CN112030577A - 用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法。活性染色废水调节pH值后加入染料得到混合染液，混合染液对锦纶纱线进行染色。本发明实现了活性染色废水的直接回用，降低了废水处理成本，节约了净水资源，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于纺织印染技术领域，具体涉及一种用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法。
背景技术
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，纯棉作为活性染料染色使用主体，仍占据70％以上的市场份额，染色过程会产生大量的废水，废水中含有大量的染料、电解质和碱性物质，达不到环保要求中的色度和含固量排放标准，而处理废水则需要专用的设备、较高的能耗和较长的反应时间，综合成本较高。
锦纶基本结构特征类似蛋白质纤维，锦纶染色常用的染料是酸性染料，或是活性染料在酸性条件下染色。
酸性染料是指在染料分子中含有酸性基团，又称阴离子染料，能与蛋白质纤维分子中的氨基以离子键相结合，在酸性、弱酸或中性条件下适用，主要为偶氮和蒽醌结构，少数是芳甲烷结构。
活性染料上染锦纶的机理为：活性染料分子中的磺酸基能够与锦纶分子末端已正离子化的氨基生成离子键结合；锦纶分子末端氨基具有较强的亲核性，可与活性染料的活性基团形成共价键结合；锦纶分子链具有线性结构，没有支链和大的侧链，染料分子容易与纤维分子链靠近，因而染料与纤维之间具有较强的范德华引力；锦纶大分子链中，含有大量能生成氢键的酰胺基，染料与纤维之间会产生较多的氢键结合。活性染料上染锦纶的机理相对复杂，除了依靠锦纶分子末端的氨基生成离子键结合外，染料与纤维之间还能产生较多较强的范德华引力和氢键结合力，这对提高活性染料对锦纶的吸色上染率、增加得色深度起着重要作用。但活性染料染色过程会发生水解是客观事实，染色废水中所含的极微量未水解染料不会再对锦纶染色产生影响，因此用活性染料废水进行锦纶纱线染色成为可能。
中国专利CN102249442A公开一种羊毛染色废水再生循环利用方法，其提供了一种羊毛染整行业染色工序中染色废水再生循环利用的方法，基本理念是染色废水絮凝、过滤分离，将废水处理完后作为回用水参与染色过程，其关键点在废水处理环节，处理方法接近于常规的污水处理方法，且不适合锦纶染色使用。
中国专利CN109322177A公开一种染色废水循环回用的方法，其提供了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，且需使用专门的高分子分散剂和液体染料，没有提供纯棉染色废水用于锦纶染色的技术方案。
锦纶是传统纺织材料之一，但其应用得到飞速发展是在最近几年，随着功能型材料技术的发展，锦纶材料以包缠、高弹、凉感、吸湿等各种功能、形式，越来越多地进入纺织市场，使用量越来越大，而锦纶染色需耗费大量的水资源，因此研究一种活性染色用于锦纶染色的方法十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，实现了活性染色废水的直接回用，降低了废水处理成本，节约了净水资源，降低了生产成本。
本发明所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法是活性染色废水调节pH值后加入染料得到混合染液，混合染液对锦纶纱线进行染色。
所述的调节pH值至7.0-8.0。
所述的调节pH值是加入醋酸调节pH值。
所述的染料为活性染料或金属络合染料。
所述的染料的用量为锦纶纱线质量的0.001-10％。
所述的活性染色废水为纯棉染色废水。
所述的锦纶纱线为筒纱或经轴纱。
所述的染色温度为80-110℃，染色时间为30-50min。
本发明所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，包括如下步骤：
(1)活性染色废水预处理
将活性染色废水收集，并调节pH值；
(2)锦纶纱线染色
将锦纶纱线入缸，加入清水和去油灵，升温至80-90℃，运行8-12分钟，排放；加入步骤(1)得到的调节pH值后的活性染色废水，加入匀染剂，20分钟内加入染料，运行8-12分钟后，加入醋酸，调节pH值至4.0-7.0，然后40℃起染，按2-3℃/min的速率升温至80-110℃，保持30-50min，排放，得到染色纱线；
(3)染色后水洗及固色处理
对染色纱线进行水洗，采用固色剂对染色纱线进行固色处理，烘干，即得。
步骤(2)中所述的去油灵的用量为1-2g/L。
步骤(2)中所述的匀染剂为非离子型分散匀染剂，优选Raytexil LA-NL(淄博鲁瑞精细化工有限公司)。
步骤(2)中所述的匀染剂的用量为1-2g/L。
