CN113026387A - 一种节能减排的染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及染色方法领域，公开了一种节能减排且缩时增产的染色方法，包括如下步骤：在浸染方法染涤纶/粘胶/氨纶的混纺织物中加入助剂、分散染料及pH调节剂调节染液pH，以2℃/min的速度将其升温至130℃并保持50min，然后再以2℃/min的速度降温，排液；不做还原清洗直接入水洗后加入元明粉和活性染料，以2℃/min的速度将其升温至80℃，先后分两次加入3/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液和7/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液，并恒温60min，降温排液；水洗；酸洗；皂洗；再次水洗；最后酸中和；本发明省去了还原洗步骤，缩短了工艺染程时间，减少助剂成本，降低用水与废水的量与处理费用，减少电能费用，各项牢度性能表现优异，增加了产能，节能减排，大幅提升染色工艺效益。

Description

一种节能减排的染色方法
技术领域
本发明属于分散染料染色方法领域，特别涉及一种节能减排的染色方法。
背景技术
分散染料早在20世纪初便已问世，当时主要是为了对醋酯纤维进行染色。后来随着合成纤维的快速发展，分散染料逐渐成为发展最快的染料之一。目前主要用于聚酯纤维等合成纤维的染色和印花。经分散染料染色后的化纤纺织产品，色泽艳丽，耐洗牢度优良，用途广泛。
目前，随着染色加工节能降耗、节能减排的要求越来越高，开发更高效益的染色加工技术具有重要的意义。
现有的常规分散染料采用的传统工艺染程，对于涤纶/粘胶/氨纶混纺织物，一般是先染涤纶，为保证色牢度，需还原洗一到两次后(深色系列均探兩次還原清洗)，再染粘胶。具体的有以下步骤：
(1)染涤纶：往浸湿的面料中加入助剂、分散染料及pH调节剂调节染液pH，以2℃/min的速度将其升温至130℃并保持50min，然后再将其以2℃/min的速度降温，排液；
(2)水洗：入水洗布后排液；
(3)碱还原洗：入水后升温至50℃后加入液硷，升温到70℃-80℃过程中加入保险粉，升至85℃并恒温20min，降温排液；
(4)水洗：入水洗布后排液；
(5)酸还原洗：入水后升温温至50℃后加入酸性还原洗净剂和pH调节剂，升温至85℃并恒温20min，降温排液；
(6)水洗：入水洗布后排液；
(7)染粘胶：加入元明粉和活性染料，升温至60℃，先后分两次加入3/10的纯碱和7/10的纯碱，并恒温60min，降温排液；
(8)水洗：入水洗布后排液；
(9)酸中和：酸中和后再次排液；
(10)皂洗：加入分散剂和皂洗剂Eriopon OLS，升温至90℃并恒温20min，降温排液；
(11)水洗：入水洗布后排液；
(12)清洗：加入洗净剂50℃恒温20min，排液；
(13)水洗：入水洗布后排液；
(14)最后酸中和：酸中和后再次排液。
该传统工艺流程步骤繁琐，染程较长，且需要进行还原洗，加工用水量高，污染排放量大，效率与产能都较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向特定染料的节能减排的T/R/OP高牢度分散染涤排液不还原洗染色程序，以简化传统工艺染程，节能减排，提升效益。
为达到此目的，本发明采用以下技术方案：
一种节能减排的染色方法，所述染色方法为采用分散染料对面料进行免还原洗法染色，所述免还原洗法为染涤纶后不还原洗直接染粘胶。
进一步的，所述分散染料包括分散黑HF-S09、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP。
进一步的，所述分散黑HF-S09、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP的浓度分别为2.70％、0.72％和0.68％。
进一步的，所述分散染料包括分散黑SHW、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP。
进一步的，所述分散黑SHW、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP的浓度分别为3.4％、0.73％及0.46％。
进一步的，所述面料为涤/粘/氨纶混纺织物面料。
进一步的，所述涤/粘/氨纶混纺织物面料包括100D涤纶、32S/1粘胶和40D氨纶。
进一步的，按质量百分比计，含有100D涤纶72％，32S/1粘胶21％，40D氨纶7％。
