JP2005538268A - Treatment of dye baths with a membrane process for reuse of water and NaCl in the process - Google Patents

Treatment of dye baths with a membrane process for reuse of water and NaCl in the process Download PDF

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Abstract

本発明は、予備濾過、中和、ナノ濾過と逆浸透を含む反応染料で、セルロース繊維を染色するために浴の価値における処理と回復のための方法に関する。以下は、処理終了後再利用される:一方では、反応染料で新しい染色のために必要な無機塩を含む無色の水に;他方、ある純粋な水はナノ濾過の間のまたは他の活動のためのいずれでも使用される。そして、例えば染色された材料を洗浄するか、すすぐ。更に、主に加水分解された反応染料と染料添加物を含み、非常に低いボリュームの水溶液が回収される。これにより、要するに、水の節約、廃水の塩分における劇的な減少、そして、環境の汚染、反応染料で染色される綿の処理、必要な他の浴に由来する廃水の処理の簡略化において、環境破壊を顕著に減少させることができる。The present invention relates to a method for treatment and recovery in the value of a bath for dyeing cellulose fibers with reactive dyes including prefiltration, neutralization, nanofiltration and reverse osmosis. The following will be reused after the treatment is finished: on the one hand to colorless water containing the inorganic salts necessary for the new dyeing with reactive dyes; on the other hand, some pure water may be used during nanofiltration or other activities Used for either. For example, the dyed material is washed or rinsed. In addition, a very low volume of aqueous solution is recovered, mainly containing hydrolyzed reactive dyes and dye additives. This, in essence, in saving water, drastically reducing wastewater salinity, and environmental pollution, treating cotton dyed with reactive dyes, simplifying the treatment of wastewater from other baths required, Environmental destruction can be significantly reduced.

Description

本発明は、予備濾過、中和、ナノ濾過、次いで逆浸透を含む、反応染料によるセルロース繊維の染色用の浴の処理方法に関する。   The present invention relates to a method for treating a bath for dyeing cellulose fibers with reactive dyes, including prefiltration, neutralization, nanofiltration and then reverse osmosis.

現在染色されるあらゆる繊維のなかで最も水を消費し、そのサイクルの終りに最大量の様々な種類の汚染物質が充填された水性液を放出するのは、反応染料による綿の用尽染色である。この種類の染料による綿の用尽染色は全体で約10個の浴を必要とし、これは材料1kg当たり全体で70〜150Lの水に相当する。これら約10個の浴のなかで染浴は、   It is the exhaustion of cotton with reactive dyes that consumes the most water of any fiber currently dyed and releases an aqueous liquid filled with the greatest amount of different types of pollutants at the end of the cycle. is there. Cotton exhaust dyeing with this type of dye requires a total of about 10 baths, which corresponds to a total of 70-150 L of water per kg of material. Among these about 10 baths, the dye bath is

(a)材料に固着されなかった染料を加水分解する。この残存量は排液の容認できない着色の原因である。 (A) Hydrolyze the dye that was not fixed to the material. This remaining amount is the cause of unacceptable coloration of the drainage.

(b)染色添加剤中の成分として作用する様々なタイプの有機物質。これらの存在は排液の高DCO/DBOの原因である。 (B) Various types of organic substances that act as ingredients in dye additives. Their presence is responsible for the high DCO / DBO of drainage.

(c)綿フィブリル。これらの存在は排液の懸濁物質の増加の原因である。 (C) Cotton fibrils. Their presence is responsible for the increased suspended solids.

(d)30〜100g/Lの電解質、実際には特に塩化ナトリウムおよび炭酸ナトリウム。これら2種類の塩が廃水の非常に高い塩分濃度の原因である。廃水の塩分濃度に関する基準は今日ますます厳しくなりつつある。したがって綿の加工に必要な約10個の浴を合わせた全体の塩分濃度は、淡水に生息する生物およびプランクトンの生活にマイナスの影響を与えることなく河川への放流を認めるにはまだあまりにも高い。同じ状況は工場内にも当てはまり、電解質が存在すると生化学的処理スラッジ中に存在する細菌の活性が妨げられる。 (D) 30-100 g / L electrolyte, in particular sodium chloride and sodium carbonate. These two types of salts are responsible for the very high salinity of the wastewater. Standards regarding the salinity of wastewater are becoming stricter today. Therefore, the total salinity combined with about 10 baths required for cotton processing is still too high to allow release into rivers without negatively affecting the life of freshwater organisms and plankton. . The same situation applies in factories where the presence of electrolytes prevents the activity of bacteria present in biochemically treated sludge.

