CN115162032A - 一种涤纶织物的少水染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涤纶织物染色工艺领域，为解决现有技术下涤纶织物染色工艺耗水量大，还原清洗过程会产生大量难处理废水的问题，公开了一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：（a）将分散染料和高温匀染剂与水混合后得到染液，调整染液pH；（b）将涤纶织物加入染液，加热染液开始染色；（c）染色后在染液中加入涤纶清洗剂，调节染液pH后升温，保温一段时间后降温；（d）取出涤纶织物烘干即可。本发明染色效果好，色牢度高，减少了水洗次数，节约了水资源，同时降低了废水处理的难度，除用水量减少外，本工艺的蒸汽耗用量和耗电量也比常规分散染料染色工艺低，同时出次率低。
Description
技术领域
本发明涉及涤纶织物染色工艺领域，尤其涉及一种涤纶织物的少水染色工艺。
背景技术
常规的涤纶织物染色工艺为分散染料高温高压染色法，染色过程中需要加入大量助剂，染色后需要通过还原清洗提高色牢度，其具体染色流程为：称料→化料→染色→还原清洗→水洗→皂洗→水洗→熨干。在整个印染厂废水组成中，分散染料染色废水的量较大，由于还原清洗步骤中使用纯碱以及保险粉，因此分散染料染色废水除色度大外还呈碱性，直接排放会对人体健康和环境造成极大危害，并且较难处理。虽然现有废水处理技术有良好的处理效果，但是技术要求高、投资大、处理成本较高，并且保险粉受潮后不稳定，易在储存过程中自燃，有较高的生产安全风险。
例如，在中国专利文献上公开的“一种染色涤纶织物的碱减量工艺”，其公告号为CN108589330A，该工艺流程为：先使用高耐碱分散染料对涤纶织物染色，再以碱性溶液处理染色涤纶织物，然后进行还原清洗和水洗。该工艺仍然使用保险粉和烧碱混合溶液进行还原清洗，虽然工艺整体减少了碱的用量，减少了一次水洗步骤，但其废水中仍然含有保险粉即连二亚硫酸钠，该物质有生物毒性，因此该工艺的废水需经复杂的处理步骤才能排放。
发明内容
本发明为了克服现有技术下涤纶织物染色工艺耗水量大，还原清洗过程会产生大量难处理废水的问题，提供一种涤纶织物的少水染色工艺，该工艺染色效果好，清洗步骤简便且耗水量少。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将分散染料和高温匀染剂与水混合后得到染液，调整染液pH；
(b)将涤纶织物加入染液，加热染液开始染色；
(c)染色后调节染液pH，再在染液中加入涤纶清洗剂后升温，保温一段时间后降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
本发明改进了染色工艺，使得染料固色充分，着色率佳，可在酸性环境中使用涤纶清洗剂完成还原清洗，缩减了清洗步骤，减少清洗过程中的耗水量。同时加入涤纶清洗剂清洗后的废水可循环重复进入染色步骤中使用，进一步减少了工艺整体的耗水量。
作为优选，所述步骤(a)中分散染料为偶氮型分散染料，粒径为80～200nm。
偶氮型分散染料的相对分子质量和体积较小、移染性优、易于还原清洗，偶氮型分散染料粒径为纳米级时，其在涤纶纤维中的扩散速率快，易进入纤维孔隙，染色效果好，但当染料粒径过小时分散染料易聚集。
作为优选，所述步骤(a)中，分散染料、高温匀染剂与涤纶织物的质量比为(2～5)：(1～2)：100。
作为优选，所述步骤(a)中高温匀染剂为SY-WS。
作为优选，所述步骤(a)中，调整染液pH过程为使用醋酸将pH调节至5～6。
作为优选，所述步骤(b)中，涤纶织物加入染液后将染液以2.0～4.0℃/min的升温速率升温至85～90℃，再以1.0～2.0℃/min的升温速率升温至130～135℃，保温30～40min后以3.0～5.0℃/min的降温速率降温至80℃以下。
分散染料的上色速度与温度成正比，但分散染料在高温中也可能发生热凝聚，本发明通过调节各阶段的升温速度减少热凝聚对染色效果的影响。涤纶织物在130～135℃时，染料分子的扩散速度较快，并且纤维分子的链段内产生的瞬时孔隙多，其孔隙结构也大，因此分散染料可快速进入纤维分子中与其结合，染色速率快且固色充分。当染色温度为130℃时，着色率最佳。降温速率也会影响染色效果，染色降温过程中，染料可能由于热振动减弱和溶解度下降而析出，进而在织物表面发生二次凝聚形成色点，因此降温速度为3.0～5.0℃/min时降温时间较短且析出较少。
作为优选，所述步骤(b)中，染色后染液温度降至110～100℃时，加入阴离子表面活性剂，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或月桂酸聚氧乙烯醚硫酸钠，加入量为涤纶织物质量的0.1～0.15％。
降温过程中，涤纶织物中的低聚物会析出在织物上形成“斑点”，影响织物外观，在降温至110～100℃温度范围内加入阴离子表面活性剂，可减少低聚物析出进而提高染色质量。
作为优选，所述步骤(c)中涤纶清洗剂为TF-288B、HY01。
作为优选，所述步骤(c)中涤纶清洗剂的加入量为涤纶织物质量的2～3％。
作为优选，所述步骤(c)中，将染液后用醋酸将pH调节至4～5，然后加入涤纶清洗剂以1.5-2.0℃/min的升温速率升温至80～95℃，保温20～30min后以3.0-5.0℃/min的降温速率降温。
