CN109722827A - 一种深色涤纶织物后处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深色涤纶织物后处理工艺，属于纺织工艺技术领域。所述工艺包括换热及清洗步骤：在4～6bar压力下，利用染缸内的湿热蒸汽以及染缸内含有的高温残液对清水进行换热加热，使得待加热清水水温升高4～6℃；在4～6bar压力下，将加热后的清水注入染缸对所述深色涤纶织物进行清洗，控制清水的温度比染缸残液的温度低12～16℃。本发明生产的深色涤纶织物可以达到传统还原清洗工艺所能达到的颜色稳定性和色牢度，同时避免了烧碱和保险粉的使用，节约了电能、减少了排污，具有环保优势。

Description

一种深色涤纶织物后处理工艺

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，特别是涉及一种深色涤纶织物后处理工艺。

背景技术

我国纺织业年耗水量超过100亿t，废水排放量为全国各行业的第6位，其中印染行业用水量占80％，约80亿t，用水量按单位纺织品质量是国外发达国家的2～3倍，单位能耗是他们的3～5倍，因此节能、节水、减排是印染行业刻不容缓的大事。

在保证染色质量的条件下，如何降低能耗、减少排污，是各纺织印染企业共同关心的重要问题。传统分散染料染色后清洗工艺有还原清洗、高温皂洗等，其工艺周期长、耗能高，生产效率和生产成本都受到限制，应用的助剂也加重后续污水处理压力。涤纶织物分散染料染色，尤其是深色染色，为了去除浮色以及残留在织物表面的低聚物，提高色牢度，往往进行还原清洗。其中，保险粉成本低廉、清洗效果好，广泛应用于分散染料染色后的还原清洗，但由于保险粉易释放出二氧化硫气体污染环境，增加了污水处理难度，且工序繁杂。因此，寻求高效环保的清洗工艺势在必然。

发明内容

本发明提供一种深色涤纶织物后处理工艺，应用此方法在避免使用还原助剂的同时可以达到传统还原清洗工艺的染色效果，同时节省了能源，具体包括如下步骤：

一种深色涤纶织物后处理工艺，包括清洗的步骤：在4～6bar压力下，利用染缸内的湿热蒸汽和/或染缸内含有的高温残液对清水用板式换热器进行换热加热，使得待加热清水水温升高4～6℃；在4～6bar压力下，将加热后的清水注入染缸对所述深色涤纶织物进行清洗，控制清水的温度比染缸残液的温度低12～16℃，所述可以有效清除掉涤纶织物表面的浮色。

其中，所述板式换热器器主要起到一个吸收残液热量并将所述热量传递给清水的作用；板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，是一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成。它与常规的管壳式热交换器相比，其传热系数要高。

其中，所述防爆风机将染缸内的湿热蒸汽抽出，湿热蒸汽管道与板式换热器的第一管道相通，湿热蒸汽被防爆风机抽出后经旋风沙克龙送至换热器用于换热加热清水，热量不断从染缸内顶部蒸发出，以达到持续换热加热的目的。

其中，所述残液的起始温度为150℃，在清洗时，通过控制所述清水的温度比所述染缸内的残液的温度低12～16℃，控制所述染缸内的残液以1～1.5℃/min的速率从150℃第一次降温至125℃，再以1.5～2℃/min的速率从125℃第二次降温至90℃，最后以2～2.5℃/min的速率从90℃第三次降温至70℃。

其中，通过所述板式换热器对注入染缸的清水进行升温，使注入染缸的清水的温度比所述染缸内的残液的温度低12～16℃。

其中，在所述清洗步骤之前包括染色步骤：将深色涤纶织物置于染缸中注水浸湿，然后加入分散染料配制成染液进行浸染；所述染液以2℃/min的速率第一次升温至70～85℃后加入pH调节剂调节染液pH至4.5～4.8，再以1℃/min的速率第二次升温至150℃并恒温。

在本发明方案中，所述板式换热器的第一管道的一端与染缸的排液管道和/或湿热蒸汽管道连通，第一管道的另一端与染缸的加液口连接，所述第一管道的另一端还设有排空阀；所述板式换热器器的第二管道的一端与清水管连接，另一端与所述染缸的进水口连接，所述第二管道中的清水与所述第一管道中的染缸的排液管道和/或湿热蒸汽管道中的湿热蒸汽进行热交换升温后，所述升温后的清水再注入所述染缸对所述涤纶织物进行清洗；所述染缸的排液管道设置有第一离心泵和第一阀门，所述清水管道设置有第二离心泵和第二阀门，所设湿热蒸汽管道设置有旋风沙克龙、防爆风机及第三阀门，所述第一离心泵、所述第二离心泵、所述防爆风机和所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均与控制器连接，所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均为气动调节阀，所述控制器通过控制所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门的开度控制所述染缸内残液的降温速率。

