2.1.2冷轧堆染色的新型活性染料
冷轧堆染色是织物在低温下浸轧染料和碱剂混合染液f通过比例泵分别将染液和碱剂打入浸轧槽)，利用轧辊挤压使染液吸附在织物表面，然后打卷，在低温下堆置一定时间，完成吸附、扩散、固着，最后水洗消除浮色。该工艺具有流程短、设备简单、固着率高、透染性好，不存在染料泳移，洗涤方便，污水排放少等特点，它与轧-烘-轧-蒸工艺相比可节省能源40%左右，固着率高约30%。不过该工艺要求活性染料具有好的耐碱性(在浓碱和低温条件下不析出1和中等以下的直接性。
2.1.2.1新型染料结构
上述Anozol L型染料由于染料结构的特点也适用于冷轧堆染色工艺，具有优异的低温上染性能、高固着率、优异的色光稳定性、各品种的亲和性基本一致、高重现性、短的堆置时间、高效率、低的金属离子敏感性等特点，现有6个品种。该染料含有乙烯砜活性基，其母体染料的结构使得砜基对硫酸酯的影响减弱，因此酯基相对稳定，在碱液中不易发生β-消除反应而脱落。所以染料在碱液中比较稳定，而且活性基的反应性较强，冷轧堆时的堆-置时间又短，减少了外界条件对染料的影响，提高了冷轧堆染色的重现性和色光稳定性。据与传统的两浴汽蒸法进行能耗相比较，以每千米布计算，固着碱剂用量为水玻璃8.1升、烧碱2.7升(传统法：氯化钠45公斤、纯碱9公斤)，染色和烘干的蒸汽用量减少1.5吨。不过目前在纱卡和高支高密面科上采用此种染料进行冷轧堆染色时布面效果还有待提高。
Novacron C型染料也是近年开发的一种适用于棉织物冷轧堆染色工艺的优异活性染料。它与纤维的直接性比较小.而且脂肪烃连结基的存在使得亚胺基氮原子的电负性减弱了砜基对硫酸脂基的影晌.此硫酸脂基相对比较稳定，在碱液中不易发生β-消除反应而脱落，所以在碱液中比较稳定。另外，Levafix CA型染料具有中等亲和性、高碱介质溶解度、良好的耐碱性和优异的净洗性，分子结构内含有一氟均三嗪基，反应性较强，固着率可达90%.也是适用于冷轧堆等染色工艺的优异染料。
2.1.2.2利用加和增效作用制成的染料混合物
根据一定的原理将不同结构的活性染料按一定比例混合使用具有加和增效作用.能获得更高的固着率、更好的耐碱性和在浓碱与低温条件下的溶解度，适于冷轧堆染色工艺的要求，例如Remazol RGB系列染料是Dystar公司采用这种技术制得的一种耐碱性很好、适于冷轧堆染色的活性染料，它从2000年左右上市至今已有12个品种，包括黄、橙、红、深红、海军蓝和深黑等色谱，2007年推出的Remazol Deep BlackGWF是用于冷轧堆染色的深黑色活性染料.这种染料中除了Remazol Navy B1ue RGB是单一品种外.其余都是染料混合物.这些被拼混的组分单独使用时不耐碱.当按加和增效原理以一定比例拼混后耐碱性大大提高了，其中Remazol Red RGB是由Remazol Red 3BS(C.I活性红2391和RemaZOl Red RB(C.I活性黄198)以一定比例拼混制成;Remazol Yellol RGB是由Remazol Yellol 3RS(C.I活性黄176)和ReinaZol Golden Yellol RNLl50%以一定比例拼混而成等[71。又如Sumifix Supra Red 2BF(C.I活性红194)的碱性溶解度很小，当用于冷轧堆染色时棉染色物上会出现许多色点.若将该染料与其间羟乙基砜硫酸酯基苯胺上的N-乙基化物以33.5：66.5的比例制成染料混合物，则大大提高了碱性溶解度和耐碱性，完全适用于棉的冷轧堆染色.
2.1.2.3采用高效分散剂制成耐碱性活性染料
活性染料是一种阴离子染料.在水溶液中通常不是以单分子状态存在.而是形成有一定数量分子的聚集体和缔和体，不仅降低了其在水中的溶解度.而且影响到其耐碱性.采用特殊的高效分散剂既可以提高其水中溶解度，还可达到耐碱的目的，Clariont公司的Drimarene CL-C系列染料就是采用这种技术制成，它适用于棉的冷轧堆染色.具有优异的各种牢度、高固着率和可洗涤性.
