CN112030575A - 用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法 - Google Patents

用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法。分散染料染色废水调节pH值后加入活性染料得到混合染液，混合染液对纱线进行染色；其中，纱线为活性染料能够上染的纱线。本发明采用的分散染料染色废水不经过脱色、絮凝等污水处理程序，直接应用于纯棉纱线的染色，减少了涤纶染色废水的排放量，降低了废水处理成本和面料生产成本；采用分散染料染色废水替代软化水对纯棉纱线进行染色，减少了正常软化水的使用量，且能避免沾色、染色不匀等方面的质量问题，符合节能降耗的环保要求。

Description

用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法
技术领域
本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法。
背景技术
纯棉材料纱线染色的常用染料为活性染料，活性染料是一种水溶性染料，其染色原理是活性染料分子中含有能与纤维素中的羟基和蛋白质纤维中氨基发生反应的活性基团，染色时与纤维生成共价键，生成“染料-纤维”化合物，染色性能好，得色率高且各项牢度较好，在纤维素纤维染色领域广泛应用。纯棉作为纺织市场主体，生产过程需耗费大量的水资源。
涤纶染色所用的分散染料是一类分子比较小、结构上不带水溶性基团的染料，它的染色原理是在染色时借助于分散剂，将染料均匀地分散在染液中，才能对聚酯之类的纤维进行染色。近年来随着功能型材料技术的发展，涤纶材料以包缠、自身高弹、凉感、保暖等各种功能、形式越来越多地进入市场，使用量越来越大，生产涤纶纱线产生了大量的废水。
中国专利CN 109322177A公开一种染色废水循环回用的方法，其是一种分散染料废水循环染色使用的染色方法，该方法适用于聚酯纤维及其混纺织物，但仅限于分散染料废水回用，且需使用专门的液体染料，没有提供分散染料染色废水进行纯棉纱线染色的技术方案。
中国专利CN 104674570A公开一种活性染料的染色废水回用染色方法，其基本步骤是脱色——软化——中和——盐度测定——染色，技术关键点在于染色废水净化处理，需将染色废水处理为清水后才能继续参与染色过程，步骤繁琐。
由于分散染料不会对纯棉纤维上染，这一特性决定了其排放的废水可以直接用于纯棉纤维染色，但是，分散染料染色废水中含有残余分散染料、分散剂、促染剂、酸等成分，势必会对活性染料染色产生影响，会产生沾色、染色不匀、内外差等一些列问题，所以，现有技术中并没有利用分散染料染色后的废水进行纯棉纱线染色的工艺，研究分散染料染色废水的再次利用成为实现资源节约和环保经济的必然要求。
目前，亟需提供一种可以节约水资源和降低生产成本的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，降低漂染用水、降低生产成本、实现环保生产。
本发明所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法是分散染料染色废水调节pH值后加入活性染料得到混合染液，混合染液对纱线进行染色；其中，纱线为活性染料能够上染的纱线。
所述的调节pH值至7.0-8.0。
所述的调节pH值是加入碱剂调节pH值。
所述的碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠、磷酸钠、原硅酸钠或硅酸钠中的一种。
所述的活性染料为中温型活性染料或高温型活性染料。
所述的高温型活性染料优选为科莱恩公司的高温活性染料NXGN、RX6BN、YX4RN、BXBLN或NXRBL中的一种或几种。
所述的中温型活性染料优选住友中温型活性染料BBRF、R3BF、Y3RF、NBBF或安诺其BKSRFD中的一种或几种。
所述的活性染料的用量为纱线质量的0.01-10％。
所述的纱线为纯棉筒纱或纯棉经轴纱。
所述的混合染液对纯棉纱线进行染色是混合染液中加入染色助剂后对纱线进行染色。
所述的染色助剂包括元明粉和纯碱。
所述的染色助剂还包括螯合分散剂，螯合分散剂优选为螯合分散剂Raytexil LA-R(淄博鲁瑞精细化工有限公司)。