进一步的，所述免还原洗法具体包括以下步骤：
(1)染涤纶：在浸染方法染色的面料中加入助剂、分散染料及pH调节剂调节染液pH，将其升温至130℃并保持50min，然后再将其降温，排液；
(2)染粘胶：不做还原清洗直接入水后加入元明粉和活性染料，接着升温至80℃，再先后分两次加入3/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液和7/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液，并恒温60min，降温排液；
(3)水洗：入水洗布后排液；
(4)酸中和：酸中和后再次排液；
(5)皂洗：加入液硷0.5g/l，水洗牢度提升剂清洗剂，即皂洗剂ERIOPONOLS2.0g/l，升温至100℃并恒温20min，降温排液；
(6)再次水洗：入水洗布后排液；
(7)最后酸中和：酸中和后再次排液。。
进一步的，所述升温速度和降温速度均为2℃/min。
进一步的，步骤(1)中助剂为1g·L-1的匀染剂DT-33，pH调节至4.0±0.2/4.5，染色浴比1∶10。
进一步的，步骤(2)中元明粉、纯碱和液硷的用量分别为100g·L-1、5g·L-1和2g·L-1，染色浴比1∶10。
进一步的，在步骤(2)中，所述活性染料包括活性黑CK-RW、活性橙HS-3RW和活性红HS-D。
进一步的，所述活性黑CK-RW、活性橙HS-3RW和活性红HS-D的浓度分别为1.50％、0.18％和0.1％。
进一步的，前述步骤(1)中，所述面料为T/R/OP面料，
进一步的，前述步骤(1)中，所述分散染料为具有暂溶性的小分子结构，且具有易被分解、热迁移牢度好、回沾性无或小的特点，例如引入暂溶性基团-NHCH2OSO3H、-SO2CH2COOH、乙烯砜基。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用新分子结构高牢度分散染料，运用新工艺省去了两次还原洗步骤，明显缩短了工艺染程时间，增加产能，减少了助剂成本，降低用水、电与废水等耗用量与成本，节能减排，友善环境；且工艺缩短的情形下，不影响纺织品的各项牢度指标，甚至部分牢度试验项目有所提升；提高了纺织品的质量，尤其在纺织品的物性上更大幅提高；工艺流程短且稳定，大货量产试验结果重现性高。
附图说明
图1为常规分散染料的传统工艺流程图一；
图2为常规分散染料的传统工艺流程图二；
图3为本发明T/R/OP高牢度分散染涤排液不还原洗的新工艺流程图一；
图4为本发明T/R/OP高牢度分散染涤排液不还原洗的新工艺流程图二。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不仅限于此。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
下列实例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
一、新工艺和传统工艺成本比较
实施例1：分散染料新工艺染T/R/OP 70/23/7织物
织物：T/R/OP 70/23/7，规格为布重1000kg，胚布克重427.5g/M，以幅宽150cm，每公斤2.34M/kg，1000kg＝2340M。
分散染色配方如下：
分散黑HF-S 09 2.70％
分散黄HW-WSP 0.72％
分散红玉HW-WSP 0.68％；
活性染色配方如下：
活性黑CK-RW 1.50％
活性橙HS-3RW 0.18％
活性红HS-D 0.10％；
液硷(g/L) 0.5；
牢度提升剂OLS(g/L) 2；
浴比 1∶10；
实验过程：50℃下在浸染方法染T/R/OP 70/23/7面料中加入助剂1g·L-1的DT-33、27.00g分散黑HF-S 09、7.20g分散黄HW-WSP和6.80g分散红玉HW-WSP，及pH调节剂调节染液pH至4.0±0.2，以2℃/min的速度将其升温至130℃并保持50min，然后再将其以2℃/min的速度降温，排液；不做还原洗直接入水后加入100g·L-1元明粉和活性染料，以2℃/min的速度将其升温至80℃，先后分两次加入3/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液和7/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液，并恒温60min，降温排液；入水洗布后排液；酸中和后再次排液；加入液硷0.5g/l，牢度提升剂OLS 2.0g/l，升温至100℃并恒温20min，降温排液；再次入水洗布后排液；最后酸中和后再次排液。