2.2适于高固着率染色的新型活性染料
作为节能减排型活性染料的重要途径之一，就是提高活性染料的固着率，可以说迄今活性染料的发展史.就是不断提高其固着率的历史，它们不仅能减少染色排水负荷，削减原材料而且能提高生产效率。为了提高活性染料的固着率，近年来各国研究最多或者说最有效的手段，是在染料分子中引入两个异种或同种的活性基.从应用时节能减排的角度考虑.特别是引入一卤均三嗪基和乙烯砜基等两个异种活性基，这是因为这种活性染料具有各个组成活性基的特性，如低的酸性水解率、高的酸性水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和较小的吸尽率与固着率之差外，还具有两个不同活性基之间的加和增效作用而产生的新特牲.如更好的耐硬性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、更宽的染色温度及更好的染色重现性.因此世界各主要染料公司都开发出这种新型活性染料供应市场，例如Dystar公司开发的含有两个活性基的新型活性染料kvafix CA具有90%的固着率、日本住友公司推向市场的Sumifix HF染料具有85%以上的固着率等。
在活性染料分子中引入三个及其以上的活性基.虽然从理论上分析应当获得更高的固着率，但由于含多个活性基的染料的移染性和扩散能力较差，不仅影响染料的固着，而且染料的提升性也会降低，不过近年的研究证明只要活性染料分子结构设计得合理，含有3个活性基的染料也能具有高的固着率和优异的提升性，例如Novacron S型染料是由2-3个发色体和2～3个活性基(其中含有1～2个乙烯砜基或β-羟乙基砜硫酸酯基)组成.与传统的含有3个活性基的线性排列的染料不同，它们是平面排列，分子紧密有弹性，具有中等亲和力、良好分散性、优异水洗性，改进了移染性，使得该种活性染料具有90%以上的固着率。研究和开发新活性基也是提高活性染料固着率的重要途径，近年来研究了10多种新活性基，其中固着率可达到90%的活性基是一氰胺基均三嗪基.已形成为商品，其特点是受氰胺基中的强吸电子基氰基的影响。以及氰胺基较小的空间位阻作用.提高了均三嗪环上卤素原子的活泼性和反应速度，而且氰胺基中的亚胺基在碱液中被离子化形成富电子的阴负性氮，增加了在水中的溶解度，有利于浮色清除，提高了洗涤性.而且含有这种新活性基的染料对染色工艺参数波动的敏感性很小，能获得良好的重现性。
此外.采用活性染料的加和增效作用也能获得更高的固着率.例如Sumifix Supra Red 2BF用于吸尽染色的织物表面浓度为85%.其间羟乙基砜硫酸酯苯胺上的β-乙基化物用于吸尽染色的织物表面浓度仅20%.当把它们以33.5：66.5的比例组成染料混合物用于吸尽染色，织物表面浓度可达到100%。
2.3适于一次成功染色的新型活性染料
织物和纤维的一次成功染色技术是节能减排最有效的方法之一，它不仅能节约染色时间，大大地提高染色能力和生产率.降低能耗，而且还显著地减轻染色废水负荷和对环境的污染。为了实现一次成功染色，织物和纤维的因素是最重要的.但染化料的稳定和高效也是确保织物的一次成功染色的重要条件。对于棉织物及其混纺织物来说。用于一次成功染色的新型活性染料必须具有下列特点：(1)极佳约RCM要素;(2)优异的匀染性和重现性;(3)对染色工艺参数变化的低敏感性;(4)优异的可洗涤性;(5)高色牢度。
目前市场上适合这种要求的新型活性染料有Procion H-EXL、Procion XL+染料、Levafix CA染料、Intracron CDX染料、Remazol RGB染料、Sumifix HF染料和Drimarene HF-CD等，其中Procion H-EXL染料效果最好.但它属于高温型活性染料，其他高温型的染料还有Procion XL+染料和Sumifix HF染料等，其余适于织物一次成功染色的新型活性染料都是中温型活性染料，从节能的角度考虑，中温型活性染料更有利.
