CN105113162A - 一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,染色系统包括由管道相互连接的染缸、残液储存单元、热水储存单元、热交换单元、在线分光测色单元和循环泵、阀门装置、流量计组成;染色方法和步骤:(1)绘制染料的染液吸光度A与染料浓度C间标准曲线;(2)纤维制品染色;(3)染色结束后将染色残液排出至系统的残液储存单元,备续缸染色用;(4)纤维制品染后水洗;(5)从残液储存单元回用染液,计算残液中染料量,确定纤维制品续缸染色中染料追加量。本发明述及的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,通过续缸染色减少了生产废水排放量,实现余热回用,有利于染色生产节能减排。

Description

一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法
技术领域
本发明涉及一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,特别是将染色后残液输送至残液存储单元并回用到续缸染色中,同时对残液余热进行回收再利用,实现纤维制品染色加工的节能减排,属于纺织品生态染整加工领域。
背景技术
纺织品染色加工中,为提高中深色纤维制品的色深,需通过增加染料用量、延长染色保温时间等方法实施。在获得较高色深的同时,也会产生相当量色度较深的染色残液,其中不仅含有较多染料,高温废液还含有一定量的热能。若将染色残液直接排放到污水池中,不仅使废水色度和COD值骤增,废水处理难度增加,而且浪费了热能。为适应节能减排,发展生态染整的要求,不少新型染色工艺得到研究与应用,包括小浴比气流染色、电化学还原染色等,但对深色产品染色残液的再利用研究有限。
纺织品续缸染色是在浸染的方式下,有染色残液中追加适量染料进行下一批次纤维制品染色的方法。在活性染料二浴法染色中,采用染色和固色分离,即在染色结束后先移出织物,再进行另一浴中固色处理,可实现续缸染色。此方法的缺点在于难以准确得出残液中具有的染料量,且部分染料在染色中已发生部分水解,从而影响下批次纺织品色光、色深的稳定性。对于其他应用类型的染料续缸染色也有相应的报道,但普遍存在二大问题,一是续缸染色中原染料残液浓度难以准确测定;二是由于染色残液温度较高,续缸染色时由于初染率高,易产生纤维制品表面色花等染疵,制约了续缸染色的应用。
发明内容
针对目前纤维制品续缸染色中存在的缺陷,本发明提供了一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,通过对染色残液浓度及时测定控制续缸染色中染料追加量,借助于热交换装置进行残液冷却和冷水加热,避免了续缸染色中染液初始温度过高的问题,解决了续缸染色的难题。
本发明的技术方案如下:
一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,其续缸染色系统包括由管道相互连接的染缸(1)、残液储存单元(2)、热水储存单元(3)、热交换单元(4)、在线分光测色单元(5)和循环泵、阀门装置、流量计组成;当染色结束后,缸内温度较高的染色残液通过染缸(1)底部的阀门(12)、管道(13)输送至热交换单元(4),将热量间接传递给冷水后通过循环泵(15)将染液暂存在残液储存单元(2);残留储存单元中染液通过管道(19)和循环泵(20)输回染缸中,借助于流量计(21)测定回用染液的体积,借助在线分光测色单元(5)测定流经管道(22)的溶液吸光度;冷水经过管道(23)和阀门(24)进入热交换器(4)加热后,通过热水管道(14)和循环泵(16)进入热水储存单元(3),在续缸染色和染后水洗时通过管道(17)和循环泵(18)将热水输回到染缸中;通过与染缸相连的冷水管道(7)、染化料管道(6)和阀门(8、9),控制续缸染色中染料的总浓度、染液总体积;当不采用续缸染色时,通过染缸底部的排液阀门(10)和排液管(11)直接将染液或水洗液排出。
一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,其续缸染色方法包括如下步骤:
(1)配制不同浓度的染料溶液,测定吸光度A,绘制该染料的染液吸光度A与染料浓度C间的标准曲线;
(2)纤维制品染色:染料0.01~10g/L、促染剂0~50g/L、缓染剂0~10g/L,pH2~7,温度20~100℃,染色时间0.5~10小时、浴比1:5~100;
(3)染色结束后将染色残液排出至系统的残液储存单元,备续缸染色用;
(4)纤维制品染后水洗:皂洗剂0~50g/L,温度20~100℃,水洗时间0~2小时、浴比1:5~100;水洗后废液直接从染缸底部排液管排出;
(5)纤维制品续缸染色:取出染缸内已染纤维制品,放入待染纤维制品;从残液储备单元将染液回用到染缸,通过在线分光测色单元和流量计记录吸光值A和残液体积V,参照步骤(1)述及的标准曲线查询残液染料浓度Ci,计算出回用的染料量mi=Ci×V;根据后续染色所需染料总量m0与染料回用量mi的差值,计算出续缸染色的染料追加量,然后按步骤(2)述及的工艺染色;重复步骤(2)~(5),可实现纤维制品多次续缸染色。
一种节能减排的纤维制品续缸染色方法,其特征在于,可续缸染色用染料种类包括直接染料、酸性染料、活性染料、阳离子染料;所述纤维制品包括以棉、麻、丝、毛、黏胶、锦纶、腈纶为原料的纤维制品。
本发明的有益效果:
(1)染色过程节水节能减排。本发明述及的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,通过续缸染色,减少了生产过程中废水,降低了染色的排放量,实现了低污染的染色生产。