現在では多くの場合、染浴を含めたすべての浴は混ぜ合わされ、その結果全体の量が増し、様々な汚染物質のすべての濃度を希釈している。その後これらは、物理化学的処理、続いて必要に応じて仕上げのための脱色処理を生化学的処理と組み合わせて通常の工場内で処理される。不幸にしてこのような処理の最後には排液の塩分濃度は、電解質1g/Lをまだ、はるかに超えている。塩化ナトリウムまたは硫酸ナトリウムに関する、また染色工場がその廃水を河川へ放水してもよいか否かのこの限度は、大多数の国で放水に対して許容される最高限度になりつつある。   Nowadays, in many cases, all baths, including dye baths, are mixed together, resulting in an increase in overall volume and diluting all concentrations of various contaminants. They are then processed in a normal factory, combining physicochemical treatment, followed by decoloring treatment for finishing, if necessary, with biochemical treatment. Unfortunately, at the end of such treatment, the salinity of the effluent is still well above 1 g / L of electrolyte. This limit on sodium chloride or sodium sulfate and whether a dyeing plant may discharge its wastewater into a river is becoming the highest limit allowed for water discharge in most countries.

結局、課題は危険なこのような低分子量の化合物をどのようにして効率的かつ経済的に分離することができるかである。   After all, the challenge is how to efficiently and economically separate such dangerous low molecular weight compounds.

本発明は、一方で染料および化学的生成物を全く含まないが染色開始時に導入した塩の大部分を含む染浴の水の大部分と、他方でその他の化合物、特に加水分解性反応染料を含む最少量の水溶液とを回収するために、染浴を分離すること、次いで別に連結させたナノ濾過(NF)/逆浸透(RO)によりこれを濾過し、中和し、処理することにある。こうして得られた水は新たな染色で再使用される。この方法の狙いは、この染色排液の放流を可能にするためではなく、それを再使用するために、価値を取り戻すこと、およびそれを処理することである。これは、水と電解質の節約、およびその他の浴処理、特にそれら排液の全塩分濃度に関して処理の簡単化につながる。この連結したNF/ROの間に分離され、体積は非常に小さいが高濃度の成分を含むこの浴の部分は、その非常に小さい体積に照らしてごみ埋立地に運搬されることになるか、または焼却に送られることになる。   The present invention contains on the one hand most of the water in the dyebath which contains no dye and no chemical products but contains most of the salt introduced at the start of dyeing and on the other hand other compounds, in particular hydrolysable reactive dyes. In order to recover the minimum amount of aqueous solution it contains, it is to separate the dyebath and then to filter, neutralize and process it by separate nanofiltration (NF) / reverse osmosis (RO). . The water thus obtained is reused with a new dyeing. The aim of this method is not to allow the drainage of this dye drainage, but to regain its value and process it in order to reuse it. This leads to water and electrolyte savings, and simplification of other bath treatments, especially with respect to their total salinity. The portion of this bath that is separated between the connected NF / RO and that has a very small volume but a high concentration of components will be transported to the landfill in the light of its very small volume, Or it will be sent to incineration.

無機と有機の溶質を分離する様々な方法のなかで膜濾過は、分離の点で効率的であり、エネルギー消費がほとんどなく、連続的に使用することが可能でかつ容易に自動化でき、きわめて小さいデッドボリュームときわめて高い比表面積を示し、また最後に、第三物質の添加により1段式で所望の分離を行うという利点を有する。   Among the various methods of separating inorganic and organic solutes, membrane filtration is efficient in terms of separation, consumes little energy, can be used continuously and can be easily automated, and is extremely small It has a dead volume and a very high specific surface area, and finally has the advantage of performing the desired separation in a single stage by adding a third substance.

したがって膜濾過は、排液処理に本来用いられる、より普通の生物学的または物理化学的操作と置き換えることができるので好都合である。   Membrane filtration is therefore advantageous because it can replace the more common biological or physicochemical operations originally used for drainage treatment.