在上述方案中，所述板式换热器的第一管道中的染缸排液进口管道与湿热蒸汽管道通过所述气动调节阀实现并联连接，且每根所述管道上设置有止回阀。

优选地，所述板式换热器还包括在所述第一管道及所述第二管道的进、出口端设置有DN20的蒸汽接口，用于蒸汽吹扫。

优选地，所述染色步骤之前还包括除油、预定型。

本发明的有益效果

本发明的目的是针对现有传统分散染料还原清洗工艺周期长、能耗高的缺点，提供一种环保低碳的后处理清洗方式，既可以达到传统工艺的染色效果，又能节省时间，提高生产效率，降低染色后处理成本，增加企业经济和社会效率。

本发明的原理是采用一种在高温降温过程中使用板式换热器器的非还原清洗方法。该方法生产的涤纶深色织物，可以达到传统还原所能达到的颜色稳定性和色牢度，同时能减低成本，减少污水排放。与传统染色工艺相比，本项目的非助剂清洗工艺，是染色降温过程中通过高压下排出高温染色残液或湿热蒸汽，利用热能传导，使得缸内清水得以加热，而排出的染色残液或湿热蒸汽又能将温度降低。降温过程注入清水可以不断降低染缸内染液的染料、助剂浓度，同时清洗织物表面所残余的浮色，提升织物的色牢度。这种工艺同时还缩短或减少染色后处理工艺，减少或避免烧碱和保险粉的使用，也减轻后续污水处理。

同时，设置蒸汽接口，可用蒸汽吹扫结垢管道，避免因结垢影响传热从而影响传热效果。

附图说明

图1为本发明的清洗工艺流程示意图；

图2为本发明的换热系统示意图。

具体实施方式

所述各种原料均为市售。

实施例1

涤纶织物经除油、预定型后落入染缸，染缸内压力为4bar，加水浸湿涤纶织物，升温至40℃，将副缸中的分散染料稀释、混合均匀后，将分散染料加入染缸中，控制浴比1:12，使得染液以2℃/min的速率第一次升温至80℃，然后加入醋酸、醋酸钠缓冲液调节剂调节染液pH至4.5～4.8，再以1℃/min的速率第二次升温至150℃进行染色并保温；同时开启板式换热器的第一管道中的染缸排液进口管道和湿热蒸汽管道，采用板式换热器器进行换热加热并清洗，首先使染缸内的残液以1℃/min的速率从150℃第一次降温至125℃，再以1.5℃/min的速率从125℃第二次降温至90℃，最后以2℃/min的速率从90℃第三次降温至70℃；其中，通过所述板式换热器对注入染缸的清水进行升温，使注入染缸的清水的温度比所述染缸内的残液的温度低12℃；然后排水、成品定型，制得深色涤纶织物，最后进行检验、码布、包装。

按照该染色工艺连续生产5缸深色涤纶织物，分别为染色第一缸A1、染色第二缸A2、染色第三缸A3、染色第四缸A4、染色第五缸A5涤纶织物。

对比例1

除了清洗步骤与实施例1不同之外，其他均与实施例1相同，对比例1所采用的清洗方法为还原清洗：染液降温后，排液；加入保险粉6g/L、氢氧化钠4g/L，在80℃条件下进行还原清洗20min，排液；然后采用热水清洗，排液；酸洗中和后，排液。

按照该染色工艺连续生产5缸深色涤纶织物，分别为染色第一缸B1、染色第二缸B2、染色第三缸B3、染色第四缸B4、染色第五缸B5涤纶织物。

对比例2

各步骤与实施例1相同，但是在该工艺运行360h后测得。按照该染色工艺连续生产5缸深色涤纶织物，分别为染色第一缸C1、染色第二缸C2、染色第三缸C3、染色第四缸C4、染色第五缸C5涤纶织物。

测试实施例与对比例的各自五缸涤纶织物测试其物理性质，其中，色牢度测试方法参照：耐洗牢度GB/T3921-2008；耐摩擦牢度(干摩、湿摩)GB/T3920-2008；耐汗渍牢度GB/T3922-2013；耐水牢度GB/T5713-2013，上染率的计算：用残液法在723型分光光度计上测定，并计算T时刻的上染率：上染率E＝[(A0—AT)/A0]×100％；式中：A0为原溶液的吸光度；AT为T时刻时染色残液的吸光度，测试结果见表1。

表1

从表1的色牢度结果看，采用此工艺换热清洗之后，制得的深色涤纶织物的色牢度与传统还原清洗制得的深色涤纶织物的色牢度基本一致，上染率也没有大的差异；但当该工艺运行360h后，上染率较360h前有一定下降，推测是由于板式换热器内管道结垢进而导致化热效果变差导致，故该工艺在持续使用一段时间后应进行吹扫清理。

对比例3

换热时仅采用高温残液，关闭湿热蒸汽管道阀门，不使用湿热蒸汽换热，其余步骤均与实施例1相同。

测试实施例与对比例1及对比例3比较生产成本，相关费用情况见表2：

表2

项目	实施例1	对比例1	对比例3
				用水量(不含冷却水)	3缸水	5缸水	3缸水
助剂成本(不含染色，元/kg布)	0	0.33	0
				污水处理成本(元/kg布)	0.069	0.103	0.092
蒸汽用量成本元(元/kg布)	0.09	0.18	0.12

