CN103224728A

CN103224728A - 一种活性染料废墨回收方法及回收后再生墨水的应用

Info

Publication number: CN103224728A
Application number: CN2013101529253A
Authority: CN
Inventors: 项伟; 全琼瑛; 杨宏林; 楼永平; 郦可成
Original assignee: Zhejiang Industry Polytechnic College
Current assignee: Zhejiang Industry Polytechnic College
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-04-27
Also published as: CN103224728B

Abstract

本发明公开了一种活性染料废墨回收方法及回收后再生墨水的应用，包括以下步骤：1）将数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列进行分离，并独立分色收集；2）将步骤1）中独立收集的废墨进行浓缩、烘干至恒重；3）在步骤2）烘干的染料体系中，加入添加剂和去离子水并混合搅拌，然后进行乳化和研磨；4）将步骤3）研磨后的活性染料墨水溶液恒温放置，然后过滤，得回收处理后的再生活性染料墨水。再生墨水能作为喷墨印花墨水、四分色印花专用染料、染色用染料或用于纸张打印。本发明方法提高了活性染料墨水的再利用率，且回收处理后的再生活性染料墨水与原墨水相比，具有较为接近的色光、物理指标和应用性能。

Description

一种活性染料废墨回收方法及回收后再生墨水的应用

技术领域

本发明涉及一种活性染料废墨回收方法及回收后再生墨水的应用。

背景技术

我国印花纺织品的年产量约为50～60亿m2左右，其中活性染料印花布占70%左右。在普通活性染料印花中，染料的水解与浪费是化学需氧量和氨氮污染物主要来源之一，同时存在使用即时性等问题，纺织品数码喷墨印花技受到术越来越高的关注，尤其是活性染料数码喷墨印花技术，代表着纺织印花的先进技术和未来的发展方向。

活性染料数码喷墨印花技术的应用前景良好，但是，数码喷墨印花在实际生产过程中还存在着活性染料墨水利用率较低的问题。为了防止墨水堵头，一般数码喷墨印花机往往每打印2-10米布需要清洗喷头一次，在纺织品数码喷墨印花过程中会产生大量的废墨。据不完全统计，每消耗10升印花墨水将产生1升废墨，而每1升墨水的价格高达300-600RMB不等。目前，印染企业主要是将废弃的墨水直接排入污水管道，然后对污水进行净化处理，这样不仅造成生产成本增加，而且也会加剧废水量，造成环境污染，对企业、对社会来说都是一种浪费。

CN100368321C中公开喷墨打印机墨液废水处理工艺，该方法包括以下步骤：1）污水汇集阶段；2）催化反应阶段；3）加药混凝阶段；4）沉淀污泥脱水；5）污泥处置阶段；6）上清水精密过滤阶段；8）反渗透膜过滤阶段。该工艺提供了墨液废水的处理技术，但仍然是一种针对废液污水的处理技术，未能从源头上减少污染和提高墨水的利用率。

CN101475227A中公开了染色残液回用和染料回收处理方法及染色残液专用处理池，所述染料为酸性染料、直接染料、还原染料和活性染料，包括如下工艺内容：1）染色残液的回用；2）染料的回收；3）染色残液专用处理池。该工艺利用相关染色残液，通过追加染料和助剂的方式，提高其再利用率，一方面由于残液往往是多染料拼色，容易造成染色色光的不确定性，另一方面，易造成染色不匀、牢度差等问题；通过染色残液专用处理池回收染料，属于先污染后治理，其成本较高，工艺时间较长。

目前，尚未发现有关专门的数码喷墨印花活性染料废墨回收处理方法和工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种活性染料废墨回收方法及回收后再生墨水的应用，本发明的方法提高了活性染料墨水的再利用率，且回收处理后的再生活性染料墨水与原墨水相比，具有较为接近的色光、物理指标和应用性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种活性染料废墨回收方法，包括以下步骤：

1）将数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列（即青色、洋红色、黄色和黑色系列）进行分离，并独立分色收集；

