活性染料合成与染色工艺的进展：提高固色率、减少废弃物及处理纺织废水

Carleni Sarai Castellanos-Henriquez, Christian Vianey Paz, Roberto Jared Alejandre-Aguilar and José Apolinar Cortés

米却肯圣尼古拉斯·伊达尔戈大学化学工程系研究生部，墨西哥米却肯州莫雷利亚 58030

米却肯圣尼古拉斯·伊达尔戈大学化学工程系，墨西哥米却肯州莫雷利亚 58060

## 摘要

活性染料因其色谱广、色牢度优异而广泛应用于棉织物染色。然而，传统活性染色存在染料固色不完全以及水、盐、能源和辅助化学品消耗量大的问题，会产生成分复杂且污染负荷高的废水。本综述探讨了通过整合三个互补阶段实现更清洁的活性染色的最新进展：通过活性染料设计和纤维改性提高染料固色率，采用资源高效型染色技术尽量减少水和化学品消耗，以及采用先进的废水处理与回用策略以减少污染物排放。近期研究表明，多功能活性染料和纤维改性可使染料固色率达到90%以上，而低浴比及其他强化染色技术则能大幅降低水和能源的需求。在废水处理方面，物理工艺去除溶解性染料的能力有限，而化学工艺（特别是高级氧化工艺）能有效降解发色基团，但可能会产生有毒的转化产物，需要辅以深度处理步骤。而生物工艺则依赖于适应恶劣废水特性的微生物菌株。因此，物理、化学和生物技术的集成是最具前景的方法，脱色率可达99%，有机物降解率约为87%。总体而言，本分析强调，没有单一技术能够同时解决染料固色率低、资源消耗和废水管理的问题。最可行的途径是将高效的染料化学、低资源消耗的染色工艺以及专为水回收设计的处理系统相结合。未来的研究必须优先考虑可扩展的混合系统、过程强化、资源回收以及零液体排放/最小液体排放（ZLD/MLD）策略，以促进成功的工业应用。

关键词：活性染料；棉织物染色；固色率；活性染色技术；纺织废水处理