所述的染色条件是调节泵速至85-100％之间，流量8000-11000L/MIN/KG之间，压差1.2-1.5之间，染色浴比为1:5-20，升温速率为0.5℃/min，染色温度为55-95℃，染色时间为40-80min。
所述的元明粉用量为10-130g/L，纯碱用量为10-30g/L，以混合染液的体积为基准。
所述的螯合分散剂的用量为0.5-2g/L，以混合染液的体积为基准。
所述的混合染液对纱线进行染色，得到染色纱线，染色纱线进行皂洗和固色处理。
所述的皂洗是选用弱阳离子皂洗剂，皂洗时入清水，浴比为1:5-20，弱阳离子皂洗剂用量为1-5g/L，皂洗温度为90-115℃，皂洗时间为10-25min，皂洗次数为1-3次。
所述的弱阳离子皂洗剂优选淄博鲁瑞精细化工有限公司生产的弱阳离子皂洗剂Raytexil WO-AL。
所述的固色处理是采用棉用固色剂，浴比为1:5-20，固色剂用量为染色纱线质量的1-5％，固色温度为40-60℃，固色时间为10-30min。
所述的棉用固色剂优选为淄博鲁瑞精细化工有限公司生产的棉用固色剂Raytexil FA-R。
本发明所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，包括如下步骤：
(1)分散染料染色废水收集
对分散染料染色废水进行回收和存储；
(2)分散染料染色废水预处理
分散染料染色废水中加入碱剂调节pH值至7.0-8.0后备用；
(3)用预处理后的分散染料染色废水进行纯棉活性染色
将常规前处理完成后的纱线装入高温高压纱线染色机，然后将调节pH值后的分散染料染色废水加入高温高压纱线染色机内，浴比1:5-20，入水后调节泵速至85-100％之间，流量8000-11000L/MIN/KG之间，压差1.2-1.5之间，然后加入元明粉和染料，染料为常用中温或高温型活性染料，活性染料的用量为0.01-10％，元明粉用量为10-130g/L，按照0.5℃/min的速率升温至55-95℃，30分钟内把纯碱10-30g/L陆续加完，保持40-80分钟，排放，得到染色纱线；
(4)染色纱线的皂洗和固色处理
染色纱线的皂洗选用弱阳离子皂洗剂，皂洗时入清水，浴比为1:5-20，皂洗剂用量为1-5g/L，皂洗温度为90-115℃，皂洗时间为10-25min，皂洗次数为1-3次；
染色纱线固色处理采用棉用固色剂，浴比为1:5-20，固色剂用量为筒纱重量的1-5％，固色温度为40-60℃，时间为10-30min，固色后将染色纱线烘干。
上述染色过程中单位为％是以纱线重量为基准，单位为g/L是以染液总体积为基准。
皂洗及固色后处理的目的在于洗去染色后纱线的浮色同时用固色剂对皂洗的纱线进行固色处理，保证染色后纱线的各项色牢度。
步骤(3)中所述的纱线在高温高压纱线染色机上进行染色。
步骤(3)中染色时还可以加入螯合分散剂0.5-2g/L。
根据分散染料染色原理可知，分散染料染色废水中的残余分散染料对于纯棉纤维不会上染，但分散染料在碱性条件下会发生部分水解，水解染料容易导致布面沾污，从而引起色花或影响染色牢度。对此，本发明首先进行分散染料染色废水的收集，并对分散染料染色废水进行监控，其次加入碱剂调整分散染料染色废水pH 7.0-8.0，在染色过程中引进了螯合分散剂LA-R和弱阳离子皂洗剂WO-AL，螯合分散剂LA-R能够有效螯合钙镁离子，防止钙镁离子与分散染料染色废水结合产生色淀，同时又具有优异的分散能力，防止分散染料聚集。而弱阳离子皂洗剂WO-AL可以有效结合染后纱线表面悬浮的、未上染的阴离子染料，提高纱线净洗效果，避免沾色；另外通过染色工艺参数调整，主要是升温速率、流量、压差等解决了大生产染色不匀、内外差的问题。
本发明的有益效果如下：
1、本发明采用的分散染料染色废水不经过脱色、絮凝等污水处理程序，直接应用于纯棉纱线的染色，减少了涤纶染色废水的排放量，降低了废水处理成本和面料生产成本；
2、本发明采用分散染料染色废水替代软化水对纯棉纱线进行染色，减少了正常软化水的使用量，且能避免沾色、染色不匀等方面的质量问题，符合节能降耗的环保要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
以采用5.5％(o.w.f.)用量的活性染料对200kg纯棉筒纱染色为例，具体步骤如下：
(1)分散染料染色废水收集
对分散染料染色废水进行回收和存储；
(2)分散染料染色废水预处理
染色废水为涤纶分散染料染色后收集的废水，采用纯碱将废水pH调节为7.0；