2）将步骤1）中独立收集的废墨进行浓缩、烘干至恒重；

3）在步骤2）烘干的染料体系中，加入添加剂和去离子水并混合搅拌，然后进行乳化和研磨；

4）将步骤3）研磨后的活性染料墨水溶液恒温放置，然后过滤，得回收处理后的再生活性染料墨水。

所述的步骤1）中对废墨进行独立分色收集，分别按照青色、品红色、黄色和黑色中的至少一种进行独立收集。

所述的步骤2）中的烘干温度为80～100℃。

所述的步骤3）中添加剂为分散剂、保湿剂、pH值调节剂；其中所述的烘干染料体系、分散剂、保湿剂、pH值调节剂与去离子水的配比，以质量百分比计，如下：烘干染料体系10-30%；分散剂0.5-5%；保湿剂3-10%；pH值调节剂0-5%；余量为去离子水。

所述的分散剂采用β-萘磺酸甲醛缩合物、甲基萘磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物中的至少一种；所述的保湿剂采用N-甲基-2-吡咯烷酮、乙二醇、乙醇中的至少一种；所述的pH值调节剂采用三羟基氨基甲烷。

所述的步骤3）中搅拌时间为0.1～0.5h，乳化时间为0.5～1h；所述的研磨设备采用纳米卧式棒式砂磨机、纳米销棒砂磨机中的至少一种，研磨介质采用0.1～0.3mm的氧化锆珠。

所述的步骤4）中恒温放置的温度为0～4℃，放置时间为24～48h；所述的过滤先用1μm水性滤膜过滤一次，再用0.5μm水性滤膜过滤两次。

一种利用活性染料废墨回收方法回收后再生墨水的应用，再生墨水能作为喷墨印花墨水、四分色印花专用染料、染色用染料或用于纸张打印。

本发明的有益效果为：首先本发明按CYMK色系，对数码喷墨印花活性染料余墨或废墨的独立分离回收，能减少因传统集中混色收集直接排污而造成的污水处理负担。其次对独立分离回收的活性染料余墨或废墨，通过物理和化学的处理，达到正常应用水平，提高活性染料墨水的再利用率，且具有方法简单，成本低廉，时间和人力投入少，并减少环境污染的特点。所以本发明中回收处理后的再生活性染料墨水，与原墨水相比，具有较为接近的色光、物理指标和应用性能。

附图说明

图1为本发明实施例1中活性染料艳丽牢黑XKS1000废墨处理后的分子(束胶)粒径分布图；

图2为本发明实施例2中活性染料黄LP-RN40%废墨处理后的分子(束胶)粒径分布图。

图3为本发明实施例3中活性染料捷特克司红4B废墨处理后的分子(束胶)粒径分布图。

图4为本发明实施例4中活性染料捷特克司翠蓝GM废墨处理后的分子(束胶)粒径分布图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的一种活性染料废墨回收方法，包括以下步骤：

1）收集数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列进行分离，并独立分色收集；收集到活性染料艳丽牢黑XKS1000废墨（主要是余墨以及清洗喷头管道的残留墨水），从中取500g。

2）将步骤1）中独立收集的活性染料艳丽牢黑XKS1000废墨，利用旋转蒸馏装置对其进行浓缩、然后将浓缩物置于烘箱85℃烘燥2h。

3）按质量百分比包括以下组分：烘干后的活性染料黑27%，甲基萘磺酸甲醛缩合物2%，N-甲基-2-吡咯烷酮6%，乙醇2%，三羟基氨基甲烷0.5%，其余为去离子水。将以上组合混合，充分搅拌0.2h。然后对混合溶液在8000rpm条件下进行乳化0.5h，然后用纳米卧式棒式砂磨机（介质为0.1mm氧化锆珠）进行研磨。

4）将步骤3）研磨后的活性染料墨水溶液在0℃条件下恒温放置48h，然后先用1μm水性滤膜过滤一次，再用0.5μm水性滤膜过滤两次，即得到回收处理后的再生活性染料墨水黑。

对回收处理后的再生活性染料墨水黑就分子（束胶）粒径、粘度、表面张力、电导率和盐度等物理性能进行测试，粒径测试结果见图1，其它测试结果见表1，表1为本实施例回收处理后的活性染料墨水黑物理性能指标测试表。图1和表1结果表明，回收处理后的活性染料墨水黑能够满足喷墨印花活性染料墨水的关键技术要求。

