CN105256617A - 一种反胶束染色体系的回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反胶束染色体系的回用方法。其特征在于本发明回用方法由预处理、纳米TiO₂整理纤维的制备、回用处理和后处理等三个步骤构成。其中纳米TiO₂整理织物的制备是由纳米TiO₂水溶胶负载在纤维表面而成，负载量在80-100毫克/克。其纤维材料可以是棉纤维和麻等天然纤维，也可以是涤纶、丙纶和腈纶等合成纤维，或者是二者的混纺材料。它们可以表现为长丝、纱线、机织物或针织物等形式。该方法中的回用处理过程最好在紫外光或太阳光辐射下实施，这样不仅使得处理时间显著缩短，而且其回用处理效果更佳。

Description

一种反胶束染色体系的回用方法

技术领域

本发明涉及化工和染色技术领域，具体为一种反胶束染色体系的回用方法。

背景技术

据不完全统计，目前纺织行业每年排放的废水量已经超过了10亿吨，在我国工业废水排放量中位居前列，而印染行业每天的废水排放量更是高达数百万吨，水资源消耗相当严重。近年来，为了解决印染行业中存在的水资源浪费以及废水排放量大等造成的污染问题，众多专家学者们做了大量研究和实践工作，各种无水或少水的染色方法应运而生。无水染色技术是在纺织品染色过程中使用其它染色介质替代水相介质，达到染色过程不消耗水的目的，如超临界CO₂染色技术。但是这种染色技术通常多用于分散染料对纤维的染色中，而不能应用于天然纤维的染色。此外，其还存在对技术条件要求高且染色设备相对昂贵等诸多问题。而少水染色技术则是指仅需使用少量水即可完成纺织品染色过程，如泡沫染色技术和反胶束染色技术。其中泡沫染色技术具有浴比小、染料和助剂用量少的优势。但是该技术存在泡沫均匀性和稳定性很难控制，影响染色织物的匀染性和透染性等问题。而反胶束染色是一种利用有机溶剂、表面活性剂和少量极性溶液组成的反相胶束体系作为介质对纺织品进行染色的少水染色技术。值得说明的是，在反胶束中不仅能够使用活性染料对棉织物进行染色，而且更重要的是可实现羊毛的低温染色(60℃)，不仅能够显著减少羊毛损伤，降低能耗，而且羊毛能获得很好的染色性能。反胶束染色体系制备方法简单，成本低廉，而且可使用常规设备和工艺，加工过程易于控制，适用于绝大多数染料对纤维染色，而且所得成品的染色性能可达到甚至超过常规水浴染色。然而反胶束染色体系中包含大量有机溶剂，它们一般均有毒性，此外也含有具有偶氮结构的染料，在生产中如果不对其进行处理，必将造成严重的环境污染问题，因此最好的方法是通过多次重复使用反胶束染色体系来减少其造成的环境污染问题。然而目前对于反胶束染色体系回用方法的报道很少，其中添加染料到使用过的反胶束染色体系从而使其可以被重复使用，但是需要对反胶束体系中残余染料浓度和pH值等工艺参数进行较为精确地测定和调节，不仅费时费力，而且难以控制，因此需要研究和优化反胶束体系的重复使用技术。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种反胶束染色体系的回用方法如下：

1.废液的预处理：将羊毛纱线染色后得到的反胶束染浴废液和反胶束洗涤废液混合均匀，通过玻璃漏斗进行过滤处理以去除其中的纤维碎屑以得到几乎透明的反胶束染色废液；

2.纳米TiO₂整理纤维材料的制备：首先将10克织物放入400毫升的纳米TiO₂水溶胶中浸渍5分钟，并利用轧车对浸渍后的织物进行处理以去除多余水分并保持轧余率为75％。然后将织物在100℃预烘1.5分钟，最后在170℃焙烘1.5分钟得到纳米TiO₂整理织物；

