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还原染料的行业现状及染色工艺过程的可行性研究报告

第一节 还原染料的简介

还原染料是指在碱性条件下被还原而使纤维着色,再经氧化,在纤维上恢复成原来不溶性的染料而染色,用于染纤维素纤维; 将不溶性还原染料制成硫酸酯钠盐,可变成可溶性还原染料,主要用于棉布印花。(可行性研究报告)

第二节 还原染料的行业现状

数据变动过去四年,我国还原染料市场规模、产量和销量整体上保持上涨,受环境政策的影响,行业内产销数据再2013年出现波折。产量规模从2011年18.5亿元上涨至2014年31.8亿元,销量规模从2011年的15.1亿元,上涨至2014年的27.9亿元。市场规模从2011年的15.4亿元,上涨至2014年的28.4亿元。

过去几年,国内还原染料行业发展迅速,随着新生产企业的加入以及原有企业增加设备投入,行业产能逐年增加。行业产能从2011年的27.8亿元,上涨至2014年的46.2亿元。从产能利用率来看,该行业过去四年产能利用率均低于80%水平,2014年行业产能利用率68.8%。偏低的产能利用率说明企业闲置资产较多,单位产出成本较高。过低的产能利用率也容易造成整个宏观环境出现通货膨胀预期。

行业分析师表示,目前我国还原染料行业处于成熟期,行业中领导企业较少,跟随者较多,企业竞争激烈,企业利润减小。在未来行业发展中,领导企业会逐步壮大,中小企业由于缺乏必要的竞争优势,会被市场淘汰。

我国还原染料行业发展较为成熟,目前已经拥有一条完整的产业链。还原染料上游行业主要包括苯、蒽、氨等多种化学原料及中间体等,下游行业主要包括服装行业、纺织行业等。其中上游行业是资本、技术密集型行业

第三节 还原染料染色工艺过程

还原染料染色时,可采用浸染,卷染或轧染。一般纱线及针织物大都用浸染,机织物大都用卷染和轧染,一般都包括下述四个基本过程。

染料还原

染料的还原过程,也就是还原染料隐色体的生成过程,一般都是在碱性介质中进行的。在还原染料的分子结构中都至少含有两个羰基(=C=O),它们在强的还原剂连二亚硫酸纳(俗称保险粉)的作用下,羰基被还原成羟基(-OH)。保险粉化学性质非常活泼,在碱性条件下即使温度很低,也可产生较强的还原作用,从而使还原染料被还原为隐色酸。

Na2S204 + 2H2O -→ 2NaHSO3 + 2[H]2=C=O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH

反应中生成的羟基化合物就是染料的隐色酸,它也和染料一样不溶于水,但可溶于碱性介质中,成为隐色体钠盐溶液。由于隐色体钠盐不常呈现染料原有的颜色,故被称为隐色体:

≥C-OH + NaOH-→ ≥C-ONa + H2O

在用保险粉-烧碱法进行染料还原溶解时,应掌握好烧碱、保险粉的用量和还原温度,才能使染料正常还原,否则会使染料产生过度还原或水解以及分子重排等不正常的反应,致使染液破坏,色泽萎暗,染色牢度降低。

2.隐色体上染

还原染料经保险粉、烧碱还原溶解成隐色体钠盐后,即对纤维素纤维产生直接性,先吸附于纤维表面,然后再向纤维内部扩散而完成对纤维的上染。由于染液中含有大量电解质,对纤维的直接性较大,故上染纤维的速率较快,染料的移染性能较差,往往不易染匀。因此,在上染过程中可加入少量缓染剂,如平平加0、牛皮胶等。

隐色体氧化

上染纤维的隐色体需经空气或氧化剂氧化,转变为原来的不溶性还原染料并回复原来的色泽,其氧化反应如下:

≥C-ONa -→ >C=O

由于不同类型的还原染料有不同的氧化性能,故应对氧化条件进行适当选择,如用空气氧化,或使用双氧水、过硼酸钠氧化等。

皂煮后处理

皂煮能将吸附在纤维表面已氧化的浮色去除,使染色织物具有鲜艳的色泽和较好的摩擦牢度。同时,在皂煮过程中,染料分子会在纤维表面发生聚集,进而形成微晶体,可进一步改善染色织物的各项牢度。

第四节 还原染料的技术水平与政策环境

目前国外还原染料生产企业,已经广泛应用了催化加氢、三氧化硫磺化、定向氯化以及相转移催化等先进技术工艺。在这些先进工艺技术方面,国内生产企业也有涉及,但使用的范围和市场占有率方面均不及发达国家。

目前国内还原染料存在生产设备和生产流程较为复杂,总收率低、“三废“量大、价格高等缺点,可以预测到未来我国还原染料行业的技术主要向改善和完备生产工艺、缩短合成工艺流程、减小污染浪费、提高总收率以及研发新的工艺流程方向迈进。

最近几年,国家出台了相关政策,有的政策对于还原染料行业发展具有积极作用,有的政策会限制行业的发扎,但会提高行业的整体水平。国家十二五发展规划以及发展纲要对行业发展提出了明确的发展目标以及发展方向,对国内行业发展具有重要指导作用,另外,行业标准的出台以及环保政策的出台会限制行业自由发展,但是会提高行业的整体书评,也非常有利于行业未来发展。


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