对比例1：分散染料传统工艺染T/R/OP 70/23/7织物
织物与实施例1相同；
分散染色配方如下：分散黑ECO 300％2.30％、分散黑HW-HB 2.30％、分散橙REL1.23％及分散红玉S-5BL 0.24％；
活性染色配方如下：活性黑CK-RW 1.50％、活性橙HS-3RW 0.18％及活性红HS-D0.10％；
液硷(g/L) 3；
液硷(g/L) 3；
保险粉(g/L) 3；
冰醋酸(g/L) 0.5；
酸性还原洗净剂(g/L) 3；
活性皂洗剂(g/L)2；浴比 1∶10；
实验过程：在浸染方法染T/R/OP 70/23/7面料中加入助剂、23.00g分散黑ECO、23.00g分散黑HW-HB、12.30g分散橙REL和2.40g分散红玉S-5BL，及pH调节剂调节染液pH，以2℃/min的速度将其升温至130℃并保持50min，然后再将其以2℃/min的速度降温，排液；入水洗布后排液；入水升温至50℃后加入液硷，升温70-80℃过程中加入保险粉，升至85℃并恒温20min，降温排液；入水洗布后排液；入水升温至50℃后加入酸性还原洗净剂和pH调节剂，升温至85℃并恒温20min，降温排液；入水洗布后排液；入水加入元明粉和活性染料，升温至60℃，先后分两次加入3/10的纯碱和7/10的纯碱，并恒温60min，降温排液；入水洗布后排液；酸中和后再次排液；加入分散剂和皂洗剂Eriopon OLS，升温至90℃并恒温20min，降温排液；入水洗布后排液；加入洗净剂50℃恒温20min，排液；入水洗布后排液；最后酸中和后再次排液。
排液；再次入水洗布后排液；最后酸中和后再次排液。
测试例1：
1、测试上述实施例1和对比例1的分散染料染T/R/OP 70/23/7织物的成本比较如下：
表1 T/R/OP 70/23/7染涤不还原洗新工艺vs传统工艺成本比较
Figure BDA0002974776020000071
Figure BDA0002974776020000081
2、根据上表，将(1)染料成本计算、(2)助剂成本计算、(3)用水与废水处理费用以及(4)电能费用总计算数据填入下表，制成新的表格：
Figure BDA0002974776020000082
Figure BDA0002974776020000091
通过上表可知：
1、助剂成本：传统工艺-870.3元/kg，新工艺-306.3元/kg。差异：564元/kg；新工艺较传统工艺节省65％的药剂成本。
2、用水量：传统工艺-14缸，新工艺-7缸。差异：7缸；新工艺较传统工艺节省50％的用水量及废水处理量与成本。
3、图1和图2结合为本发明T/R/OP高牢度分散染涤排液不还原洗的新工艺流程图，图3和图4结合为常规分散染料的传统工艺流程图；从图1-4来看：传统工艺-860min，新工艺-530min。差异：330min。
4、耗电量：传统工艺-644.985度，新工艺-397.485度。差异：247.500度；新工艺较传统工艺节省50％的电费成本。
5、污水处理：传统工艺-1400元/kg，新工艺-700元/kg。差异：700元/kg。
综上所述，分散高牢度黑HF-S09采用上述染色新工艺(免还原洗法)，可以大幅缩短染色流程增加产能，染涤不还原洗可节约用水，减少染色时间，降低用水量与废水处理费用，提高染色效率，降低能耗节能减排。
二、染料配方牢度比较
下述实施例中使用的具体化合物及设备如下：
织物：含氨纶涤/粘混纺梭织布(其中100D涤纶：72％，32S/1粘胶：21％，40D氨纶：7％)
试剂：(福莱蒽特股份有限公司)分散黑SHW、分散黑HF-S09、分散黄HW-WSP、分散红玉HW-WSP、水洗牢度提升剂OLS、匀染剂DT-33
(市售)高牢度分散黑WECT
(市售)活性黑CK-RW、活性橙HS-3RW、活性红HS-D
(南通市金辉染化料公司)冰醋酸、元明粉
(江苏省盐业集团南通公司)纯碱
(南通润禾化工公司)液碱
(德美化工公司)酸性还原洗净剂DM1557
仪器：(梅特勒公司)JE203GE电子天平
(温州大荣公司)YB571-III摩擦牢度测试仪、SW-24A-III耐洗色牢度测试仪、Y(B)902G
汗渍牢度测试烘箱、YG(B)631汗渍牢度测试仪器。
实施例2：A样
活性染料配方：
活性黑CK-RW 1.6％
活性橙HS-3RW 0.16％
活性红HS-D 0.098％
分散染料配方：
分散黑SHW 3.4％
分散黄HW-WSP 0.73％
分散红玉HW-WSP 0.46％
