CN109403067B - 以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法 - Google Patents

以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，包括以下步骤：(1)将织物置于预处理液中使之充分溶胀，然后通过轧车控制织物的带液率；(2)将浸轧后的织物浸入到分散有占织物重1％‑15％的染料的废弃食用油中，在10‑100℃条件下完成吸附和固色；(3)通过浸轧将织物上过量的废弃食用油去掉，将轧槽中收集的废弃食用油及染浴中的废弃食用油循环使用，将浸轧后的织物进行水洗，得到染色织物。本发明所述染色方法的染料利用率高，吸附率近100％，固色率比传统染色高20‑40％；本发明的染色过程中，依据相似相溶原理，利用染料更易舍弃油而进入水相的特点，从而实现了完全的无盐染色。

Description

以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，涉及一种纺织品的生态环保染色方法，具体为以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法。
背景技术
纺织品，尤其是棉织物，通常使用活性染料进行染色，在染色过程中需要消耗大量的水，同时有超过30％的水解染料、大量的用于促染的无机盐以及固色的碱在染色后会变成污水，高耗水、高废水处理给生产企业带来较大的成本压力，这是活性染料染色长期以来存在的难以克服的瓶颈。为了解决这一问题，当前研究较多的是非水介质染色，如超临界二氧化碳染色和有机溶剂染色。
超临界二氧化碳染色，一直是非水介质染色研究的热点。该方法难以用于棉织物染色的原因在于：非极性的二氧化碳无法像水染色一样溶解活性染料；棉织物在染深色时需要充分的溶胀，而非极性的二氧化碳很难做到；二氧化碳要达到超临界状态需要高压，所以设备投资高，安全性也有一定的问题。
有机溶剂染色被认为是可能大大降低染色废水排放的环保染色技术。该方法包括织物在完全无水的溶剂中染色和溶剂/水染色技术，从而提高染料的利用率。如使用DMSO/DMC做为溶剂的完全无水的染色体系的方法，其存在以下问题：1、染色结束后的混合溶剂需要复杂的回用系统；2、残留的有机溶剂会带来安全隐患。如使用少量水和有机溶剂如辛烷、十甲基环五硅氧烷或硅油作为溶剂的染色存在以下问题：1、辛烷来源于石油化工产品，不可降解，而且闪点只有13℃，有巨大的安全隐患；2、十甲基环五硅氧烷、硅油等，也属于石油化工产品，不可降解，随着水体中该类产物的聚集，对水中生物带来严重的危害。
废弃食用油通常是指泔水油，即宾馆、酒店的剩饭剩菜(通称为泔水)或者下水道中的油腻漂浮物经过简单加工、提炼后得到的油。曾经有报道称我国每年返回餐桌的废弃食用油有200-300万吨，而中国人一年的食用油消费总量大约是2250万吨，相当于吃10顿饭可能有1顿碰上废弃食用油的可能。而废弃食用油中可能含有的黄曲霉素是一种强致癌物质，其毒性相当于等量氰化钾的10倍，剧毒物质砒霜的100倍。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，提高活性染料或酸性染料的固色率，无盐及用水量少，且染色溶剂安全、可循环使用的方法，本发明提供了以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法。
技术方案：以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将织物置于预处理液中使之充分溶胀，然后通过轧车控制织物的带液率；
(2)将浸轧后的织物浸入到分散有占织物重1％-15％的染料的废弃食用油中，在10-100℃条件下完成吸附和固色；
(3)通过浸轧将织物上过量的废弃食用油去掉，将轧槽中收集的废弃食用油及染浴中的废弃食用油循环使用，将浸轧后的织物进行水洗，得到染色织物。
优选的，步骤(1)中的织物为纤维素纤维、蛋白质纤维或二者的组合物；其中，纤维素纤维为棉纤维、麻纤维或黏胶纤维中的至少一种，蛋白质纤维为羊毛、丝绸或尼龙纤维中的至少一种。
优选的，步骤(1)中的预处理液为水或碱溶液；其中，碱溶液为碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠中的至少一种，碱的浓度为1-100g/L；pH值范围为8-13。
进一步的，碱的浓度为5-50g/L，pH值范围为8-11。
优选的，步骤(1)中织物的带液率范围为10-300％。
进一步的，步骤(1)中织物的带液率范围为50-100％。
优选的，步骤(2)中采用的废弃食用油为粟米油、菜籽油、花生油、火麻油、玉米油、橄榄油、山茶油、棕榈油、芥花子油、葵花子油、大豆油、芝麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、核桃油或牡丹籽油经过烹饪后产生的废弃食用油。