从本实施例可以看出本实施例按CYMK色系，对数码喷墨印花活性染料余墨或废墨的独立分离回收，能减少因传统集中混色收集直接排污而造成的污水处理负担。其次对独立分离回收的活性染料余墨或废墨，通过物理和化学的处理，达到正常应用水平，提高活性染料墨水的再利用率，且具有方法简单，成本低廉，时间和人力投入少，并减少环境污染的特点。所以本实施例中回收处理后的再生活性染料墨水，与原墨水相比，具有较为接近的色光、物理指标和应用性能。

实施例2

1）收集数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列进行分离，并独立分色收集；收集到活性染料黄LP-RN（主要是余墨以及清洗喷头管道的残留墨水），从中取500g。

2）将步骤1）中独立收集的活性染料黄LP-RN废墨，利用旋转蒸馏装置对其进行浓缩、然后将浓缩物置于烘箱85℃烘燥2h。

3）按质量百分比包括以下组分：烘干后的活性染料黄12%，β-萘磺酸甲醛缩合物1%，N-甲基-2-吡咯烷酮3%，乙醇1.5%，三羟基氨基甲烷0.5%，其余为去离子水。将以上组合混合，充分搅拌0.2h。然后对混合溶液在8000rpm条件下进行乳化0.5h，然后用纳米卧式棒式砂磨机（介质为0.1mm氧化锆珠）进行研磨。

4）将步骤3）研磨后的活性染料墨水溶液在0℃条件下恒温放置48h，然后先用1μm水性滤膜过滤一次，再用0.5μm水性滤膜过滤两次，即得到回收处理后的再生活性染料墨水黄。

对回收处理后的再生活性染料墨水黄就分子（束胶）粒径、粘度、表面张力、电导率和盐度等物理性能进行测试，粒径测试结果见图2，其它测试结果见表2，表2为本实施例回收处理后的活性染料墨水黄物理性能指标测试表。图2和表2结果表明，回收处理后的活性染料墨水黄能够满足喷墨印花活性染料墨水的关键技术要求。

实施例3

1）收集数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列进行分离，并独立分色收集；收集到活性染料捷特克司红4B（主要是余墨以及清洗喷头管道的残留墨水），从中取500g。

2）将步骤1）中独立收集的活性染料捷特克司红4B废墨，利用旋转蒸馏装置对其进行浓缩、然后将浓缩物置于烘箱92℃烘燥2h。

3）按质量百分比包括以下组分：烘干后的活性染料捷特克司红4B20%，β-萘磺酸甲醛缩合物2.5%，苄基萘磺酸甲醛缩合物2.5%，乙二醇3%，乙醇4%，三羟基氨基甲烷5%，其余为去离子水。将以上组合混合，充分搅拌0.5h。然后对混合溶液在8000rpm条件下进行乳化1h，然后用纳米销棒砂磨机（介质为0.3mm氧化锆珠）进行研磨。

4）将步骤3）研磨后的活性染料墨水溶液在4℃条件下恒温放置36h，然后先用1μm水性滤膜过滤一次，再用0.5μm水性滤膜过滤两次，即得到回收处理后的再生活性染料墨水红。

对回收处理后的再生活性染料墨水红就分子（束胶）粒径、粘度、表面张力、电导率和盐度等物理性能进行测试，粒径测试结果见图3，其它测试结果见表3，表3为本实施例回收处理后的活性染料墨水红物理性能指标测试表。图3和表3结果表明，回收处理后的活性染料墨水红能够满足喷墨印花活性染料墨水的关键技术要求。

实施例4

1）收集数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列进行分离，并独立分色收集；收集到活性染料捷特克司翠蓝GM（主要是余墨以及清洗喷头管道的残留墨水），从中取500g。