步骤(2)中染色浴比为1:5-30。
步骤(2)中染色过程在高温高压纱线染色机上进行。
步骤(2)中所述的染料优选亨斯迈ERIOFAST系列活性染料或约克夏金属络合染料；活性染料为亨斯迈ERIOFAST系列NLB3R、NLR2B、NLYR、NLY5G、NLBKM或NLB3G中的一种或几种，金属络合染料为约克夏公司NAVYM-BRX、BORDEAUXM-B、BLACKM-RX、BC-3GL或YPA-2G中的一种或几种。
步骤(3)中所述的水洗温度为50-90℃，水洗时间为5-25min，水洗次数为1-3次。
步骤(3)中所述的固色剂为NFA-562(福盈科技化学股份有限公司)，固色剂用量为锦纶纱线重量的1-5％，固色处理温度为50-90℃，固色处理时间为10-30min。
步骤(3)中对染色后的纱线进行水洗，以洗去浮色；采用固色剂对纱线进行固色处理，以保证锦纶纱线染色后的各项牢度。
步骤(3)中水洗只用清水，不加助剂。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的原理是利用了纯棉染色废水对锦纶纤维几乎无吸附无上染的事实，纯棉染色废水对锦纶纤维的上染不存在显著影响，因而可将纯棉染色后废水用于锦纶染色，实现了纯棉废水的直接回用。
(2)纯棉染色废水的直接回用免去了部分废水处理过程，降低了25％以上的染色废水排放量，降低了废水处理成本。
(3)本发明的锦纶染色过程相比于原工艺可节省25％以上的洁净软化水，节约了净水资源，降低了生产成本。
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200kg锦纶经轴染色为例，具体步骤为：
(1)活性染色废水预处理
采用醋酸对收集到的纯棉活性染料染色废水进行pH值调节，调节至7.1±0.1；
(2)锦纶纱线染色
锦纶纱线染色时选用调节完pH值后的纯棉活性染料染色废水，染料选用亨斯迈ERIOFAST系列活性染料；染料用量为NLB3R-0.5％、NLR2B-0.3％、NLYR-0.1％，染色pH值为4.5，染色温度为95℃，染色时间为50min；
锦纶染色的具体步骤为：将200kg锦纶经轴入缸，入1500L清水后加入去油灵2g/L，升温至90℃，运行10分钟，排放；加入步骤(1)的纯棉活性染料染色废水1500L，加入非离子型分散匀染剂Raytexil LA-NL 1g/L后，20min内加入染料NLB3R-0.5％、NLR2B-0.3％、NLYR-0.1％，运行10分钟后，加入醋酸调节pH值至4.5，然后40℃起染，按3℃/min的速率升温至95℃，保持50min，排放，得到染色纱线；
(3)染色后水洗及固色处理
对染色后的纱线进行水洗，以洗去浮色，水洗时入清水，水洗温度为60℃，水洗时间为10min，水洗次数为1次；
染色纱线固色时选用固色剂为NFA-562，固色剂用量为染色纱线重量的2％，固色时采用清水，固色温度为50℃，时间为10min，完成锦纶经轴的废水染色过程。
染色过程全部使用清水的原有技术中清水用量为10500L，本实施例清水用量为7500L，本实施例相比原有技术节约了28.6％的清水用量。
实施例2
以360kg锦纶筒纱染色为例，具体步骤为：
(1)活性染色废水预处理
采用醋酸对收集到的纯棉活性染料染色废水进行pH值调节，调节至7.7±0.1；
(2)锦纶纱线染色
锦纶纱线染色时选用调节完pH值后的纯棉活性染料染色废水，染料选用亨斯迈ERIOFAST系列活性染料；染料用量为NLY5G-0.05％、NLB3G-0.08％，染色pH值为7.0，染色温度为90℃，染色时间为30min；
锦纶染色的具体步骤为：将360kg锦纶筒纱纱线入缸，入2400L清水后加入去油灵2g/L，升温至90℃，运行10分钟，排放；加入步骤(1)的纯棉活性染料染色废水2400L，加入非离子型分散匀染剂Raytexil LA-NL 2g/L后，20min内加入染料NLY5G-0.05％、NLB3G-0.08％，运行10分钟后，加入醋酸调节pH值至7.0，然后40℃起染，再按2℃/min的速率升温至90℃，保持30min，排放，得到染色纱线；
(3)染色后水洗及固色处理
对染色后的纱线进行水洗，以洗去浮色，水洗时入清水，水洗温度为50℃，水洗时间为20min，水洗次数为1次；
染色纱线固色时选用固色剂为NFA-562，固色剂用量为染色纱线重量的1％，固色时采用清水，固色温度为50℃，时间为20min，完后立即烘干完成锦纶筒纱的废水染色。
染色过程全部使用清水的原有技术中清水用量为14400L，本实施例清水用量为9600L，本实施例相比原有技术节约了33.3％的清水用量。
实施例3
以240kg锦纶筒纱染色为例，具体步骤为：
(1)活性染色废水预处理
采用醋酸对收集到的纯棉活性染料染色废水进行pH值调节，调节至7.5±0.1；
(2)锦纶纱线染色
