论文总字数：19446字

摘 要

活性染料是一类新型染料。这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。

本设计根据我国印染工业的生产特点，从染料工厂的工艺、设备等方面对年产5万吨的活性染料进行工艺部分的设计。在本设计中完成加工产品品种选择、产品加工量的合理分配、加工工艺流程确定、设备型号的选择、设备生产能力及工厂所需配置的设备台数计算等内容，并完成主生产车间设备平面布置图一张和主厂区平面图一张。

关键字：活性染料染料工厂工艺设计设备平面布置图

Abstract

Reactive dyes is a new class of dyes. Such a dye molecule contains a chemical reaction can occur with the fiber group, and fiber-reactive dye to form a covalent bond therebetween when the dye, as a whole, so that washing and rubbing fastness is improved.

According to the design characteristics of our production printing and dyeing industry, in terms of dye factory technology, equipment, etc. to produce 50,000 tons of reactive dyes part of the design process. In this design process to complete product variety selection, reasonable distribution of processing capacity, processing process to determine the device type selection, equipment and plant production capacity needed to configure the device to calculate the number of units, etc., and complete the main production plant equipment layout Figure a plan and a main plant.

Keywords: Reactive dyes Dye factory Equipment Process design floor plan

Abstract 3

第一章 文献综述 5

1.1 染料的发展 5

1.1.1直接染料 5

1.1.2阳离子染料 5

1.1.3还原染料 6

1.1.4分散染料 6

1.1.5酸性染料 6

1.1.6其他染料 7

1.2 活性染料 7

1.2.1 活性染料的结构特点及分类 7

1.1.2我国染料的产业概况及市场分析 9

1.3活性染料的合成路线及工艺 10

第二章活性染料工艺设计 12

2.1生产产品产量分配 12

2.2产品合成路线及工艺参数确定 12

2.2.1C.I活性红23 12

2.2.2C.I活性黄1 14

2.2.3C.I活性蓝4 16

2.2.4C.I活性黑1 19

2.2.5C.I活性橙5 22

2.3主要反应设备的确定 23

2.4 辅助反应设备的确定 27

4.拼混机的选择： 29

第三章 工厂设计 32

3.1.选址原则 32

3.2工厂安全 32

第四章 小结与展望 34

4.1 小结 34

4.2 展望 35

参考文献 36

致 谢 37

第一章 文献综述

1.1 染料的发展

有色物质，采用适当的方法，使其他物质具有坚牢的颜色，这种有色物质叫染料。染料是能够使一定颜色附着在纤维上的物质，且不易脱落、变色。染料通常溶于水中，一部份的染料需要媒染剂使染料能黏着于纤维上。考古资料显示，染色技术于印度和中东已有超过五千年历史。当时的染料从动植物或矿物质而来，甚少经过处理。

1856年Perkin发明第一个合成染料--马尾紫，使有机化学分出了一门新学科--染料化学。20世纪50年代。Pattee和Stephen发现含二氯均三嗪基团的染料在碱性条件下与纤维上的羟基发生键合，标志着染料使纤维着色从物理过程发展到化学过程，开创了活性染料的合成应用时期。染料已不只限于纺织物的染色和印花，它在油漆、塑料、皮革、光电通讯、食品等许多部门得以应用。

染料的只要应用方向是各种纺织纤维的着色，同时也广泛的应用于油漆，油墨，皮革，橡胶，食品，造纸等工业。用于纺织品染色的染料按应用性能大致可分为以下几类^[1]。

1.1.1直接染料

直接染料指能直接溶解于水，对纤维素纤维有较高的直接性，无需使用有关化学方法使纤维及其他材料着色的染料，含有-SO₃Na、-COONa等水溶性基团，溶解度随温度的升高而显著增大，直接染料的分子量较大，分子结构呈线型，对称性较好，共轭体系长，同平面性好，染料和纤维分子间的范德华力大。同时，直接染料分子中含有氨基、羟基、偶氮基等基团，能与纤维素纤维中的羟基，蛋白质纤维中的羟基、氨基等形成氢键，使染料的直接性进一步提高。直接染料不耐硬水，大部分能与钙、镁离子结合生成不溶性沉淀，使染色织物产生色斑，因此直接染料必须用软水溶解^[2]。直接染料能在弱酸性或中性溶液中对蛋白纤维（如羊毛、蚕丝）上色，还应用于棉、麻、人丝、人棉染色。色谱齐全、价格低廉、操作方便。