Aptel等(「膜プロセス(Procedes membranaires)」(「環境と電気(Environnement et electricite)」の議事録)、1993年、パリ)によれば、膜プロセスを分離する化合物のサイズにより類別する場合、工業的に最も普通に用いられるものは、逆浸透(RO=溶質サイズ0.1〜1.2nm)、ナノ濾過(NF=溶質サイズ0.5〜1.5nm)、限外濾過(UF=溶質サイズ1.2〜500nm)、精密濾過(MF=溶質サイズ500〜10,000nm)である。   According to Aptel et al. ("Procedes membranaires" (Proceedings of "Environnement et electricite"), 1993, Paris), when categorizing membrane processes according to the size of the compound to be separated, Most commonly used are reverse osmosis (RO = solute size 0.1-1.2 nm), nanofiltration (NF = solute size 0.5-1.5 nm), ultrafiltration (UF = solute size) 1.2-500 nm) and microfiltration (MF = solute size 500-10,000 nm).

UFとROのどちらも小さな有機分子から無機塩を分離することはできないので、圧力下で操作するこれら膜濾過プロセスのなかではナノ濾過が潜在的には、無機塩から有機分子、すなわち存在する無機塩から加水分解性反応染料を分離するための最もすぐれた候補であるように思われる。   Since neither UF nor RO can separate inorganic salts from small organic molecules, in these membrane filtration processes operating under pressure, nanofiltration is potentially an organic molecule from inorganic salts, ie the inorganics present. It appears to be the best candidate for separating hydrolyzable reactive dyes from salts.

圧力下で行うこれらの膜濾過プロセスは、供給流を、膜を通過する流れに垂直な接線濾過配列で作用させる。この方法で作用させると膜面を洗い流すことにより、移動に対する抵抗を大きくする材料の堆積を避けることが可能になる。   These membrane filtration processes performed under pressure operate the feed stream in a tangential filtration arrangement perpendicular to the flow through the membrane. When applied in this manner, it is possible to avoid deposition of materials that increase resistance to movement by washing the film surface.

これらのプロセスでは、本発明および添付の特許請求の範囲の説明のように供給溶液の一部(透過液)のみが膜を通過する。膜を通過しなかった供給流は、「濃縮水」として知られる。この濃縮水は直接集めることができるが、その場合は満足な効率を得るために大きな膜表面積を用いる(または数台の連続的濾過装置によりこの操作を繰り返す)必要がある。この濃縮水はまた主タンクに再循環することもでき、これは最も一般的かつ最も経済的な手順であり、本発明で述べることになる手順である。   In these processes, only a portion of the feed solution (permeate) passes through the membrane as described in the present invention and the appended claims. The feed stream that did not pass through the membrane is known as “concentrated water”. This concentrated water can be collected directly, but in that case it is necessary to use a large membrane surface area (or repeat this operation with several continuous filtration devices) to obtain satisfactory efficiency. This concentrated water can also be recycled to the main tank, which is the most common and most economical procedure and will be described in the present invention.

2種類の溶質OとI(Oは有機化合物、Iは無機塩または無機塩類)の分離の場合、その分離プロセスの効率は次のパラメータで表される。   In the case of separation of two kinds of solutes O and I (O is an organic compound, I is an inorganic salt or an inorganic salt), the efficiency of the separation process is expressed by the following parameters.

捕捉度=(([O]供給−[O]透過)/[O]供給)×100
この同じ関係式は溶質Iについても用いられる。
透過流束=膜を通過する材料の流量/膜の表面積。所与の膜間圧(tmp)に対して与えられるこの流束は、温度の関数としての溶液の粘度の変動を考慮に入れることにより一般には20℃に補正される。
Degree of capture = (([O] supply− [O] transmission ) / [O] supply ) × 100
This same relationship is also used for solute I.
Permeation flux = flow rate of material through the membrane / membrane surface area. This flux, given for a given transmembrane pressure (tmp), is generally corrected to 20 ° C. by taking into account variations in solution viscosity as a function of temperature.

濾過膜は、架橋ポリアミド型の化学的には芳香族ポリマーであり、これを機械的強度を与える細孔ポリマー層(支持体)上に選択性を与える薄層(「スキン」)として堆積させて複合膜構造を与える。このような膜構造は一般にTFC(薄膜複合体)を示す。ナノ濾過および逆浸透膜は、逆浸透膜、および加圧プロセスにおいて操作する他の膜の周知の供給業者から入手可能である。例えばOsmonics社、Millipore社、Pall社、またはFilmtec社を挙げることができる。   The filtration membrane is a cross-linked polyamide type chemically aromatic polymer that is deposited as a thin layer (“skin”) that provides selectivity on a porous polymer layer (support) that provides mechanical strength. A composite membrane structure is provided. Such a membrane structure generally indicates a TFC (thin film composite). Nanofiltration and reverse osmosis membranes are available from well known suppliers of reverse osmosis membranes and other membranes operating in pressure processes. Examples include Osmonics, Millipore, Pall, or Filmtec.