优选的，步骤(2)中采用机械球磨法将染料分散在废弃食用油中，染料的粒径为0.1-100μm。
进一步的，染料的粒径为0.5-50μm。
优选的，步骤(2)中染色浴比为1:5-50。
进一步的，步骤(2)中染色浴比为1:5-20。
优选的，步骤(2)在25-90℃条件下完成吸附和固色。
优选的，步骤(2)中的染料为活性染料或酸性染料。
优选的，步骤(3)中废弃食用油循环使用50-100次。
本发明所述方法的原理在于：本方法采用废弃食用油为染色介质，只使用少量的水，利用相似相容原理，染料更易舍弃油而进入水相的特点，从而实现了不需要盐促染；织物表面的水较少，从而实现了提高了织物表面染料的浓度。与水相染色相比，本方法的优势在于提高了染料的固色率，完全不用盐促染。
另外，与其它有机溶剂如DMSO/DMC和十甲基环五硅氧烷或硅油等染色溶剂相比，残留在织物上微量的油基本上是安全无毒的，不会对环境和生物带来任何安全的影响；染色后的染液和轧槽中收集的废弃食用油直接补充适量的新油后即可重新用于染色。
有益效果：(1)本发明所述染色方法的染料利用率高，吸附率近100％，固色率比传统染色高20-40％；(2)本发明的染色过程主要在非水介质中进行，可节约大量的染色用水；(3)本发明所用的非水介质废弃食用油完全无毒，易降解，对环境和生物无害，同时提高了废弃食用油的使用价值；(4)本发明的染色过程中，依据相似相溶原理，利用染料更易舍弃油而进入水相的特点，从而实现了完全的无盐染色；(5)本发明的染色过程中，不需要使用分散剂等助剂；(6)本发明染色后的残液中不含染料，染色后织物上的废弃食用油也易收集，可实现染色介质的反复多次回用。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
将纯棉平纹织物10g(退煮漂40×40，144×85，135g/m2)浸渍在40g/L碳酸钠溶液中在室温下浸泡1h，然后在轧车上2浸2轧，控制带液率为100％。将0.3g CI活性红120分散在200mL废弃食用油中。将浸轧后织物浸入染色中，在40℃下保温60分钟，然后以2℃/分钟升温到70℃下染色60分钟。染色后的织物采用如下方式水洗：常温水洗×10min；95℃皂洗×10min；95℃水洗×10min；常温水洗×10min，浴比为1:30，皂片浓度：1g/L，碳酸钠浓度：1g/L，得到染色织物。
废弃食用油染色体系和水染色体系在相同染料用量下染色结果对比：
染色体系 固色率 K/S值
水染色 63.9％ 16.1
废弃食用油染色 90.6 25.2
实施例2
将纯棉平纹织物10g(退煮漂40×40，144×85，135g/m2)浸渍在20g/L碳酸钠溶液中在室温下浸泡1h，然后在轧车上2浸2轧，控制带液率为100％。将0.3g CI活性蓝222分散在100mL废弃食用油中。将浸轧后织物浸入染色中，在30℃下保温30分钟，然后以2℃/分钟升温到60℃，在60℃下染色45分钟。染色后的织物采用如下方式水洗：常温水洗×10min；95℃皂洗×10min；95℃水洗×10min；常温水洗×10min，浴比为1:30，皂片浓度：1g/L，碳酸钠浓度：1g/L，得到染色织物。
废弃食用油染色体系和水染色体系在相同染料用量下染色结果对比：
染色体系 固色率 K/S值
水染色 64.7％ 14.5
废弃食用油染色 91％ 22.2
实施例3
将纯棉平纹织物10g(退煮漂40×40，144×85，135g/m2)浸渍在10g/L碳酸钠溶液中在室温下浸泡1h，然后在轧车上2浸2轧，控制带液率为100％。将0.3g CI活性红23分散在100mL废弃食用油中。将浸轧后织物浸入染色中，在25℃下保温60分钟，然后以2℃/分钟升温到50℃，在50℃下染色30分钟。染色后的织物采用如下方式水洗：常温水洗×10min；95℃皂洗×10min；95℃水洗×10min；常温水洗×10min，浴比为1:30，皂片浓度：1g/L，碳酸钠浓度：1g/L，得到染色织物。
废弃食用油染色体系和水染色体系在相同染料用量下染色结果对比：
染色体系 固色率 K/S值
水染色 70.7％ 16.5
废弃食用油染色 93.1％ 23.2
实施例4
将丝织物10g(退煮漂40×40，144×85，135g/m2)浸渍在10g/L碳酸钠溶液中在室温下浸泡1h，然后在轧车上2浸2轧，控制带液率为100％。将0.3g CI活性红23分散在100mL废弃食用油中。将浸轧后织物浸入染色中，在25℃下保温60分钟，然后以2℃/分钟升温到50℃，在50℃下染色30分钟。染色后的织物采用如下方式水洗：常温水洗×10min；95℃皂洗×10min；95℃水洗×10min；常温水洗×10min，浴比为1:30，皂片浓度：1g/L，碳酸钠浓度：1g/L，得到染色织物。
废弃食用油染色体系和水染色体系在相同染料用量下染色结果对比：
染色体系 固色率 K/S值
水染色 70.7％ 16.5
废弃食用油染色 93.1％ 23.2