3.废液的回用处理：将上述制备的纳米TiO₂整理涤纶织物浸入所述经过预处理的反胶束染色废液中，使其重量和染色废液体积之比为1∶50克/毫升，将其并置于光化学反应器中，在紫外光或可见光照射下使废液中的染料发生脱色降解反应5小时，废液完全脱色后得到无色透明的反胶束体系(简称回用反胶束体系)。

该回用方法通过使用纳米TiO₂整理纤维对反胶束染色废液中的染料进行氧化降解反应，从而使得反胶束体系不再含有染料并可重复使用于反胶束染色过程中。本发明回用方法环保、安全性高以及工业化推广容易，所使用的纳米TiO₂整理纤维制备工艺简单易得。另外，本发明的处理工艺方法还具有处理操作简单、处理时间较短和使用适应性好等特点。

附图说明

图1为酸性黑10B在以新鲜反胶束体系和回用反胶束体系为介质中染色试样的表面深度(K/S值)。

图2为酸性大红G在以新鲜反胶束体系和回用反胶束体系为介质中染色试样的表面深度(K/S值)。

图3为酸性嫩黄2G在以新鲜反胶束体系和回用反胶束体系为介质中染色试样的表面深度(K/S值)。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步详细叙述本发明：

本发明设计的一种反胶束染色体系的回用方法(以下简称回用方法)，其特征在于本发明回用方法由废液的预处理、纳米TiO₂整理纤维的制备和废液的回用处理等三个主要步骤构成。其中纳米TiO₂整理织物的制备是由纳米TiO₂水溶胶负载在纤维上而成，其中纳米TiO₂负载量在80-100毫克/克。纤维可以是纤维状或织物状，其纤维材料可以是棉纤维和麻等天然纤维，也可以是涤纶、丙纶和腈纶等合成纤维，或者是二者的混纺材料。它们可以表现为长丝、纱线、机织物或针织物等形式。该方法中的回用处理过程最好在光反应器中或太阳光下实施，这样不仅使得处理时间显著缩短，而且其处理效果更佳。

下面介绍本发明的具体实施例，但本发明权利要求不受这些具体实施例的限制。

实施例1

1.反胶束体系的制备：首先将6.5克非离子表面活性剂TX-100、8.5克正辛醇和25克异辛烷置于烧杯中，然后使用微型注射器将2.0毫升浓度为5.0克/升的酸性黑10B染料水溶液注入其中，并在室温进行搅拌约10分钟后再进行超声波处理5分钟得到约50毫升的反胶束染色体系。

2.使用新鲜反胶束的羊毛染色：将2.0克经预处理的羊毛纱线置于100ml反胶束染色体系中，在60℃温度和pH＝2以及搅拌条件下对羊毛纱线进行染色，2小时后取出羊毛纱线并在室温使用不含染料的反胶束体系对其进行两次浄洗处理10分钟，最后将染色羊毛纱线烘干得到新鲜反胶束染色试样；

3.废液的预处理：将羊毛纱线染色后得到的反胶束染浴废液和反胶束洗涤废液混合均匀，通过玻璃漏斗进行过滤处理以去除其中的纤维碎屑以得到几乎透明的反胶束染色废液；

4.纳米TiO₂整理纤维的制备：首先将10克织物放入400毫升的纳米TiO₂水溶胶中浸渍5分钟，并利用轧车对浸渍后的织物进行处理以去除多余水分并保持轧余率为75％。然后将织物在100℃预烘1.5分钟，最后在170℃焙烘1.5分钟得到纳米TiO₂整理织物；

5.废液的回用处理：将上述制备的纳米TiO₂整理涤纶织物浸入所述经过预处理的反胶束染色废液中，使其重量和染色废液体积之比为1∶50克/毫升，将其并置于光化学反应器中，在紫外光或可见光照射下使废液中的染料发生脱色降解反应5小时，废液完全脱色后得到无色透明的回用反胶束体系；

6.使用回用反胶束体系的染色：将回用反胶束体系作为染色介质，并使用酸性黑10B并通过相同的染色工艺参数和染料浓度对羊毛纱线进行染色得到染色试样(简称第一次回用染色试样)和废液。然后重复使用上述回用处理方法(步骤3-6)对废液进行处理和染色，分别得到第二次、第三次和第四次回用染色试样。