(2)染色生产成本降低。采用本发明述及的续缸染色系统和染色方法,减少了染化料、水电汽的消耗,降低了生产成本;结合精确的回用染料量的计算,保证了后续染色中织物色深和色光的稳定性。
附图说明
图1是本发明续缸染色系统的组成和运行图。
【附图符号说明】1.染缸;2.残液储备单元;3.热水储备单元;4.热交换单元;5.在线分光测色单元;6.染化料管道;7.冷水管道;8.阀门;9.阀门;10.排液阀门;11排液管;12.阀门;13.管道;14.热水管道;15.循环泵;16.循环泵;17.管道;18.循环泵;19.管道;20.循环泵;21.流量计;22.管道;23.管道;24.阀门。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施1:
采用图1所示系统进行续缸染色,本实施所选试样为14.5tex纯棉练漂后的汗布。
(1)直接黄R标准曲线制作:配制不同浓度梯度的直接黄R染液,分别测定吸光度,拟合浓度与吸光度的标准曲线;
(2)棉布染色:染料0.5g/L、促染盐10g/L、pH7,温度90℃,染色时间1小时、浴比1:20;染色结束后,染色残液排至残液储存单元;对纯棉汗布试样1进行室温水洗、干燥,并排出水洗液;
(3)续缸染色:测定染色残液吸光值和残液体积,结合标准曲线计算染料回用量,结果为原染料用量的36%,确定续缸染色中染料追加量为处方中染料规定量的64%;按步骤(2)进行相同工艺条件进行未染色的纯棉汗布试样2染色,排出染色残液后对纯棉汗布试样2进行室温水洗、干燥。
经上述工艺处理后,纯棉汗布试样1的染色深度K/S为15.116,水洗牢度变色3级、沾色3~4级;纯棉汗布试样2的染色深度K/S为15.419,水洗牢度变色3级、沾色3~4级。试样2与试样1染色深度相差仅0.303,水洗牢度相同;续缸染色中水汽的消耗量为第一次染色的80%,表明本发明述及的方法保证了续缸染色产品质量和节能减排。
实施2:
采用图1所示系统进行续缸染色,本实施所选试样为45g/m2真丝电力纺。
(1)弱酸艳蓝RAW标准曲线制作:配制不同浓度梯度的弱酸艳蓝RAW染液,分别测定吸光度,拟合浓度与吸光度的标准曲线;
(2)真丝染色:染料1.25g/L、促染盐5g/L、pH6,温度90℃,染色时间45min、浴比1:25;染色结束后,染色残液排至残液储存单元;对真丝电力纺试样3进行室温水洗、干燥,并排出水洗液;
(3)续缸染色:测定染色残液吸光值和残液体积,结合标准曲线计算染料回用量为原染料用量的40%,确定续缸染色中染料追加量为处方中染料规定量的60%;按步骤(2)进行相同工艺条件下真丝电力纺试样4染色,排出染色残液后进行真丝试样4室温水洗、干燥。
经上述工艺处理后,真丝电力纺试样3的染色深度K/S为18.036,水洗牢度变色4级、沾色3级;K/S为17.910,水洗牢度变色4级、沾色3~4级。真丝试样4与试样3染色深度相差仅0.126,水洗牢度相近;续缸染色中水汽的消耗量为第一次染色的78%,表明本发明述及的续缸染色系统可行,利于降低生产能耗。
虽然本发明已以优选实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1.一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,其特征在于:续缸染色系统包括由管道相互连接的染缸(1)、残液储存单元(2)、热水储存单元(3)、热交换单元(4)、在线分光测色单元(5)和循环泵、阀门装置、流量计组成;
当染色结束后,缸内温度较高的染色残液通过染缸(1)底部的阀门(12)、管道(13)输送至热交换单元(4),将热量间接传递给冷水后通过循环泵(15)将染液暂存在残液储存单元(2);残留储存单元中染液通过管道(19)和循环泵(20)输回染缸中,借助于流量计(21)测定回用染液的体积,借助在线分光测色单元(5)测定流经管道(22)的溶液吸光度;冷水经过管道(23)和阀门(24)进入热交换器(4)加热后,通过热水管道(14)和循环泵(16)进入热水储存单元(3),在续缸染色和染后水洗时通过管道(17)和循环泵(18)将热水输回到染缸中;通过与染缸相连的冷水管道(7)、染化料管道(6)和阀门(8、9),控制续缸染色中染料的总浓度、染液总体积;当不采用续缸染色时,通过染缸底部的排液阀门(10)和排液管(11)直接将染液或水洗液排出。
2.一种节能减排的纤维制品续缸染色系统及其染色方法,其特征在于:续缸染色方法包括如下步骤:
(1)配制不同浓度的染料溶液,测定吸光度A,绘制该染料的染液吸光度A与染料浓度C间的标准曲线;
(2)纤维制品染色:染料0.01~10g/L、促染剂0~50g/L、缓染剂0~10g/L,pH2~7,温度20~100℃,染色时间0.5~10小时、浴比1:5~100;
(3)染色结束后将染色残液排出至系统的残液储存单元,备续缸染色用;
(4)纤维制品染后水洗:皂洗剂0~50g/L,温度20~100℃,水洗时间0~2小时、浴比1:5~100;水洗后废液直接从染缸底部排液管排出;
(5)纤维制品续缸染色:取出染缸内已染纤维制品,放入待染纤维制品;从残液储备单元将染液回用到染缸,通过在线分光测色单元和流量计记录吸光值A和残液体积V,参照步骤(1)述及的标准曲线查询残液染料浓度Ci,计算出回用的染料量mi=Ci×V;根据后续染色所需染料总量m0与染料回用量mi的差值,计算出续缸染色的染料追加量,然后按步骤(2)述及的工艺染色;重复步骤(2)~(5),可实现纤维制品多次续缸染色。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:续缸染色中可用的染料种类包括直接染料、酸性染料、活性染料、阳离子染料;所述纤维制品包括以棉、麻、丝、毛、黏胶、锦纶、腈纶为原料的纤维制品。
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