(3)用预处理后的分散染料染色废水进行纯棉活性染色
染色过程选用调完pH值后的分散染料染色废水，入水后调节泵速至95％，流量8600L/MIN/KG，压差1.3，选用染料为科莱恩公司的高温活性染料NXGN，活性染料的用量为5.5％，染色浴比为1:5，染色温度为90℃，元明粉用量为60g/L，纯碱用量为20g/L，染色时间为60min；
纯棉筒纱的具体染色步骤为：前处理完成后的纱线装入高温高压纱线染色机，将预处理后的废水加入高温高压纱线染色机内，浴比1:5，入水后调节泵速至95％，流量8600L/MIN/KG，压差1.3，然后加入螯合分散剂Raytexil LA-R 1.0g/L、元明粉60g/L和染料5.5％，按照0.5℃/min的速率升温至90℃，30分钟内把纯碱20g/L陆续加完，保持60分钟，排放，得到染色纱线；
(4)染色纱线的皂洗和固色处理
染色纱线皂洗时入清水，浴比为1:5，弱阳离子皂洗剂Raytexil WO-AL用量为1g/L，皂洗温度为98℃，皂洗时间为15min，皂洗次数为2次；
对皂洗后纱线固色时采用棉用固色剂Raytexil FA-R和清水，浴比为1:5，固色剂用量为筒纱重量的5％，固色温度为55℃，时间为20min，固色后将筒纱烘干，完成纯棉筒纱的分散染料废水染色。
表1实施例1与染色过程全部使用清水的原有技术的清水用量对比结果
Figure BDA0002691801250000041
Figure BDA0002691801250000051
实施例2
以采用7.5％(o.w.f.)用量的活性染料对360kg纯棉经轴染色为例，具体步骤如下：
(1)分散染料染色废水收集
对分散染料染色废水进行回收和存储；
(2)分散染料染色废水预处理
染色废水为涤纶分散染料染色后收集的废水，采用纯碱将废水pH调节为7.8；
(3)用预处理后的分散染料染色废水进行纯棉活性染色
染色过程选用调完pH值后的涤纶染色废水，入水后调节泵速至98％，流量9300L/MIN/KG，压差1.4，选用染料为科莱恩公司的高温活性染料RX6BN，活性染料的用量为7.5％，染色浴比为1:20，染色温度为90℃，元明粉用量为80g/L，纯碱用量为20g/L，染色时间为60min；
纯棉经轴的具体染色步骤为：前处理完成后的纱线装入高温高压纱线染色机，将预处理后的废水加入高温高压纱线染色机内，浴比1:20，入水后调节泵速至98％，流量9300L/MIN/KG，压差1.4，然后加入螯合分散剂Raytexil LA-R 0.5g/L、元明粉Na2SO480g/L和染料7.5％，按照0.5℃/min的速率升温至90℃，30分钟内把纯碱Na2CO3-20g/L陆续加完，保持60分钟，排放，得到染色纱线；
(4)染色纱线的皂洗和固色处理
染色纱线皂洗时入清水，浴比为1:20，弱阳离子皂洗剂Raytexil WO-AL，皂洗温度为105℃，皂洗时间为15min，皂洗次数为2次；
对皂洗后纱线固色时采用棉用固色剂Raytexil FA-R和清水，浴比为1:20，固色剂用量为筒纱重量的2％，固色温度为50℃，时间为20min，固色后将经轴脱水，完成纯棉经轴的涤纶废水染色。
表2实施例2与染色过程全部使用清水的原有技术的清水用量对比结果
种类 原有技术清水用量 实施例2清水用量 节约清水量 节约(％)
经轴染色 2400L×8 2400L×7 2400L 12.5％
实施例3
以采用8.0％(o.w.f.)用量活性染料对360kg纯棉经轴染色为例，具体步骤如下：
(1)分散染料染色废水收集
对分散染料染色废水进行回收和存储；
(2)分散染料染色废水预处理
染色废水采用涤纶分散染料染色后收集的废水，采用纯碱将废水pH调节为7.4；
(3)用预处理后的分散染料染色废水进行纯棉活性染色
染色过程选用调完pH值后的分散染料染色废水，选用染料为住友中温型活性染料Y3RF，活性染料的用量为8.0％，染色浴比为1:10，染色温度为60℃，元明粉用量为60g/L，纯碱用量为20g/L，染色时间为40min；
纯棉经轴的具体染色步骤为：前处理完成后的纱线装入高温高压纱线染色机，将预处理后的废水加入高温高压纱线染色机内，浴比1:20，浴比1:10，入水后调节泵速至100％，流量10000L/MIN/KG，压差1.5，然后加入螯合分散剂Raytexil LA-R 2.0g/L、元明粉Na2SO4 60g/L和染料8.0％，按照0.5℃/min的速率升温至60℃，30分钟内把纯碱Na2CO3-20g/L陆续加完，保持40分钟，排放，得到染色纱线；