实施例2

1.所述染料为酸性大红G，其余与实施例1中的1步工艺相同。

2.工艺与实施例1中的2步工艺相同。

3.工艺与实施例1中的3步工艺相同。

4.工艺与实施例1中的4步工艺相同。

5.工艺与实施例1中的5步工艺相同。

6.所述染料为酸性大红G，其余同实施例1中的6步工艺。

实施例3

1.所述染料为酸性嫩黄2G，工艺与实施例1中的1步工艺相同。

2.工艺与实施例1中的2步工艺相同。

3.工艺与实施例1中的3步工艺相同。

4.工艺与实施例1中的4步工艺相同。

5.工艺与实施例1中的5步工艺相同。

6.所述染料为酸性大红G，其余同实施例1中的6步工艺。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

此外，采用测色仪在D65光源和10度视角的条件下测定上述实施例中得到的羊毛纱线染色试样在360-700nm波长范围内的反射率(R)，然后利用Kubeka-Munk公式计算试样的染色表面深度(K/S值)。

图1、图2和图3显示，将此反胶束体系四次回用于酸性黑10B、酸性大红G和酸性嫩黄2G三种不同酸性染料对羊毛纱线染色中时，同一种染料所得染色试样的K/S曲线几乎重合，其最大吸收波长也没有发生变化。第一次回用反胶束体系到第四次回用试样与新鲜反胶束体系染色试样的K/S曲线也是几乎重合。这说明使用本发明回用方法处理的反胶束染色废液作为介质的羊毛纱线染色试样的颜色特征几乎未发生变化。

此外，参照GB/T3921-2008皂洗牢度测试方法、GB/T3920-2008摩擦牢度测试方法以及GB8426-87日晒牢度测试方法对染色试样进行牢度测试和评级，结果列于表1中。

表1体系在不同使用次数时染色羊毛纱线的牢度

由表1中的数据可知，回用反胶束体系染色试样与新鲜反胶束体系为介质的染色试样的皂洗牢度、摩擦牢度和日晒牢度均很接近。且其皂洗牢度和摩擦牢度均能达到甚至超过4级，日晒牢度几乎都能够达到7级以上。这意味着使用本发明回用方法处理的反胶束染色废液作为介质多次回用于羊毛纱线的染色中时不会改变试样的染色牢度。

总之，从上述两方面的实验结果可知，使用本发明的回用方法处理的反胶束体系可作为染色介质回用于羊毛纱线的染色过程中，这说明本发明的回用方法能够使得用于羊毛纱线染色的反胶束体系得以有效的回用。

Claims (2)

1.一种反胶束染色体系的回用方法，其特征在于本发明回用方法由废液的预处理、纳米TiO₂整理纤维的制备和废液的回用处理等三个步骤构成。

2.一种权利要求1所述一种反胶束染色体系的回用方法，其采用下述工艺：

1)废液的预处理：将羊毛纱线染色后得到的反胶束染浴废液和反胶束洗涤废液混合均匀，通过玻璃漏斗进行过滤处理以去除其中的纤维碎屑以得到几乎透明的反胶束染色废液；

2)纳米TiO₂整理纤维材料的制备：首先将10克织物放入400毫升的纳米TiO₂水溶胶中浸渍5分钟，并利用轧车对浸渍后的织物进行处理以去除多余水分并保持轧余率为75％。然后将织物在100℃预烘1.5分钟，最后在170℃焙烘1.5分钟得到纳米TiO₂整理织物；

3)废液的回用处理：将上述制备的纳米TiO₂整理涤纶织物浸入所述经过预处理的反胶束染色废液中，使其重量和染色废液体积之比为1∶50克/毫升，将其并置于光化学反应器中，在紫外光或可见光照射下使废液中的染料发生脱色降解反应5小时，废液完全脱色后得到无色透明的反胶束体系。