实验过程：在浸染方法染涤纶/粘胶/氨纶混纺织物中加入1g/L的匀染剂DT-33、分散染料，调节染液pH至4.0±0.2/4.5，浴比为1∶10，以1.5℃/min的速度将其升温至130℃并保持50min，然后再将其以2℃/min的速度降温，排液；不做还原洗直接入水加入100g/L的元明粉和活性染料，以2℃/min的速度升温至80℃，5min后分3/10、7/10两次加入5g/L纯碱和2g/L液碱的混合物，浴比为1∶10，再恒温60min，降温排液；60℃入水洗布15min后排液；加入2g/L牢度提升剂OLS和0.5g/L液碱，升温至100℃并恒温20min进行皂洗，降温排液；50℃酸中和10min后再次排液；170℃＊1min定型。
实施例3：B样
活性染料配方与实施例1相同。
分散染料配方：
分散黑HF-S09 3.4％
分散黄HW-WSP 0.73％
分散红玉HW-WSP 0.46％
按照上述配方，采用与实施例2相同的染色方法制备B样。
对比例2：C样
活性染料配方与实施例1相同。
分散染料配方：
分散黑WECT 3.4％
分散黄HW-WSP 0.73％
分散红玉HW-WSP 0.46％
按照上述配方，采用与实施例2相同的染色方法制备C样。
对比例3：D样
活性染料与分散染料配方与对比例1相同。
实验过程：浸染方法染涤纶/粘胶/氨纶混纺织物中加入1g/L的匀染剂DT-33、分散染料，调节染液pH至4.0±0.2/4.5，浴比为1∶10，以1.5℃/min的速度将其升温至130℃并保持50min，然后再将其以2℃/min的速度降温，排液；50℃入水洗布15min后排液；加入3g/L的液碱、3g/L的保险粉，升温至80℃并恒温20min进行碱还原洗，降温排液；50℃入水洗布15min后排液；加入3g/L的酸性还原洗净剂和1g/L的冰醋酸，升温至85℃并恒温20min进行酸还原洗，降温排液；50℃入水洗布15min后排液；加入100g/L的元明粉和活性染料，以2℃/min的速度升温至80℃，5min后分两次加入5g/L纯碱和2g/L液碱的混合物，浴比为1∶10，再恒温60min，降温排液；60℃入水洗布15min后排液；加入2g/L牢度提升剂OLS和0.5g/L液碱，升温至100℃并恒温20min，降温排液；50℃酸中和10min后再次排液；170℃＊1min定型。
测试例2：
测试上述实施例2～3、对比例2～3的染色牢度，其中A、B、C样品采用新工艺免还原洗染色，D样品采用传统工艺染色。
1、按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度实验耐皂洗色牢度》实验方法B(2)测定上述实施例2～3、对比例2～3的耐皂洗色牢度，结果见表2-1。
表2-1耐皂洗色牢度
样品编号 羊毛 腈纶 涤纶 尼龙 棉 醋酸纤维
A样品 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
B样品 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
C样品 4 4 3-4 3 4 3-4
D样品 4 4 4 3 4 3-4
由表2-1可以看到，A、B样品的耐皂洗色牢度可达4级，而C、D样品的皂洗牢度只有3级。
2、按照ISO 105-E01-2013《纺织品色牢度试验第E01部分：耐水色牢度》测定上述实施例2～3、对比例2～3的耐水色牢度，结果见表2-2。
表2-2耐水色牢度
Figure BDA0002974776020000121
Figure BDA0002974776020000131
由表2-2可以看到，A、B样品的耐水色牢度可达4级，而C样品的耐水色牢度只有3级，D样品耐水色牢度有3-4级。
3、按照ISO 105-E04-2013《纺织品色牢度试验第E04部分：耐汗渍色牢度》测定上述实施例2～3、对比例2～3的耐汗色牢度，结果见表2-3和表2-4。
表2-3耐酸汗色牢度
样品编号 羊毛 腈纶 涤纶 尼龙 棉 醋酸纤维
A样品 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
B样品 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
C样品 4 3-4 3-4 3 4 3-4
D样品 4 4 4 3 4 3-4
由表2-3可以看到，A、B样品的耐酸汗色牢度可达4级，而C、D样品的耐酸色汗牢度只有3级。
表2-4耐碱汗色牢度
样品编号 羊毛 腈纶 涤纶 尼龙 棉 醋酸纤维
