项目简介：棉纤维是自然界中含量丰富的天然纤维，主要由纤维素(大约 88-96%)组成，其主要化学成分是聚(1,4-β-D-脱水吡喃葡萄糖)。天然纤维素纤维由于其部分伯羟基而带负电荷。pH 值高于 8 时，羟基阴离子化，显著地增加了纤维素纤维的负电荷。纤维素纤维表面的负离子电荷与阴离子型染料存在静电斥力，固色效率一般较低；为提高染色性能，需加入大量的无机盐(30-150g/L)来降低纤维素纤维和活性染料之间的静电斥力。因此，棉染整厂排放的印染废水中含有大量染料和化学物质。避免该问题的方法之一是利用阳离子改性剂即减染剂对棉织物先行阳离子化再实施染色，减少了染料的使用量和水污染程度，提高染色过程中染料上色率及提高织物的水洗牢度。棉纤维的阳离子改性能提高上染率、染料利用率，降低染色废水的色度和 CODcr 值，能在染色的过程中无需加盐中性条件下染色；能在染料较低的情况下，改性染色的染色废水清澈，并能进行回用。回用后染色织物性能符合各项要求。技术特点（或工艺特点）： 纤维素纤维在染浴中带负电荷，而大多数染棉的染料（反应性染料、直接染料以及还原染料隐色体等）在染浴中呈阴离子性，由于静电斥力，导致上染率不高，在棉纤维上引入带有正电荷的季铵阳离子基后，使纤维素纤维带上正电荷，用活性染料染色后，由原来的静电斥力变为静电引力，从而提高了染料的上染率。工艺流程：工程效益：采用纯棉改性清洁染色技术平均可以减少染料用量 19.39%，实际平均减少染料用量为 10.82 g/L。即节约活性染料 10.82 克/升染液，即 10.82 公斤/吨染液。目前使用的棉用活性染料平均价格为 40 元/公斤，采用该技术可以使配制每吨染液降低染料成本10.82×40=432.8 元，而采用减染助剂可使配制每吨染液的助剂成本增加 60 元。因此，采用该技术可使配制每吨染液的总成本平均减少 432.8 元-60 元=372.8 元。考虑到平均轧余率为75%且每米织物为 0.33 公斤（每万米织物重 3.3 吨），则加工每万米织物可降低配制染液成本为 372.8 元/吨染液×0.75×3.3=922.68 元。经济效益显著。采用纯棉改性清洁染色技术可以使染料对纤维的固色百分率提高，使染色织物洗涤废水中废弃染料量平均减少，染色废水可回用，因此，采用该技术具有显著的环保意义。应用领域：棉用活性染料是 1956 年诞生的对纤维素纤维及蛋白质纤维具有共价反应性能的一类染料。因此，经该类染料染色的产品具有优异的染色湿牢度，该类染料在染色行业界得到了广泛的应用。如前所述，棉用活性染料在染色过程中除了能够与被染纤维发生共价交联反应外，还能够与水发生反应形成水解染料。水解染料不能够被利用，是染色过程中产生的主要废弃染料，对其排放将会对环境造成不良影响。因此，提高棉用活性染料的固色百分率是提高活性染料利用率的关键，也是提高经济效益水平和社会效益水平的关键。棉纤维阳离子改性是有效解决活性染料染色问题途径之一，通过化学反应和物理吸附使阳离子化合物固着在纤维素纤维上，提高染料的利用率和染色深度，染色过程中可以不用或少用无机盐。早期开发的是小分子胺化改性剂，如缩水甘油三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三烷基氯化铵，其渗透性好，利于匀染，但存在直接性差、处理时间长、用量大等缺点。随着对棉纤维改性及其染色特点的认识，改性剂逐步向大分子和聚合物方向发展，本技术主要从合成一种新型的改性剂――减染剂开始，利用阳离子改性剂即减染剂对棉织物先行阳离子化再实施染色，减少了染料的使用量和水污染程度，提高染色过程中染料上色率及提高织物的水洗牢度。创新内容： ①棉减染清洁染色技术是一项原创性的工业技术，其工业应用无需增添专用设备，在常规染色机上即可进行；②棉减染清洁染色技术工艺为冷轧堆染色工艺，工艺流程短，减少了所需的能耗；③与常规染色工艺相比，棉减染清洁染色技术大大提高染料对纤维的上染百分率和固色百分率，染后织物各项理化性能指标合格；④染色废水色度、盐度、COD 值明显降低，经简单处理后废水可以回用，降低废水处理难度和成本，达到节能减排的目的。项目成果：发明专利：①一种涂料染色用阳离子粘合剂乳液及其制备方法和用途ZL.200810123958.4；②一种用于清洁染色的纤维减染剂及其减染工艺，申请号：200910024938 公开号：CN 101550660；③芡实壳天然染料提取方法及在纯棉染色中的应用，申请号：201010106813.0，公开号：CN 101775234A；④一种洗衣机用吸色清洁袋或清洁条的制造方法，申请号：200910234357.5，公开号：CN 101736592A。应用前景：棉纤维阳离子的改性技术是染整界的重大变革，是对建设社会主义友好环境的良好回应，更是符合循环经济的要求，有利于社会经济的可持续发展。