ナノ濾過および逆浸透膜は、一般にはモジュール形態にまとめられている。「スパイラル」型モジュールは、この型のモジュールが小型であり、圧力降下が少なくかつデッドボリュームが小さく、また手ごろな価格であるという利点を示すのでよく使用される。本発明の記述に用いることになるのはこの型のモジュールである。しかしながら平膜などの異なる外形を有する別の型のモジュールもまた用いることができる。   Nanofiltration and reverse osmosis membranes are generally organized in modular form. “Spiral” type modules are often used because of the advantages of this type of module being small, low pressure drop, low dead volume, and reasonable price. It is this type of module that will be used to describe the present invention. However, other types of modules having different profiles such as flat membranes can also be used.

ナノ濾過の主な応用分野は、軟水または超純水の生産と、一価イオンについて多価イオンの選択的除去である。例えば塩水中のシリカおよび硫酸塩の除去は、工業的にきわめて重要である。なぜならば電解(特に膜電解槽法)による塩素の製造工程に供給する塩水中の溶解または懸濁状態のシリカが、イオン交換膜セパレータの表面または内部に被膜を形成するために問題を引き起こすからである。塩素酸ナトリウムの製造プロセスではシリカはまた、それが供給塩水中に存在すると陽極に不溶性堆積物を生じ、これが浴電圧の増加および陽極の被膜の早期摩耗を引き起こす。   The main fields of application of nanofiltration are the production of soft or ultrapure water and the selective removal of multivalent ions for monovalent ions. For example, the removal of silica and sulfate in brine is extremely important industrially. This is because the dissolved or suspended silica in the brine supplied to the chlorine production process by electrolysis (especially the membrane electrolytic cell method) causes problems to form a film on or inside the ion exchange membrane separator. is there. In the sodium chlorate manufacturing process, silica also causes insoluble deposits at the anode when it is present in the feed brine, which causes an increase in bath voltage and premature wear of the anode coating.

さらに硫酸塩は市販の塩水の普通の成分であり、除去するために特別の操作を行わない場合は電解装置に入り込み蓄積する。時間とともに硫酸塩の濃度は増し、電解槽中の局所的沈殿のせいで操作上の問題を引き起こすことによって電解を妨害する。したがって濃縮した塩水中の硫酸塩またはシリカの濃度はできるだけ下げることが望ましい。これが、なぜ有害な塩類が沈殿する従来の方法をナノ濾過法に置き換えるかについて述べた理由である。   Furthermore, sulfate is a common component of commercially available brine and enters and accumulates in the electrolyzer when no special operation is required to remove it. Over time, the sulfate concentration increases and interferes with electrolysis by causing operational problems due to local precipitation in the cell. Therefore, it is desirable to reduce the concentration of sulfate or silica in the concentrated brine as much as possible. This is the reason why the conventional method of precipitating harmful salts is replaced by the nanofiltration method.

したがって国際公開第WO96/33005号は、塩水から硫酸塩、シリカ、および二クロム酸塩を除去するためのナノ濾過法について開示する。   International Publication No. WO 96/33005 thus discloses a nanofiltration method for removing sulfate, silica, and dichromate from brine.

同様に米国特許第5,858,240号は、塩素の製造プロセスまたは塩素酸塩プロセスの供給塩水中の硫酸塩、シリカ、または二クロム酸塩の濃度を下げるためのナノ濾過法について開示している。   Similarly, US Pat. No. 5,858,240 discloses a nanofiltration method for reducing the concentration of sulfate, silica, or dichromate in the chlorine production process or chlorate process feed brine. Yes.

さらにナノ濾過法は、水溶液中に存在するある種の無機塩を抽出するための工業的プロセスの下流で使用されてきた。こうしてEricgaubertの論文(仮説)は、高塩類液の媒体中で錯体を作ることにより支援されたナノ濾過による放射性元素、非放射性元素の分離について記載している。   In addition, nanofiltration methods have been used downstream of industrial processes to extract certain inorganic salts present in aqueous solutions. Thus, Ericgaubert's paper (hypothesis) describes the separation of radioactive and non-radioactive elements by nanofiltration assisted by complexation in high saline media.

