CN109706672B

CN109706672B - 一种提高染色残液回用效率的方法

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Publication number: CN109706672B
Application number: CN201811625254.7A
Authority: CN
Inventors: 赵强强; 杨雷; 沈一峰; 范艳林; 孙洁; 姜建堂; 秦寒
Original assignee: Shangyu Industrial Technology Research Institute of ZSTU
Current assignee: Shangyu Industrial Technology Research Institute of ZSTU
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: CN109706672A

Abstract

本发明公开了一种提高染色残液回用效率的方法，包括：根据染料溶液紫外可见吸收光谱，建立染料浓度定量分析的数据计算关系；根据计算关系对模拟残液中回用染料补加量初步计算，根据染色效果对回用补加量不断修正得到最终添加量，建立回用补加量与初步计算补加量的数据计算关系；生产加工回用染色残液时，通过对残液紫外可见吸收光谱的采集，通过初步计算补加量，再计算实际补加量，实现对补加染料的预测，提高回用效率。本发明的成本低廉，操作方便，对设备的要求低，所得提高染色残液回用效率的方法准确性高、计算简单，能够通过对染料补加量的准确预测，降低回用时颜色调整的次数，提高回用效率、降低回用成本。

Description

一种提高染色残液回用效率的方法

技术领域

本发明涉及绿色染整加工技术领域，具体涉及一种提高染色残液回用效率的方法。

背景技术

印染加工生产中的环境、能源问题已成为了制约行业发展的瓶颈。在不断压缩排污与能耗指标的情况下，生产中如何高效、节能是行业关注的焦点。染色废水的低成本综合处理成为至关重要的一环。回用为染色残液最优的处理方式，节省废水处理成本的同时，充分利用剩余的染料与助剂。

针对废水的回用常用的方法包括：处理后回用与直接回用。由于处理成本较高、水质变化较大等原因。处理后回用的方法在实际应用中有限。直接回用的方法则必须面对回用的成本与效率的难题。申请公布号为CN 108691129A(申请号为201810583684.0)的中国发明专利申请中公布了一种零排放纱线染色方法，包括了染色残液浓度的计算与回用，但是在实际的操作工程中，为获得要求的颜色不可避免需要调色过程，调色过程则会带来升温、降温过程，如果在加工中由于过多的调色过程，回用的成本与效率则会上升，由此回用的节能减排效果有一定的折扣。因此，结合染色残液回用加工的特点，研究提供回用效率，降低回用成本的有效方法，对染色残液会用技术的在加工企业中的应用具有重要的意义与价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提高染色残液回用的效率，本发明提供了一种提高染色残液回用效率的方法，该方法操作简单，成本低廉，对仪器、设备的要求低；所得方法准确性高，有效的克服回用时由于修色引起的回用效果下降的问题。

一种提高染色残液回用效率的方法，包括以下步骤：

(1)配置标准染液，采集各染液紫外可见吸收光谱，建立标准染液的染料浓度与标准染液紫外可见吸收光谱之间的定量数据计算关系；

(2)配置模拟染液，染色后采集第一次染色残液H₁紫外可见吸收光谱，通过染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤(1)得到的定量数据计算关系计算第一次染色残液中染料的浓度，进而计算回用时染料的理论添加量m_理论；将m_理论克染料补加进入第一次染色残液H₁中，补足助剂与水，依据初始工艺实施染色，染色结束后，对染色结果评价，进而调整回用时染料补加量m₃；同样将m₃克染料补加进入第一次染色残液H₁中，实施染色，评价染色效果，将直至染色效果满意，记录最终染色补加量m_实际(最终染色补加量m_实际即达到染色效果满意时，需要向第一次染色残液H₁中补加的染料补加量)；

(3)根据不同模拟染色残液中染料浓度、染料拼混时，对应的m_理论与m_实际，建立m_理论与m_实际之间的定量关系；同样建立回用第二次染色残液(H₂)、第三次染色残液(H₃)，直至第十次染色残液(H₁₀)时，m_理论与m_实际之间的定量关系；

(4)生产加工时，采集生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱，通过生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤(1)得到的定量数据计算关系计算生产加工中染色残液中染料的浓度，计算出理论添加量，依据回用次数，选用步骤(3)得到的m_理论与m_实际之间的定量关系，计算实际值m_实际，加入染色残液调整助剂用量后，完成回用。