在该温度条件下，涤纶清洗剂可在酸性环境中充分去除织物表面残留的分散染料。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)染色效果好，色牢度高；(2)清洗完成后的废液可以再次作为染色用水，实现了水资源的循环利用，减少了水洗次数，节约了水资源，用涤纶清洗剂代替保险粉应用于还原清洗阶段，降低了废水处理的难度；(3)除用水量减少外，本工艺的蒸汽耗用量和耗电量也比常规分散染料染色工艺低，同时出次率低。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发明做进一步的描述。
实施例1
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将分散红153使用纳米研磨机湿法研磨至d50粒径为120nm，将2％owf分散红153和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为5；
(b)将涤纶织物加入染液，以3.0℃/min的速度将染液升温至90℃，再以1.0℃/min的速度升温至130℃，保温40min后以3.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为4，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂TF-288B后以2.0℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
实施例2
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将分散橙3使用纳米研磨机湿法研磨至d50粒径为80nm，将2％owf分散橙3和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为6；
(b)将涤纶织物加入染液，以4.0℃/min的速度将染液升温至90℃，再以2.0℃/min的速度升温至130℃，保温40min后以3.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为5，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂TF-288B后以1.5℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
实施例3
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将分散蓝291使用纳米研磨机湿法研磨至d50粒径为200nm，将2％owf分散蓝291和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为5；
(b)将涤纶织物加入染液，以3.0℃/min的速度将染液升温至90℃，再以1.0℃/min的速度升温至130℃，保温40min后以3.0℃/min的速度降温至100℃加入0.1％owf十二烷基苯磺酸钠，再以3.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为4，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂HY01后以2.0℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
实施例4
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将未经研磨的2％owf分散红153和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为5；
(b)将涤纶织物加入染液，以3.0℃/min的速度将染液升温至90℃，再以1.0℃/min的速度升温至130℃，保温40min后以3.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为4，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂TF-288B后以2.0℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
实施例5
一种涤纶织物的少水染色工艺，将实施例1中步骤(c)排出的清洗后的残液循环至步骤(a)中，其余染色步骤同实施例1。
对比例1
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将未经研磨的2％owf分散红153和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为5；
(b)将涤纶织物加入染液，以3.0℃/min的速度将染液升温至130℃，保温40min后以3.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为4，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂TF-288B后以2.0℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
对比例2
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将分散红153使用纳米研磨机湿法研磨至d50粒径为120nm，将2％owf分散红153和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为6；