K.H.Ahn等は、低圧ナノ濾過を用いたニッケルの電着由来の水性すすぎ液中のイオンの除去について記載している(14146746 Pascal No.99−0343865)。   K. H. Ahn et al. Describes the removal of ions in an aqueous rinse derived from nickel electrodeposition using low pressure nanofiltration (141446746 Pascal No. 99-0343865).

同様にK.Linde等は、ごみ埋立地から生じる塩類溶液(浸出液)のナノ濾過について記載しており、これはCd、Zn、Pb、またはCrなどの多価陽イオンである重金属をせき止め、低毒性物質であるNaまたはKなどの一価陽イオンを排出することを可能にする(Desalination,No.103(1995)223)。   Similarly, K.K. Linde et al. Describe nanofiltration of salt solutions (leaching solutions) generated from landfills, which dampen heavy metals that are polyvalent cations such as Cd, Zn, Pb, or Cr and are low toxic substances. It makes it possible to discharge monovalent cations such as Na or K (Desalination, No. 103 (1995) 223).

希釈溶液中の有機化合物と無機塩類間の分離の幾つかの例もまた知られている。
Foster等は、飲料水からナノ濾過により塩素化有機誘導体および農薬を除去する(J.Inst.Water Environ.5(1991)466〜477)。
Some examples of separation between organic compounds and inorganic salts in dilute solutions are also known.
Foster et al. Remove chlorinated organic derivatives and pesticides from drinking water by nanofiltration (J. Inst. Water Environ. 5 (1991) 466-477).

garema等は、有機膜を通るアミノ酸のナノ濾過による牛乳の品質の標準化について記載している(Milk(leLait),76(1996),267〜281)。   garema et al. describe the standardization of milk quality by nanofiltration of amino acids through organic membranes (Milk (leLait), 76 (1996), 267-281).

Trebouet等は、巨大有機分子(生分解性分子とは限らない)は犠牲にして中位の大きさの有機分子の通過を成し遂げるためのナノ濾過および限外濾過によるごみ埋立地からの浸出水の処理について記載している(Sci.Rev.Water(Rev.Sc.Eau)、No.3(1993),365〜381)。   Trebouet et al. Found that leachate from landfills by nanofiltration and ultrafiltration to achieve the passage of medium-sized organic molecules at the expense of large organic molecules (not necessarily biodegradable molecules). The process is described (Sci. Rev. Water (Rev. Sc. Eau), No. 3 (1993), 365-381).

物理化学的処理および/または脱色処理および/または生物学的処理を併用する染色工場排液の従来の処理方法に比べ、一方で濃縮した塩化ナトリウムおよび水を再循環することを可能にし、他方では加水分解性反応染料を濃縮することを可能にする染色プロセスのまさにその中核に置かれる方法に対する必要性が実際に存在する。   Compared to conventional treatment methods of dyeing factory effluents combined with physicochemical treatment and / or decolorization treatment and / or biological treatment, on the one hand it allows the recycling of concentrated sodium chloride and water, on the other hand There is indeed a need for a method that is located at the very core of the dyeing process that makes it possible to concentrate hydrolysable reactive dyes.

実際に最大限の純水中の塩化ナトリウムの濃縮溶液を再循環することを可能にし、かつ加水分解性反応染料および染料添加剤を含む最少限の水を放流することを可能にする方法を見出すことが必要なはずである。   Find a method that can actually recirculate a concentrated solution of sodium chloride in pure water and allow a minimum amount of water containing hydrolysable reactive dyes and dye additives to flow. It should be necessary.

そこで予備濾過、中和、ナノ濾過、次いで逆浸透を含むプロセスがこれらの要件を満たすことが見出された。   Thus, it has been found that processes including prefiltration, neutralization, nanofiltration, and then reverse osmosis meet these requirements.

したがって本発明の目的は、予備濾過、中和、ナノ濾過、次いで逆浸透を含む、反応染料によるセルロース繊維の用尽染色用の浴の処理方法である。   The object of the present invention is therefore a process for treating a bath for exhaustive dyeing of cellulose fibers with reactive dyes, including prefiltration, neutralization, nanofiltration and then reverse osmosis.