所述的提高染色残液回用效率的方法，可适用于：酸性染料染色、活性染料染色、直接染料染色、阳离子染料染色、还原染料染色、分散染料染色。即所述的染液中的染料可采用酸性染料、活性染料、阳离子染料、还原染料以及分散染料。

所述的提高染色残液回用效率的方法，可用于单一组分染液、双组分、三组分染色残液计算。

步骤(1)中，配置标准染液的浓度为0.01-0.2g/L，进一步优选为0.02-0.1g/L，如具体采用0.02g/L，0.03g/L，0.04g/L，0.05g/L，0.06g/L，0.07g/L，0.08g/L，0.09g/L，0.10g/L。

建立标准染液的染料浓度与标准染液紫外可见吸收光谱之间的定量数据计算关系，具体为：

采用峰面积法建立染料浓度与紫外可见吸收光谱的峰面积的定量数据计算关系；

或者，采用采用零交点比光谱-导数吸光光度法建立染料浓度与紫外可见吸收光谱的光谱-导数吸光光度的定量数据计算关系。

步骤(2)中，所述的模拟染液的染料浓度为0.01-0.2g/L，进一步优选为0.01-0.1g/L。

步骤(3)中，m_理论与m_实际之间的定量关系为线性关系、多项式关系或者最小二乘法统计关系。

本发明提供的提高染色残液回用效率的方法可用于工厂生产与实验室打样的染色残液回用过程中。

作为优选，一种提高染色残液回用效率的方法，包括以下步骤：

(1)配置酸性黑色单一组分的标准染液，浓度分别为0.02g/L，0.03g/L，0.04g/L，0.05g/L，0.06g/L，0.07g/L，0.08g/L，0.09g/L，0.10g/L，采集各染液紫外可见吸收光谱，采用峰面积法建立标准染液的染料浓度与标准染液紫外可见吸收光谱的峰面积之间的定量数据计算关系；S＝584.04*C-1.260，其中，S为峰面积，C为浓度；

(2)配置模拟染液，染色后采集第一次染色残液紫外可见吸收光谱，通过染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤(1)得到的定量数据计算关系计算第一次染色残液中染料的浓度，进而计算回用时染料的理论添加量m_理论；将m_理论克染料补加进入第一次染色残液中，补足助剂与水，依据初始工艺实施染色，染色结束后，对染色结果评价，进而调整回用时染料补加量m₃；同样将m₃克染料补加进入第一次染色残液中，实施染色，评价染色效果，将直至染色效果满意，记录最终染色补加量m_实际；

(3)根据不同模拟染色残液中染料浓度时，对应的m_理论与m_实际，建立m_理论与m_实际之间的定量关系：m_实际＝1.0223m_理论-0.1749；同样建立回用第二次染色残液m_理论与m_实际之间的定量关系：m_实际＝1.0071m_理论+0.0007；

(1)配置B酱红、2R黄、PA-01藏青单一组分的标准染液，浓度分别为0.02g/L，0.03g/L，0.04g/L，0.05g/L，0.06g/L，0.07g/L，0.08g/L，0.09g/L，0.10g/L，将标准染液摇匀待测，采集紫外可见吸收光谱，采用采用零交点比光谱-导数吸光光度法建立标准染液的染料浓度与紫外可见吸收光谱的光谱-导数吸光光度的定量数据计算关系；

(2)配置不同总浓度的模拟染液，其中，B酱红、2R黄、PA-01藏青的质量比为1：2：1，染色后采集第一次染色残液紫外可见吸收光谱，通过第一次染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤(1)得到的定量数据计算关系计算染色残液中染料的浓度，进而计算回用时染料的理论添加量m_理论；将m_理论克染料补加进入第一次染色残液中，补足助剂与水，依据初始工艺实施染色，染色结束后，对染色结果评价，进而调整回用时染料补加量m₃；同样将m₃克染料补加进入第一次染色残液中，实施染色，评价染色效果，将直至染色效果满意，记录最终染色补加量m_实际；

(3)根据不同模拟染色残液中染料浓度时，对应的m_理论与m_实际，建立m_理论与m_实际之间的定量关系：B酱红m_实际＝0.9814m_理论+0.4744，2R黄m_实际＝0.9885m_理论+0.5320，PA-01藏青m_实际＝1.0194m_理论-0.2550；

