將原染料用物理方法加工并與助劑拼混制成商品染料的全過程。原染料多數(shù)為濾餅,也有漿狀物,它們不能直接滿足染色的需要。原染料需經(jīng)過后處理,才能成為質(zhì)量均勻和應(yīng)用效果良好的商品染料。
商品染料劑型 主要有粉狀、粒狀和液狀三類。粉狀染料可加工成細(xì)粉狀、超細(xì)粉狀和無粉塵的粉狀等,以適應(yīng)不同的應(yīng)用需要;粒狀染料的空心球狀微粒,在水中具有速溶及容易分散的特點(diǎn);液狀染料可省去干燥操作,節(jié)省能源,容易配制成染液和印漿,使用較方便。
粉狀、粒狀和液狀劑型都必須具備一定的色光、染色強(qiáng)度、細(xì)度、水分、pH等指標(biāo)。此外,液狀劑型還要保持良好的分散性和耐溫、耐寒性,避免分層沉降、防止霉變。還原染料、分散染料要符合粒度分布、晶型、分散性和熱穩(wěn)定性等要求。反應(yīng)性染料、溶蒽素、溶靛素等容易發(fā)生化學(xué)變化的染料則應(yīng)具有較好的貯存穩(wěn)定性。
加工方法 染料后處理通常包括打漿、添加助劑、粉碎、干燥、拼混和包裝等過程。對于不同的染料及劑型應(yīng)采用不同的加工方法。
粉狀染料的加工 有兩種方法:①直接染料、酸性染料、堿性染料、陽離子染料、反應(yīng)性染料等水溶性染料以及硫化染料是采用先干燥后粉碎的流程。原染料濾餅經(jīng)干燥、粉碎和過篩成一定程度的粉狀染料(通常對這些染料的粒度粉碎要求不高),再測定染料的強(qiáng)度,然后與一定數(shù)量的填料(無水芒硝或食鹽等)和助劑進(jìn)行拼混,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的商品染料。對于反應(yīng)性染料,為了保持貯存穩(wěn)定性,后處理時需加入尿素、磷酸氫二鈉等穩(wěn)定劑。②還原染料、分散染料等非水溶性染料是采用先濕磨后干燥的流程。原染料濾餅經(jīng)過測定染色強(qiáng)度,加入一定量的水和研磨用助劑,經(jīng)打漿成為均勻漿狀物,有些染料還需把染料結(jié)晶轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定形態(tài)。染料漿狀物再經(jīng)濕式砂磨,而使顆粒達(dá)到一定要求。砂磨后的染料懸浮液經(jīng)分離去除較大顆粒后,在噴霧干燥器內(nèi)用熱空氣霧化干燥成為疏松粉狀染料細(xì)粒,再用填料、助劑拼混為標(biāo)準(zhǔn)商品染料。這種在干燥后拼混的標(biāo)準(zhǔn)化過程稱為干拼混,其工藝過程簡單,使用較廣泛,但成品往往不夠均勻。因此,商品染料標(biāo)準(zhǔn)化過程也有在干燥前的染料漿狀物中直接進(jìn)行拼混完成的,這種過程稱為濕拼混。所得的商品染料十分均勻,但要使干燥后的商品染料強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化,技術(shù)難度高。
粒狀染料的加工 是把染料漿狀物用特殊的噴嘴經(jīng)噴霧干燥加工制得。漿狀物的制備過程和上述非水溶性染料漿狀物的制法相似。
液狀染料的加工 方法基本上與制粉狀染料的漿狀物相似,主要的特點(diǎn)是可以省去干燥步驟。加工過程中不需加防塵劑,但需加防霉劑、防干劑、粘度調(diào)節(jié)劑等。
加工助劑 原染料加工成為商品染料時需添加各種助劑。對于水溶性染料來說,為調(diào)整染料強(qiáng)度,需添加食鹽、芒硝、糊精等填充劑;為防止染料貯存時分散變質(zhì),需添加尿素等穩(wěn)定劑。對于粉狀和粒狀染料來說,為使砂磨時易于粉碎成細(xì)小均勻顆粒,需添加分散劑,如木質(zhì)素磺酸鈉等;為配制染液方便需添加潤濕劑;為減少泡沫,需添加消泡劑;為防止粉塵飛揚(yáng),需添加防塵劑。對于液狀染料來說為保持細(xì)粒均勻,能夠分散成穩(wěn)定的懸浮液,除添加分散劑外,還得添加懸浮劑、防干劑、防霉劑和保護(hù)膠體等。對于上述水溶性、粉狀、粒狀和液狀染料來說,為了避免染色過程中受水質(zhì)硬度和重金屬離子的影響,均須添加適當(dāng)?shù)能浰畡┖徒饘衮蟿?/span>
加工設(shè)備 在染料后處理過程中,常用的主要設(shè)備有粉碎設(shè)備、干燥設(shè)備和拼混設(shè)備等。
一般用于直接染料、酸性染料、堿性染料等水溶性染料的干式研磨設(shè)備為單鼠籠式或雙鼠籠式粉碎機(jī)。有的在研磨過程中要通入氮?dú)猓悦庋心ギa(chǎn)生高溫使染料變質(zhì)。還原染料、分散染料等要求用濕式研磨設(shè)備如砂磨機(jī),以制取高細(xì)度產(chǎn)品。使用的研磨方法有單機(jī)循環(huán)及多機(jī)串聯(lián),機(jī)型有立式、臥式兩種。立式砂磨機(jī)又分敞開式(見圖)、密閉式;臥式砂磨機(jī)只有密閉式。立式砂磨機(jī)應(yīng)用較多。
立式砂磨機(jī)在筒內(nèi)裝有50%~60%總?cè)莘e的砂磨介質(zhì)(天然砂或玻璃珠等),將預(yù)先混合好的料漿用泵經(jīng)底部送入筒內(nèi),此時介質(zhì)及物料受到攪拌圓盤高速旋轉(zhuǎn)所造成的強(qiáng)大剪切力作用,被磨細(xì)染料粒子隨料液上升,通過筒上部的分離機(jī)構(gòu)將砂磨介質(zhì)與料液分離。這樣研磨后的染料粒度在0.5~2μm之間。對砂磨介質(zhì),除要求硬度大、耐磨損、pH接近中性外,還要求密度大,使聚集在底部的物料得到研磨;有適宜的粒徑,以適應(yīng)被研磨的物料,通常介質(zhì)粒徑為0.8~2mm。
干燥設(shè)備隨染料的類型和生產(chǎn)規(guī)模的差異,可選用多種形式,如水溶性染料和硫化染料采用烘箱式、滾筒式或真空耙式干燥器。還原染料、分散染料及反應(yīng)性染料常常要求干燥過程在瞬間完成,因此宜采用噴霧干燥器。這些染料干燥設(shè)備和操作原理與一般的化工干燥設(shè)備相似。(見干燥)
拼混設(shè)備有帶自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)螺旋式錐型混合器以及 T型、V型混合器等。其目的是使染料、劑等粉狀物質(zhì)混合均勻,達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的色光及染色強(qiáng)度。