2）将步骤1）中独立收集的活性染料捷特克司翠蓝GM废墨，利用旋转蒸馏装置对其进行浓缩、然后将浓缩物置于烘箱100℃烘燥2h。

3）按质量百分比包括以下组分：烘干后的活性染料捷特克司翠蓝GM17%，苄基萘磺酸甲醛缩合物0.5%，N-甲基-2-吡咯烷酮3%，三羟基氨基甲烷3%，其余为去离子水。将以上组合混合，充分搅拌0.1h。然后对混合溶液在8000rpm条件下进行乳化0.75h，然后用纳米销棒砂磨机（介质为0.2mm氧化锆珠）进行研磨。

4）将步骤3）研磨后的活性染料墨水溶液在2℃条件下恒温放置24h，然后先用1μm水性滤膜过滤一次，再用0.5μm水性滤膜过滤两次，即得到回收处理后的再生活性染料墨水翠蓝。

对回收处理后的再生活性染料墨水翠蓝就分子（束胶）粒径、粘度、表面张力、电导率和盐度等物理性能进行测试，粒径测试结果见图4，其它测试结果见表4，表4为本实施例回收处理后的活性染料墨水翠蓝物理性能指标测试表。图4和表4结果表明，回收处理后的活性染料墨水翠蓝能够满足喷墨印花活性染料墨水的关键技术要求。

实施例5

应用实施例：将实施例1至实施例4中所得到的再生活性染料墨水其物理性能指标基本能满足数码喷墨印花对染料的要求，将它们应用于数码喷墨印花小样机中未见堵塞喷头、断线等不良现象，且印花色牢度较好。

将实施例1至实施例4中所得到的再生活性染料墨水应用于棉织物60℃浸染染色中，由于染料中含盐量较少（均在0.5%以下），因此染色时元明粉的用量增加了80%，染色深度稍浅，固色率一般。

将实施例1至实施例4中所得到的再生活性染料墨水应用于爱普

生喷墨纸张打印中，连续满幅正反打印5张A4纸后测试喷头堵塞情况，没有发现断线。

综上所述，通过本发明中实施例1-实施例4中的回收方法得到的再生墨水与原墨水相比，具有较为接近的色光、物理指标和应用性能。

表1

表2

表3

表4

Claims

1.一种活性染料废墨回收方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将数码喷墨印花活性染料余墨及清洗喷头所产生的废墨，按CMYK色彩模式系列进行分离，并独立分色收集；

2）将步骤1）中独立收集的废墨进行浓缩、烘干至恒重；

2.根据权利要求1所述的一种活性染料废墨回收方法，其特征在于：所述的步骤1）中对废墨进行独立分色收集，分别按照青色、品红色、黄色和黑色中的至少一种进行独立收集。

3.根据权利要求1所述的一种活性染料废墨回收方法，其特征在于：所述的步骤2）中的烘干温度为80～100℃。

4.根据权利1所述的一种活性染料废墨回收方法，其特征在于所述的步骤3）中添加剂为分散剂、保湿剂、pH值调节剂；其中所述的烘干染料体系、分散剂、保湿剂、pH值调节剂与去离子水的配比，以质量百分比计，如下：烘干染料体系10-30%；分散剂0.5-5%；保湿剂3-10%；pH值调节剂0-5%；余量为去离子水。

5.根据权利4所述的一种活性染料废墨回收方法，其特征在于：所述的分散剂采用β-萘磺酸甲醛缩合物、甲基萘磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物中的至少一种；所述的保湿剂采用N-甲基-2-吡咯烷酮、乙二醇、乙醇中的至少一种；所述的pH值调节剂采用三羟基氨基甲烷。

6.根据权利1所述的一种活性染料废墨回收方法，其特征在于：所述的步骤3）中搅拌时间为0.1～0.5h，乳化时间为0.5～1h；所述的研磨设备采用纳米卧式棒式砂磨机、纳米销棒砂磨机中的至少一种，研磨介质采用0.1～0.3mm的氧化锆珠。

7.根据权利1所述的一种活性染料废墨回收方法，其特征在于：所述的步骤4）中恒温放置的温度为0～4℃，放置时间为24～48h；所述的过滤先用1μm水性滤膜过滤一次，再用0.5μm水性滤膜过滤两次。

8.一种利用权利要求1所述的活性染料废墨回收方法回收后再生墨水的应用，其特征在于：再生墨水能作为喷墨印花墨水、四分色印花专用染料、染色用染料或用于纸张打印。