(4)生产加工时，染料中B酱红、2R黄、PA-01藏青的质量比为1：2：1，采集生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱，通过生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤(1)得到的定量数据计算关系计算生产加工中染色残液中染料的浓度，计算出理论添加量，依据回用次数，选用步骤(3)得到的m_理论与m_实际之间的定量关系，计算实际值m_实际，加入染色残液调整助剂用量后，完成回用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明成本低廉，制备方法简单，对设备的要求低，可操作性好；

(2)本发明的回用配方计算方法可进一步提高回用染料数值的计算准确性，降低由于颜色不准而引起的调色过程，有效的减少回用时颜色调整对应的升温与降温过程；

(3)本发明的回用方法可适用于首次以及多次的回用过程中，更加有效的提供回用次数，增大回用价值。

(4)本发明的成本低廉，操作方便，对设备的要求低，所得提高染色残液回用效率的方法准确性高、计算简单，能够通过对染料补加量的准确预测，降低回用时颜色调整的次数，提高回用效率、降低回用成本。

附图说明

图1为实施例1中第一次染色残液中染料补加量m_实际与m_理论的关系图；

图2为实施例1中一次回用后(即第二次染色残液中)染料补加量m_实际与m_理论的关系图；

图3为实施例2中B酱红m_实际与m_理论的关系图；

图4为实施例2中2R黄m_实际与m_理论的关系图；

图5为实施例2中PA-01藏青m_实际与m_理论的关系图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

配置酸性黑色单一组分的染液，浓度分别为0.02g/L，0.03g/L，0.04g/L，0.05g/L，0.06g/L，0.07g/L，0.08g/L，0.09g/L，0.10g/L，采集溶液紫外可见吸收光谱，采用峰面积法建立浓度与峰面积的计算关系：(峰面积)S＝584.04*C-1.260。配置0.01至0.08g/l黑色染料染色，通过染色效果验证后调整染料补加量m_实际，建立m_实际与m_理论的关系如图1所示。建立一次回用后，m_实际与m_理论的关系如图2所示。工厂生产时，锦纶织物200kg，浴比1：20，黑色染料用量2％o.w.f.(染料与织物的重量的比值)，染色后采集染色残液吸收光谱，计算的染料的理论用量为3.64kg，根据公式计算染料实际染料用量为3.55kg。补加水量至浴比1：20，补加匀染剂后，称取染料3.721kg，化料，实施染色。染色后织物与首次染色的K/S之差为0.34，满足要求无需修色。采集一次会用后的染色残液吸收光谱，计算的染料的理论用量为3.74kg，根据公式计算染料实际染料用量为3.766kg。补加水量至浴比1：20，补加匀染剂后，称取染料3.766kg，化料，实施染色。染色后织物与首次染色的K/S之差为0.24，满足要求无需修色。

实施例2

配置B酱红、2R黄和PA-01藏青单一组分的染液，浓度分别为0.02g/L，

0.03g/L，0.04g/L，0.05g/L，0.06g/L，0.07g/L，0.08g/L，0.09g/L，0.10g/L，将溶液摇匀待测。采集溶液紫外可见吸收光谱，采用零交点比光谱-导数吸光光度法建立浓度与光谱-导数吸光光度的计算关系，具体如表1所示：

表1零交点比光谱-导数吸光光度法标准线性方程数值

配置染料不同总浓度三种染料拼色染液，其中，B酱红、2R黄和PA-01藏青三组分的质量比为1：2：1，通过染色效果验证后调整染料补加量m_实际，建立m_实际与m_理论的关系如图3、图4和图5所示，图3为实施例2中B酱红m_实际与m_理论的关系图，图4为实施例2中2R黄m_实际与m_理论的关系图，图5为实施例2中PA-01藏青m_实际与m_理论的关系图。

工厂生产时，锦纶织物200kg，浴比1：20，染料用量2％o.w.f.，B酱红、2R黄和PA-01藏青拼色质量比例为1：2：1，染色后采集染色残液吸收光谱，计算的回用B酱红、2R黄和PA-01藏青的补加量为0.97kg、1.93kg、0.86kg，根据公式计算B酱红、2R黄和PA-01藏青实际染料用量为0.952kg、1.928kg、0.877kg。补加水量至浴比1：20，补加匀染剂后，称取染料3.55kg，化料，实施染色。染色后织物与首次染色的K/S之差为0.3，无需调整染料用量即完成回用。