Claims (7)

1.以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）将织物置于预处理液中使之充分溶胀，然后通过轧车控制织物的带液率；
（2）将浸轧后的织物浸入到分散有占织物重1%-15%的染料的废弃食用油中，在10-100℃条件下完成吸附和固色；
（3）通过浸轧将织物上过量的废弃食用油去掉，将轧槽中收集的废弃食用油及染浴中的废弃食用油循环使用，将浸轧后的织物进行水洗，得到染色织物；
步骤（1）中的预处理液为水或碱溶液；其中，碱溶液为碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠中的至少一种，碱的浓度为1-100g/L；pH值范围为8-13；
步骤（2）中采用的废弃食用油为粟米油、菜籽油、花生油、火麻油、玉米油、橄榄油、山茶油、棕榈油、芥花子油、葵花子油、大豆油、芝麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、核桃油或牡丹籽油经过烹饪后产生的废弃食用油。
2.根据权利要求1所述的以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，步骤（1）中的织物为纤维素纤维、蛋白质纤维或二者的组合物；其中，纤维素纤维为棉纤维、麻纤维中的至少一种，蛋白质纤维为羊毛、丝绸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，步骤（1）中的织物为黏胶纤维、尼龙纤维或二者的组合物。
4.根据权利要求1所述的以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，步骤（1）中织物的带液率范围为10-300%。
5.根据权利要求1所述的以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，步骤（2）中采用机械球磨法将染料分散在废弃食用油中，染料的粒径为0.1-100μm。
6.根据权利要求1所述的以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，步骤（2）中染色浴比为1:5-50。
7.根据权利要求1所述的以废弃食用油作为染色溶剂的染色方法，其特征在于，步骤（2）中的染料为活性染料或酸性染料。
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