(b)将涤纶织物加入染液，以4.0℃/min的速度将染液升温至110℃，再以2.0℃/min的速度升温至130℃，保温40min后以5.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为5，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂TF-288B后以1.5℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
对比例3
一种涤纶织物的少水染色工艺，包括如下步骤：
(a)将分散红153使用纳米研磨机湿法研磨至d50粒径为120nm，将2％owf分散红153和1％owf高温匀染剂SY-WS与水混合后得到染液，加入醋酸调整染液pH为5；
(b)将涤纶织物加入染液，以3.0℃/min的速度将染液升温至90℃，再以1.0℃/min的速度升温至130℃，保温40min后以8.0℃/min的速度降温至80℃以下；
(c)加入醋酸使染液pH为4，再在染液中加入3％owf涤纶清洗剂TF-288B后以2.0℃/min的速度升温至90℃，保温25min后以5.0℃/min降温速率降温；
(d)取出涤纶织物烘干即可。
观察经实施例和对比例所述染色工艺染色后的涤纶织物外观，并且采用GB/T8427-2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度氙弧》、GB/T3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》以及GB/T-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》中所述检测方法测试上述实施例和对比例所得染色后的涤纶织物的染色情况，所得数据如下表所示。
从表中实施例1-4的检测数据可知，本发明所述的染色方法染色均匀，色牢度高；并且清洗步骤仅使用一次还原清洗，工艺整体耗水量低。实施例5所得染色后的涤纶织物染色效果好，这表明本发明工艺中残液可重复使用，这进一步减少了染色工艺的用水。
对比例1的染色升温过程为以3℃/min直接升至130℃，这影响了分散染料与涤纶织物中纤维的结合效果，使分散染料热聚集的比例增大。对比例2以4℃/min升至110℃，使之固色效果较实施例差。对比例3在染色保温后的降温速度较快，导致分散染料析出在织物表面二次凝聚，同时还伴有低聚物析出，导致染色不均且色牢度不高。
Claims (10)
1.一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，包括如下步骤：
（a）将分散染料和高温匀染剂与水混合后得到染液，调整染液pH；
（b）将涤纶织物加入染液，加热染液开始染色；
（c）染色后调节染液pH，再在染液中加入涤纶清洗剂后升温，保温一段时间后降温；
（d）取出涤纶织物烘干即可。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（a）中分散染料为偶氮型分散染料，粒径为80~200nm。
3.根据权利要求1所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（a）中，分散染料、高温匀染剂与涤纶织物的质量比为（2~5）：（1~2）：100。
4.根据权利要求1所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（a）中高温匀染剂为SY-WS。
5.根据权利要求1所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（a）中，调整染液pH过程为使用醋酸将pH调节至5~6。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（b）中，涤纶织物加入染液后将染液以2.0~4.0℃/min的升温速率升温至85~90℃，再以1.0~2.0℃/min的升温速率升温至130~135℃，保温30~40min后以3.0~5.0℃/min的降温速率降温至80℃以下。
7.根据权利要求6所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（b）中，染色后染液温度降至110~100℃时，加入阴离子表面活性剂，阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或月桂酸聚氧乙烯醚硫酸钠，加入量为涤纶织物质量的0.1~0.15%。
8.根据权利要求1所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（c）中涤纶清洗剂为TF-288B、HY01。
9.根据权利要求1或8所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（c）中涤纶清洗剂的加入量为涤纶织物质量的2~3%。
10.根据权利要求1所述的一种涤纶织物的少水染色工艺，其特征是，所述步骤（c）中，将染液后用醋酸将pH调节至4~5，然后加入涤纶清洗剂以1.5-2.0℃/min的升温速率升温至80~95℃，保温20~30min后以3.0-5.0℃/min的降温速率降温。
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