1.1.2阳离子染料

阳离子染料是一类碱性染料。染色时，染浴须维持一定的酸度，且不允许有阴离子型的染料并存，否则将产生沉淀，影响染色效果。阳离子染料有黄、橙、红、紫、蓝色等品种，色泽鲜艳，主要用于腈纶的染色和印花。1960年最先由联邦德国法本拜耳公司生产，坚牢度高，也可用于改性涤纶和锦纶的染色和印花。阳离子染料按化学结构可分为两种，均按lt;染料索引gt;统一编号。①隔离型。染料分子中阳离子基团与共轭体系之间为隔离基所分离，如阳离子红GTL（C.I.碱性红 18）。②共轭型。染料分子中阳离子基团处于共轭体系中，如阳离子桃红FG（C.I.碱性红13）。

1.1.3还原染料

还原染料指不溶于水，染色时要在碱性的强还原液中还原溶解成为隐色体钠盐才能上染纤维，经氧化后，回复成不溶性的染料色淀而固着在纤维上的染料，按其主要化学结构可分为靛类和蒽醌两大类，一般耐洗、耐晒坚牢度较高。例如士林蓝等。主要用棉、涤棉混纺织物染色；维纶亦可上色；在丝绸行业中，用于人丝、人丝，人棉交织，真丝绸拔染印花。

1.1.4分散染料

分散染料是染料行业里最重要和主要的一大类，是一种不含强水溶性基团，在染色过程中呈分散状态进行染色的一类非离子染料^[3]。其颗粒细度要求在1μm左右。在制得原染料后，需经后处理加工，包括晶型稳定，与分散剂一起研磨等商品化处理，才能制得商品染料。分散染料不含水溶性基团,分子量较低,分子中虽含有极性基团（如羟基、氨基、羟烷氨基、氰烷氨基等），仍属非离子型染料主要用于涤纶及其混纺织物的印染。也可用于醋酸纤维、锦纶、丙纶、氯纶、腈纶等合成纤维的印染。

1.1.5酸性染料

酸性染料是一类结构上带有酸性基团的水溶性染料，能在酸性溶液中对蛋白质和聚酰胺纤维上染，可以按染料的染色方法上染，但在染色过程中要用金属媒染剂处理，使染料与金属媒染剂在纤维上形成络合物，因此成为酸性染料。酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，日晒牢度和湿处理牢度随染料品种不同而差异较大。和直接染料相比，酸性染料结构简单，缺乏较长的共辄双键和同平面性结构，所以对纤维素纤维缺乏直接性，不能用于纤维素纤维的染色。不同类型的酸性染料，由于分子结构不同，因而它们的染色性能也不同，所采用的染色方法也不同。酸性染料大多数含有磺酸钠盐，能溶于水，色泽鲜艳、色谱齐全。主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色，也可用于皮革、纸张、墨水等方面。对纤维素纤维一般无着色力。

1.1.6其他染料

硫化染料这类染料大部分不溶于水和有机溶剂，但能溶解在硫化碱溶液中，溶解后可以直接染着纤维。但也因染液碱性太强，不适宜于染蛋白质纤维。这类染料色谱较齐，价格低廉，色牢度较好，但色光不鲜艳^[4]。

涂料染料适合于所有纤维，通过树脂机械的附着纤维，深色织物会变硬，但套色很准确，大部分耐光牢度好，水洗牢度良好，尤其是中、浅色。

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