染色的新型分散染料[10]
开发以一次成功染色为目标的新型分散染料是确保聚酯纤维及其混纺织物一次成功染色的重要条件，对节能减排具有重要的作用。这种新染料必须具备下列特点：
(1)优异的提升性与相容性；
(2)好的匀染性与重现性；
(3)对染色工艺参数变化的低敏感性；
(4)高色牢度；
(5)稳定的质量。
例如DyStar公司近年开发的Dianix E-Plus 染料是一种用于聚酯纤维和超细聚酯纤维一次成功染色，特别是浅色一次成功染色的新型分散染料，它们有效地平衡各种染色性能，对染色条件，如pH值、温度与时间等变化具有不敏感性，且能获得目前最高水平的颜色重现性和色牢度，它们也能用于聚酯纤维和纤维素纤维组成的混纺织物的一次成功染色；又如Dianix Plus染料是用于聚酯纤维中深色一次成功染色的分散染料，具有优异的相容性与提升性、好的匀染性与重现性；Dianix T-CA染料是适用于Econtrol T-CA技术对涤棉混纺织物一次成功染色的新型分散染料；还有Lumacron MFB染料，它们是一种用于超细聚酯纤维一次成功染色的新型分散染料等。必须指出的是，聚酯纤维及其混纺织物一次成功染色除了要有符合要求的分散染料外，配套助剂的使用很关键，Dystar公司开发的Dyexact XP体系就是使用了这种新型助剂和新型分散染料的一次成功染色新体系，它用于深色染色的效果与常规染色法相比可减少染色费用16%，节约染色时间20%，不仅增加了染色能力和提高了生产率，而且减少了对环境的污染，据测对环境的冲击指数可从常规染色的1.2降低到0.9;该公司的Econtrol T-CA技术是用于涤棉混纺织物的一种单轧连续染色加工技术，它与标准的轧一烘一热熔一轧蒸工艺相比，化学品消耗最大能减少85%，水耗最大能降低65%，能耗和生产成本最大能减少50%。
2.适用于高洗涤牢度的新型分散染料
聚酯织物，如运动服、休闲服、汽车内饰织物等用分散染料染色后，为保证成品尺寸一致和稳定，需进行热定形处理，由于其温度高于
3.适用于Then气流染色方法的新型分散染料
随着能源、环保问题的日益突出，以及织物品质日趋高档化的发展，解决液流染色能耗高、污染大、织物加工附加值低等问题已成为当今染色技术研究的重要课题之一，其中最具代表性的是气流染色技术，由于其效率、能耗、排污等明显优于液流染色，虽然电耗高于后者，节能减排的效果还是非常突出。当然这种技术还存在不少问题，如设备的结构形式和控制方式，织物的起毛现象，纯棉薄型针织物的折痕等，有待进一步改进和完善，该工艺对使用的染料有一定要求，就分散染料而言必须满足分散性和高温分散稳定性好，染着率高，色牢度好等要求。最近DyStar和Then公司合作，针对气流染色技术存在的问题，进一步开发了用于涤棉混纺织物的Then-Airflow Synergy法，它采用的设备是目前市场上最先进的匹染染色机，对合成纤维染色的浴比可降低到1:2，对天然纤维染色的浴比取决于织物及其结构，可在1:3-1:4，它与通常的气流染色相同，采用空气作为运输介质，它与常规方法相比节能40%，节约加工时间约25%，节约化学品约10%，有最小的耗水量和废水量，非常低的加工成本[16]，使用的新型活性染料Levafix CA染料具有很好的特性，而新型分散染料Dianix XF染料和Dianix SF染料不仅具有好的分散特性，而且有高染着率，它们能在染色后不还原清洗仍保持高的色牢度。
4.适用于新型超细聚酯纤维染色的新型分散染料
近年新型超细聚酯纤维，特别是采用复合纺丝制造的海岛型超细聚酯纤维的发展，使得聚酯织物的服用性能有了很大的提高，由其制成的仿鹿皮绒织物与天然鹿皮非常相似，因此产量逐年增长，但这种纤维的结构形态发生了很大的变化，比表面积很大，使得传统的分散染料和早期的超细聚酯纤维用分散染料的上染速度、上染量、染料显色性、匀染性和牢度等都不再适用。
M. Dohmen公司开发的Lumacron MFB染料是新一代分散染料[15]，它们能满足新型超细聚酯纤维所要求的染色性能和严厉的牢度标准，不仅色谱全，而且提升性优、相容性好、湿牢度高、适应性广等。采用合适的染色助剂，如1
5.适用于高光牢度染色的新型分散染料
随着对汽车内饰聚酯织物以及家纺产品等光牢度要求的不断提高，目前按照美国通用汽车公司制订的新日光试验要求和国际汽车制造者协会规定的光牢度要求，以及AATCC标准对家庭用常规聚酯织物光牢度4级与对家庭用超细聚酯织物光牢度3级的要求，采用现有分散染料染色的聚酯织物由于不少品种日晒牢度差，增加了织物更新速度，不仅能耗高，物耗大，而且排污重。近年国外开发了一系列新型高光牢度分散染料来取代，如DyStar公司推向市场的用于汽车内聚酯织物染色的Dianix AM Speciaties染料具有比Dianix AMClassics染料更高的光牢度，适用于从浅色到深色的坚牢染色[17]；Dianix AM-SLR染料是一种具有超耐光牢度的分散染料，同样适用于广泛色谱范围的染色，在其基础上发展的Dianix AM FormulaOne染料不仅具有高温下的超耐光牢度和不发生色变，而且完全与美国通用汽车公司和国际汽车制造者协会的要求相适应。目前已有4个主要品种和5个辅助品种，能覆盖90％以上通用颜色。另外，Clariant公司的Foron AS染料和日本化药公司的Kayalon Polyester