除了新型活性染料外，相配套的新助剂，包括前处理剂、染色助剂和后整理剂等对保证一次成功染色都是很重要的如高效乳化剂DepiCOl PC9、高效润湿/精练剂Sultafon D、聚合物络合剂Solopol ZF、碱性缓冲剂Egasol SF、新型皂洗剂Cyclanon XC-W等。特别是前处理剂对保证织物的质是稳定很关键，Storkhausen公司采用上述助剂和活性染料对棉织物进行处理和染色，开发成功棉织物的一浴前处理和染色技术，取得了显著的经济效果，不仅减少加工费用和加工时间60%以上，增加加工能力25～33%，而且显著地减少排放的污水量，也不影响染色物的色牢度。
2.4适于湿短蒸连续轧染的新型活性染料
活性染料湿短蒸连续轧染工艺是将织物经浸轧染液后不干燥.在带有温湿度监控装置的反应箱内湿态汽蒸固化。该工艺简便、高效、节能、固着率高，并具有充分渗透、色泽均匀鲜艳、对环境友好等特点。它与Dystar和Monfors公司共同开发的E-control染色工艺基本相同.它们与我国开发的湿短蒸轧染工艺相比虽稍有区别(我国增加了红外线加热装置和高温加热装置)，但原理相同，与我国近年发展为无盐轧染连续染色工艺相比基本一致。以我国的无盐轧蒸连续染色工艺为例，与常规的轧烘轧蒸工艺相比，可综合节能30～50%，织物透染性好并防止了染料泳移，而且染色时不需用盐，减少了染色化学品用量90%，从根本上消除了印染污水中的盐难以去除的难题.另外浮色不易回沾，改善了染色布的洗涤性，减少排放污水30%以上，提高了染色牢度;再者，固色率的提高也减少了染料的用量，而且使废水色度下降和用水量减少，有利于降低排放废水负荷.
由于这种染色工艺中活性染料固着在70～90秒内完成.因此可以使用反应性中等的活性染料，为了减少染料的水解.染料必须有很好的耐碱性和较大的溶解度，另外染料的直接性要适当，不能太高。一般地说.用于湿短蒸连续轧染工艺的活性染料要求与冷轧堆工艺的要求相似，因此适用于冷轧堆染色工艺的活性染料都能用于湿短蒸连续轧染工艺。
2.5适于小浴比吸尽染色的新型活性染料
在吸尽染色工艺中.浴比对节能减排有着重要的作用，浴比太大会影响染液的吸尽和固着率，浴比太小会影响匀染效果。围绕着如何减小染色时的浴比.近年国外开展了大量工作，目前喷射溢流染色已能在确保织物匀染的前提下把浴比降低到1：4～10，而喷射气流染色的浴比可降低到1：2-4。这种小浴比吸尽染色工艺最多能缩短30%的染色时间，能削减约50%的水.能削减约40%的化学品，不仅能节约30%能量，而且提高固着率，减少了排放废水负荷。
当然用于这种工艺的活性染料有一定要求，首先要求直接性低，否则难以匀染和洗除;其次溶解度要大，在碱及中性盐存在下的溶解度应大于100克/升，否则难以溶解;再者活性基的反应性要在中等以上;最后染料的固着率要高。近年开发的新活性染料中Novacron FN型染料能满足上述要求，适用于小浴比吸尽染色，目前包括有13个品种。它是一种含有一氟均三嗪基与β-羟乙基砜硫酸酯基的双活性基染料，两个活性基用脂肪族桥基连结。母体染料分子较小，具有低到中等的亲和力、很好的移染性和易洗涤性，因此这种结构的活性染料具有高固着率，减少了因洗涤浮色所耗用的水，有利于减轻对环境的污染。另外，Remazol Ultra RGB染料也能用于棉织物的小浴比吸尽染色。
2.6适于低盐染色的新型活性染料
为了减少活性染料染色后排放的废水负荷.开发适于低盐染色的活性染料.成了近年发展节能减排型活性染料的又一热点.关键是要提高活性染料对纤维的亲和性.但又不能太高.否则会影响匀染性和易洗涤性。大致有下列几条途径：
2.6.1合理配置活性染料分子中磺酸基的数量和位置
活性染料分子中磺酸基的数量和位置对其亲和性有较大的关系。Sumifix Supra E-XF染料就是基于这种研究开发的低盐染色用的新型活性染料.其染色时用盐量一般为常规染色用盐量的一半。
2.6.2开发对染色时用盐量敏感性小的新型活性染料
深入研究后发现新染料的活性基处于各个变化体时，对其相对亲和力变化不大，而且染色时用盐量对染料亲和力与固着率的影响也不明显，因此适用于低盐染色。基于这料研究，若把一氯均三嗪活性基用分子更小、反应性与乙烯砜活性基相近的一氟均三嗪活性基来取代，使活性染料分子结构的平面性更好，这样染色时对盐的敏感性就更小。而且固着率更高，Novacron FN型染料和Novacron C型染料就是其代表。