锦纶纱线染色时选用调节完pH值后的纯棉活性染料染色废水，活性染料为约克夏酸性金属络合染料，染料用量为NAVYM-BRX3.0％、BORDEAUXMB 2.0％、BLACKMRX5.0％，染色pH值为4.0，染色温度为98℃之间，染色时间为50min；
具体操作步骤为：将240kg锦纶筒纱纱线入缸，入1800L清水后加入去油灵1g/L，升温至80℃，运行10分钟，排放；加入步骤(1)的纯棉活性染料染色废水1800L，加入非离子型分散匀染剂Raytexil LA-NL 1g/L后，20min内加入NAVYM-BRX3.0％、BORDEAUXMB2.0％、BLACKMRX5.0％，运行10分钟后，加入醋酸调节PH值至4.0，然后40℃起染，再按3℃/min的速率升温至98℃，保持50min，排放，得到染色纱线；
(3)染色后水洗及固色处理
对染色后的纱线进行水洗，以洗去浮色，水洗时入清水，水洗温度为60℃，水洗时间为15min，水洗次数为3次；
染色纱线固色时选用固色剂为NFA-562，固色剂用量为染色纱线重量的5％，固色时采用清水，固色温度为80℃，时间为20min，完后立即烘干完成锦纶筒纱的废水染色。
染色过程全部使用清水的原有技术中清水用量为14400L，本实施例清水用量为10800L，本实施例相比原有技术节约了25％的清水用量。
对采用本发明染色方法生产的实施例1-3的纱线进行各项色牢度检测，在AATCC检测标准下，各项牢度均合格，检测结果见表1(4级以上是合格)。
表1实施例1-3染色纱线的色牢度检测结果
| 实施例 | 干摩 | 湿摩 | 30秒熨烫 | 皂洗牢度 |
| 实施例1 | 4-5 | 4 | 4 | 4-5 |
| 实施例2 | 4 | 4 | 4 | 4-5 |
| 实施例3 | 4-5 | 4 | 4 | 4 |
本发明实现了活性染色废水用于锦纶染色过程，节省锦纶染色过程25％以上的洁净水，降低了生产成本；并减少了废水排放量，降低了25％以上的染色废水排放量，有非常实际的环保效益和经济价值。
Claims (10)
1.一种用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于活性染色废水调节pH值后加入染料得到混合染液，混合染液对锦纶纱线进行染色。
2.根据权利要求1所述的用活性染色废水对锦纶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所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于所述的调节pH值是加入醋酸调节pH值。
4.根据权利要求1所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于所述的染料为活性染料或金属络合染料，染料的用量为锦纶纱线质量的0.001-10％。
5.根据权利要求1所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于所述的活性染色废水为纯棉染色废水，锦纶纱线为筒纱或经轴纱。
6.根据权利要求1所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于所述的染色温度为80-110℃，染色时间为30-50min。
7.根据权利要求1-6任一所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)活性染色废水预处理
将活性染色废水收集，并调节pH值；
(2)锦纶纱线染色
将锦纶纱线入缸，加入清水和去油灵，升温至80-90℃，运行8-12分钟，排放；加入步骤(1)得到的调节pH值后的活性染色废水，加入匀染剂，20分钟内加入染料，运行8-12分钟后，加入醋酸，调节pH值至4.0-7.0，然后40℃起染，按2-3℃/min的速率升温至80-110℃，保持30-50min，排放，得到染色纱线；
(3)染色后水洗及固色处理
对染色纱线进行水洗，采用固色剂对染色纱线进行固色处理，烘干，即得。
8.根据权利要求7所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于步骤(2)中所述的去油灵的用量为1-2g/L，匀染剂为非离子型分散匀染剂，匀染剂的用量为1-2g/L。
9.根据权利要求7所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于步骤(3)中所述的水洗温度为50-90℃，水洗时间为5-25min，水洗次数为1-3次。
10.根据权利要求7所述的用活性染色废水对锦纶纱线进行染色的方法，其特征在于步骤(3)中所述的固色剂为NFA-562，固色剂用量为锦纶纱线重量的1-5％，固色处理温度为50-90℃，固色处理时间为10-30min。
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