FAL系列染料等用于汽车内聚酯织物染色都具有超耐光牢度。对于专用聚酯家纺产品的高光牢度分散染料也在不断地开发中，如Huntsman公司开发的Terasil LF型染料具有高光牢度、高干热牢度、无催化褪色现象等特点。
目前已有4个品种，用其拼色的光牢度已能超过AATCC标准的4级要求，相当于ISO标准的7-8级，若用现有分散染料，如C.I.分散黄211,C.I.分散红60和C.I.分散蓝56来拼成同样颜色的光牢度仅为AATCC标准的3级，且偏红，相当于ISO标准5级。显然这些新型高光牢度分散染料对社会的节能减排作用是很大的。
6.适应Eco-Tex标准100要求的新型分散染料
目前采用现有分散染料染色的纺织品有相当一部分不能符合Eco-Tex标准100的要求，不仅会造成对环境的污染和对人体键康的危害，而且纺织品使用价值的下降会造成能源和物料的大量损耗，因此，国内外市场把开发符合Eco-Tex标准100要求的新型分散染料作为当今节能减排环保的重要内容来抓，重点是取代禁用分散染料和过敏性分散染料，例如近年Yorkshire公司开发的Serisol ECF染料是用于醋酸纤维染色的新型染料，具有好的湿牢度，能完全取代C.I.分散黄3,C.I.分散红I和C.I.分散蓝3等三原色（皆为禁用分散染料）和基于C.I.分散蓝102,C.I.分散蓝106和C.I.分散蓝124（皆为过敏性分散染料）的海军蓝色染料和黑色染料；又如C.I.分散橙76是一个用途很广的过敏性分散染料，主要用于制造高强度深色分散染料，产量较大，新的取代品有：Kaya-Ion Polyester
Yellow Brown 3 RL(EC)143,Dianix Orange UN-SE01和C.I.分散橙61，从它们的强度、染色性能（包括吸着性、提升性、对染色条件的依存性等）和牢度性能分析，第1个取代品与C.I.分散橙76相似，第2个取代品与C.I.分散橙76相近，第3个取代品不及C.I.分散橙76，但经济性最好。另外，DyStar公司开发的Dianix PAL染料是一种适用于聚酯纤维和醋酸纤维混纺织物染色的新型分散染料，具有极佳的同色性、优异的重现性和很好的耐氮氧化物(NOx)褪色性和耐氯牢度，完全满足Eco-Tex标准100的要求。这些新型分散染料都能取得节能减排的效果。
7.适于快速染色的分散染料
聚酯纤维的快速染色技术是在20世纪80年代发展起来的，由于其节能、省时、减排、节省劳动力，受到了印染行业的重视，经过20多年的不断改进和完善，这种染色技术已成为当今节能减排降耗的主要途径之一，例如：DyStars公司和Thie公司近年合作开发成功在涤棉混纺织物上用分散染料和活性染料染黑色的新快速染色技术，可显著地缩短整个染色时间和节能等。当然适用于快速染色技术的分散染料也有不少改进；目前国际市场上比较有影响的速染用分散染料都是分散染料混合物，如：Terasil SD型染料、ForonRD型染料（其中Foron RubineRD-GFL是单一结构）和Sumikaron RPD染料等。它们具有染着速度快，对温度和时间的变化不敏感，分散稳定性优，相容性和重现性好，提升性高，对水解及还原和重金属不敏感，染浴稳定性好，对其它纤维的沾污性小，使用时染浴升温速度可达
8.适于一浴一步法染色工艺的新型分散染料
涤/棉、涤/粘等混纺织物已成为当今市场上主要的纺织品，为了提高它们的染色效率，节能减排，国内外非常重视发展它们的一浴一步法染色技术，以及相应的新型染料与助剂，新型分散染料是其中最重要的一类，日本化药公司在20世纪80年代开发并不断改进的Kayacelon E型染料是比较突出的一种新型分散染料，它们中除蓝色和黑色外都是单一结构品种，具有下列特点：(1)好的pH稳定性；(2）优的耐无水芒硝性，即使在
还有聚酯纤维碱性染色用分散染料也是涤棉混纺织物一浴一步法染色用优良分散染料，它们具有好的耐碱性和在碱性条件下好的分散稳定性，如Dianix UPH型和SPH型染料，使用时需添加安定剂Diaserver pH值9.5，这类染料具有pH值依赖性小、匀染性和重现性好、色牢度高、吸尽性和提升性优、对金属离子不敏感等优点，使用这种分散染料的碱性染色与常规的酸性染色相比，染色时间减少三分之一，染色成本降低约18%，有好的染色经济性。
四、结语
当前节能减排和环境保护被提到了前所未有的高度，为了振兴纺织工业，不断滿足国内外印染行业开发的节能减排型新染整工艺和替代现有染整工艺中使用的非节能减排环保型染料的迫切需要，国内外市场上纺织行业用节能减排环保型染料已成为染料工业发展的主流和重点，它们遵循国内外生态纺织品的各种法规和技术标准，并采用各种高新技术制成，最大程度地显出节能减排的效果和提高纺织品的附加价值和使用价值，为振兴纺织工业发挥出重要的作用。
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