A样品 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
B样品 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4
C样品 4 3-4 3-4 3 4 3-4
D样品 4 4 4 3-4 4 3-4
由表2-4可以看到，A、B样品的耐碱汗色牢度可达4级，而C样品的耐碱汗色牢度只有3级，D样品碱汗色牢度有3-4级。
4、按照ISO 105X12-2001《纺织品色牢度实验第X12部分：耐摩擦色牢度》测定上述实施例2～3、对比例2～3的摩擦色牢度，结果见表2-5。
表2-5摩擦色牢度
样品编号 干摩擦 湿摩擦 样品编号 干摩擦 湿摩擦
A样品 4-5 3-4 C样品 4-5 3
B样品 4-5 3-4 D样品 4-5 3
由表2-5可以看到，A、B样品干摩擦色牢度可达4-5级，湿摩擦牢度3-4级，而C、D样品的干摩擦色牢度4-5级，湿摩擦牢度只有3级。
总结：由表2-1～表2-5可知：本申请的分散高牢度黑SHW和黑HF-S09在染涤纶/粘胶/氨纶混纺织物时，染涤纶后可以不还原洗，排液后直接染粘胶，牢度也可以达4级。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的本领域人士能够了解到本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能减排的染色方法，其特征在于：所述染色方法为采用分散染料对面料进行免还原洗法染色，所述免还原洗法为染涤纶后不还原洗直接染粘胶。
2.根据权利要求1所述节能减排的染色方法，其特征在于：所述分散染料包括分散黑HF-S09、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP，进一步的，所述分散黑HF-S09、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP的浓度分别为2.70％、0.72％和0.68％。
3.根据权利要求1所述节能减排的染色方法，其特征在于：所述分散染料包括分散黑SHW、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP，进一步的，所述分散黑SHW、分散黄HW-WSP和分散红玉HW-WSP的浓度分别为3.4％、0.73％和0.46％。
4.根据权利要求1所述节能减排的染色方法，其特征在于：所述面料为涤/粘/氨纶混纺织物面料。
5.根据权利要求4所述节能减排的染色方法，其特征在于：所述涤/粘/氨纶混纺织物面料包括100D涤纶、32S/1粘胶和40D氨纶。
6.根据权利要求5所述节能减排的染色方法，其特征在于：按质量百分比计，含有100D涤纶72％，32S/1粘胶21％，40D氨纶7％。
7.根据权利要求1所述节能减排的染色方法，其特征在于∶所述免还原洗法具体包括以下步骤：
(1)染涤纶：在浸染方法染面料中加入助剂、分散染料及pH调节剂调节染液pH，将其升温至130℃并保持50min，然后再将其降温，排液；
(2)染粘胶：不做还原清洗直接入水后加入元明粉和活性染料，接着升温至80℃，再先后分两次加入3/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液和7/10的纯碱5g/l与液硷2g/l混合液，并恒温60min，降温排液；
(3)水洗：入水洗布后排液；
(4)酸中和：酸中和后再次排液；
(5)皂洗：加入液硷0.5g/l，水洗牢度提升剂清洗剂，即皂洗剂ERIOPON OLS 2.0g/l，升温至100℃并恒温20min，降温排液；
(6)再次水洗：入水洗布后排液；
(7)最后酸中和：酸中和后再次排液。
8.根据权利要求7所述节能减排的染色方法，其特征在于：所述升温速度和降温速度均为2℃/min，步骤(1)中所述助剂为1g·L-1的匀染剂DT-33，pH调节至4.0±0.2/4.5，染色浴比1∶10。
9.根据权利要求7所述节能减排的染色方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述活性染料包括活性黑CK-RW、活性橙HS-3RW和活性红HS-D。
10.根据权利要求9所述节能减排的染色方法，其特征在于：所述活性黑CK-RW、活性橙HS-3RW和活性红HS-D的浓度分别为1.50％、0.18％和0.1％。
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