(4)染色纱线的皂洗和固色处理
染色纱线皂洗时入清水，浴比为1:10，弱阳离子皂洗剂Raytexil WO-AL用量为2g/L，皂洗温度为100℃，皂洗时间为15min，皂洗次数为2次；
对皂洗后纱线固色时采用棉用固色剂Raytexil FA-R和清水，浴比为1:10，固色剂用量为筒纱重量的4％，固色温度为55℃，时间为20min，固色后将经轴脱水，完成纯棉经轴的分散染料废水染色。
表3实施例3与染色过程全部使用清水的原有技术的清水用量对比结果
种类 原有技术清水用量 实施例3清水用量 节约清水量 节约(％)
经轴染色 2400L×8 2400L×7 2400L 12.5％
表4实施例1-3中染色前后废水及纱线的性能指标
Figure BDA0002691801250000061
Figure BDA0002691801250000071
本发明可降低活性染色过程中清洁软水的使用量，减少分散染料染色废水的排放量12.5％以上，降低了废水处理成本，是一种一举多得的染色工艺技术，此项染色技术对印染企业节约用水、降低生产成本具有重大意义，对于同行业其他企业也具有非常重大的借鉴意义。

Claims (10)

1.一种用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于分散染料染色废水调节pH值后加入活性染料得到混合染液，混合染液对纱线进行染色；其中，纱线为活性染料能够上染的纱线。
2.根据权利要求1所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的调节pH值至7.0-8.0。
3.根据权利要求1所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的调节pH值是加入碱剂调节pH值，碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠、磷酸钠、原硅酸钠或硅酸钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的活性染料为中温型活性染料或高温型活性染料，活性染料的用量为纱线质量的0.01-10％，纱线为纯棉筒纱或纯棉经轴纱。
5.根据权利要求1所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的混合染液对纱线进行染色是混合染液中加入染色助剂后对纱线进行染色。
6.根据权利要求5所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的染色助剂包括元明粉和纯碱，元明粉用量为10-130g/L，纯碱用量为10-30g/L，以混合染液的体积为基准。
7.根据权利要求6所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的染色助剂还包括螯合分散剂，螯合分散剂的用量为0.5-2g/L，以混合染液的体积为基准。
8.根据权利要求1所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的染色条件是调节泵速至85-100％之间，流量8000-11000L/MIN/KG之间，压差1.2-1.5之间，染色浴比为1:5-20，升温速率为0.5℃/min，染色温度为55-95℃，染色时间为40-80min。
9.根据权利要求1所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的混合染液对纱线进行染色，得到染色纱线，染色纱线进行皂洗和固色处理。
10.根据权利要求9所述的用分散染料染色废水对纱线进行染色的方法，其特征在于所述的皂洗是选用弱阳离子皂洗剂，皂洗时入清水，浴比为1:5-20，弱阳离子皂洗剂用量为1-5g/L，皂洗温度为90-115℃，皂洗时间为10-25min，皂洗次数为1-3次；固色处理是采用棉用固色剂，浴比为1:5-20，固色剂用量为染色纱线质量的1-5％，固色温度为40-60℃，固色时间为10-30min。
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