Claims

1.一种提高染色残液回用效率的方法，其特征在于，包括：

（1）配置标准染液，采集各染液紫外可见吸收光谱，建立标准染液的染料浓度与标准染液紫外可见吸收光谱之间的定量数据计算关系；

（2）配置模拟染液，染色后采集第一次染色残液的紫外可见吸收光谱，通过染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤（1）得到的定量数据计算关系计算第一次染色残液中染料的浓度，进而计算回用时染料的理论添加量m_理论；将m_理论克染料补加进入第一次染色残液中，补足助剂与水，依据初始工艺实施染色，染色结束后，对染色结果评价，进而调整回用时染料补加量m₃；同样将m₃克染料补加进入第一次染色残液中，实施染色，评价染色效果，将直至染色效果满意，记录最终染色补加量m_实际；

（3）根据不同模拟染色残液中染料浓度、染料拼混时，对应的m_理论与m_实际，建立m_理论与m_实际之间的定量关系；同样建立回用第二次染色残液、第三次染色残液，直至第十次染色残液时，m_理论与m_实际之间的定量关系；

m_理论与m_实际之间的定量关系为线性关系、多项式关系或者最小二乘法统计关系；

（4）生产加工时，采集生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱，通过生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤（1）得到的定量数据计算关系计算生产加工中染色残液中染料的浓度，计算出理论添加量，依据回用次数，选用步骤（3）得到的m_理论与m_实际之间的定量关系，计算实际值m_实际，加入染色残液调整助剂用量后，完成回用。

2.根据权利要求1所述的提高染色残液回用效率的方法，其特征在于，步骤（1）中，配置标准染液的浓度为0.01-0.2g/L。

3.根据权利要求2所述的提高染色残液回用效率的方法，其特征在于，步骤（1）中，配置标准染液的浓度为0.02-0.1g/L。

4.根据权利要求1所述的提高染色残液回用效率的方法，其特征在于，步骤（1）中，建立标准染液的染料浓度与标准染液紫外可见吸收光谱之间的定量数据计算关系，具体为：

或者，采用零交点比光谱-导数吸光光度法建立染料浓度与紫外可见吸收光谱的光谱-导数吸光光度的定量数据计算关系。

5.根据权利要求1所述的提高染色残液回用效率的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的模拟染液的染料浓度为0.01-0.2g/L。

6.一种提高染色残液回用效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配置B酱红、2R黄、PA-01藏青单一组分的标准染液，浓度分别为0.02g/L，0.03g/L，0.04g/L，0.05g/L，0.06g/L，0.07g/L，0.08g/L，0.09g/L，0.10g/L，将标准染液摇匀待测，采集紫外可见吸收光谱，采用零交点比光谱-导数吸光光度法建立标准染液的染料浓度与紫外可见吸收光谱的光谱-导数吸光光度的定量数据计算关系；

（2）配置不同总浓度的模拟染液，其中，B酱红、2R黄、PA-01藏青的质量比为1：2：1，染色后采集第一次染色残液紫外可见吸收光谱，通过染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤（1）得到的定量数据计算关系计算染色残液中染料的浓度，进而计算回用时染料的理论添加量m_理论；将m_理论克染料补加进入第一次染色残液中，补足助剂与水，依据初始工艺实施染色，染色结束后，对染色结果评价，进而调整回用时染料补加量m₃；同样将m₃克染料补加进入第一次染色残液中，实施染色，评价染色效果，将直至染色效果满意，记录最终染色补加量m_实际；

（3）根据不同模拟染色残液中染料浓度时，对应的m_理论与m_实际，建立m_理论与m_实际之间的定量关系：B酱红m_实际=0.9814m_理论+0.4744，2R黄m_实际=0.9885m_理论+0.5320，PA-01藏青m_实际=1.0194m_理论-0.2550；

（4）生产加工时，染料中B酱红、2R黄、PA-01藏青的质量比为1：2：1，采集生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱，通过生产加工中染色残液的紫外可见吸收光谱结合步骤（1）得到的定量数据计算关系计算生产加工中染色残液中染料的浓度，计算出理论添加量，依据回用次数，选用步骤（3）得到的m_理论与m_实际之间的定量关系，计算实际值m_实际，加入染色残液调整助剂用量后，完成回用。