从表2可以看到，采用此工艺换热进行非还原清洗在染色成本上具有明显优势，尤其是同时采用高温残液与湿热蒸汽进行换热时工艺节能效果更显著。

实施例2

涤纶织物经除油、预定型后落入染缸，染缸内压力为6bar，加水浸湿涤纶织物，升温至40℃，将副缸中的分散染料稀释、混合均匀后，将分散染料加入染缸中，控制浴比1:12，使得染液以2℃/min的速率第一次升温至80℃，然后加入醋酸、醋酸钠缓冲液调节剂调节染液pH至4.5～4.8，再以1℃/min的速率第二次升温至150℃进行染色并保温；同时开启板式换热器的第一管道中的染缸排液进口管道和湿热蒸汽管道，采用板式换热器器进行换热加热并清洗，首先使染缸内的残液以1.5℃/min的速率从150℃第一次降温至125℃，再以2℃/min的速率从125℃第二次降温至90℃，最后以2.5℃/min的速率从90℃第三次降温至70℃(如图1所示)；其中，通过所述板式换热器对注入染缸的清水进行升温，使注入染缸的清水的温度比所述染缸内的残液的温度低16℃；然后排水、成品定型，制得深色涤纶织物，最后进行检验、码布、包装。

实施例3

涤纶织物经除油、预定型后落入染缸，染缸内压力为5bar，加水浸湿涤纶织物，升温至40℃，将副缸中的分散染料稀释、混合均匀后，将分散染料加入染缸中，控制浴比1:12，使得染液以2℃/min的速率第一次升温至80℃，然后加入醋酸、醋酸钠缓冲液调节剂调节染液pH至4.5～4.8，再以1℃/min的速率第二次升温至150℃进行染色并保温；同时开启板式换热器的第一管道中的染缸排液进口管道和湿热蒸汽管道，采用板式换热器器进行换热加热并清洗，首先使染缸内的残液以1.3℃/min的速率从150℃第一次降温至125℃，再以1.6℃/min的速率从125℃第二次降温至90℃，最后以2.3℃/min的速率从90℃第三次降温至70℃(如图1所示)；其中，通过所述板式换热器对注入染缸的清水进行升温，使注入染缸的清水的温度比所述染缸内的残液的温度低13℃；然后排水、成品定型，制得深色涤纶织物，最后进行检验、码布、包装。

Claims (8)

1.一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于，包括清洗以及换热的步骤：在4～6bar压力下，利用染缸内的湿热蒸汽和/或染缸内含有的高温残液对清水用板式换热器进行换热加热，使得待加热清水水温升高4～6℃；在4～6bar压力下，将加热后的清水注入染缸对所述深色涤纶织物进行清洗，控制清水的温度比染缸残液的温度低12～16℃。

2.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于：所述残液的起始温度为150℃，在清洗时，通过控制所述清水的温度比所述染缸内的残液的温度低12～16℃，控制所述染缸内的残液以1～1.5℃/min的速率从150℃第一次降温至125℃，再以1.5～2℃/min的速率从125℃第二次降温至90℃，最后以2～2.5℃/min的速率从90℃第三次降温至70℃。

3.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于，通过所述板式换热器对注入染缸的清水进行升温，使注入染缸的清水的温度比所述染缸内的残液的温度低12～16℃。

4.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于，在所述清洗步骤之前包括染色步骤：将深色涤纶织物置于染缸中注水浸湿，然后加入分散染料配制成染液进行浸染；所述染液以2℃/min的速率第一次升温至70～85℃后加入pH调节剂调节染液pH至4.5～4.8，再以1℃/min的速率第二次升温至150℃并恒温。

5.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于：所述板式换热器的第一管道的一端与染缸的排液管道和/或湿热蒸汽管道连通，第一管道的另一端与染缸的加液口连接，所述第一管道的另一端还设有排空阀；所述板式换热器器的第二管道的一端与清水管连接，另一端与所述染缸的进水口连接，所述第二管道中的清水与所述第一管道中的染缸的排液管道和/或湿热蒸汽管道中的湿热蒸汽进行热交换升温后，所述升温后的清水再注入所述染缸对所述涤纶织物进行清洗；所述染缸的排液管道设置有第一离心泵和第一阀门，所述清水管道设置有第二离心泵和第二阀门，所设湿热蒸汽管道设置有旋风沙克龙、防爆风机及第三阀门，所述第一离心泵、所述第二离心泵、所述防爆风机和所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均与控制器连接，所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均为气动调节阀，所述控制器通过控制所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门的开度控制所述染缸内残液的降温速率。

6.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于：所述板式换热器的第一管道中的染缸的排液管道与湿热蒸汽管道并联连接，各自管道上设置有所述气动调节阀及止回阀。

7.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于：所述板式换热器还包括在所述第一管道及所述第二管道的进、出口端设置有DN20的蒸汽接口。

8.根据权利要求1所述的一种深色涤纶织物后处理工艺，其特征在于：所述染色步骤之前还包括除油、预定型。