本発明の方法は、染浴が工業的浴であること、またそれらが好ましくはトリクロロピリミジン、ジフルオロピリミジン、ジフルオロモノクロロピリミジン、モノクロロトリアジン、およびビニルスルホンのファミリーに属する加水分解性反応染料を含むことを特徴とする。   The method of the present invention includes that the dyebaths are industrial baths and that they preferably contain hydrolyzable reactive dyes belonging to the trichloropyrimidine, difluoropyrimidine, difluoromonochloropyrimidine, monochlorotriazine, and vinylsulfone families. Features.

予備濾過は、80〜120ミクロンの間の好ましいカットオフ閾値を有する膜を備えたフィルターを用いて行う。   Pre-filtration is performed using a filter with a membrane having a preferred cutoff threshold between 80 and 120 microns.

中和は、空気の泡の存在下または不在下で酸、好ましくは塩酸を用いて行う。
ナノ濾過の間に分離を、一方では高濃度で存在する無機塩の水溶液中で、また他方では膜のカットオフ閾値に近い大きさを有する加水分解性反応染料の水溶液中で行う。
Neutralization is carried out with an acid, preferably hydrochloric acid, in the presence or absence of air bubbles.
The separation during nanofiltration takes place on the one hand in aqueous solutions of inorganic salts present in high concentrations and on the other hand in aqueous solutions of hydrolyzable reactive dyes having a size close to the membrane cutoff threshold.

供給液を正圧下で連続的にナノ濾過膜を備えた濾過モジュール中に導入して膜を通過した液(透過液)と膜を通過することなく移動した液(濃縮水)とを得て、その濃縮水を連続的に供給タンクに向けて送る。   The feed liquid was continuously introduced under a positive pressure into a filtration module equipped with a nanofiltration membrane to obtain a liquid that passed through the membrane (permeate) and a liquid that moved without passing through the membrane (concentrated water). The concentrated water is continuously sent to the supply tank.

ナノ濾過の間に加水分解性反応染料は膜の上流で濃縮され、また無機塩は濃縮ステップによってこの膜で除去される。   During nanofiltration, hydrolyzable reactive dyes are concentrated upstream of the membrane and inorganic salts are removed on this membrane by a concentration step.

またナノ濾過の間、純水の添加により膜の上流の加水分解性反応染料の濃度を一定に保ち、また無機塩はダイアフィルトレーションステップによりこの膜で除去される。   Also during nanofiltration, the concentration of hydrolyzable reactive dye upstream of the membrane is kept constant by the addition of pure water, and inorganic salts are removed in this membrane by a diafiltration step.

ナノ濾過段階は、
(i)単一ステップ(濃縮)、
(ii)2ステップ(ダイアフィルトレーション−濃縮)、または
(iii)3ステップ(濃縮−ダイアフィルトレーション−濃縮)、
好ましくは3ステップで操作することができる。
本発明の方法では無機塩の最初の濃度は30〜100g/Lの間である。
逆浸透のステップでは、供給液の無機塩の最初の濃度が5〜70g/Lの間、好ましくは10〜15g/Lの間である。
The nanofiltration stage is
(I) single step (concentration),
(Ii) 2 steps (diafiltration-concentration), or (iii) 3 steps (concentration-diafiltration-concentration),
Preferably it can be operated in 3 steps.
In the process of the present invention, the initial concentration of inorganic salt is between 30 and 100 g / L.
In the reverse osmosis step, the initial concentration of inorganic salt in the feed solution is between 5 and 70 g / L, preferably between 10 and 15 g / L.

前記逆浸透から得られる濃縮水は、3〜8重量%の間まで濃縮された、着色廃棄物を含まず、好ましくは5.5〜6の間のpHの無機塩を含む純水からなり、またそれは染色に再使用することができる。   The concentrated water obtained from the reverse osmosis consists of pure water that is concentrated to between 3 and 8% by weight, does not contain colored waste, and preferably contains inorganic salts with a pH between 5.5 and 6, It can also be reused for staining.

本発明の目的は、ある化合物をその他の化合物に対して最大限完全にできるかぎりの再循環を行うために、また最大限可能な量の水を再循環するために、水溶液中に存在する幾種類かの化合物を分離することを可能にする革新的な方法を提供することである。より具体的には本発明の目的は、水溶性の無機塩、染料、および有機添加物を分離し、濃縮することにある。問題になる染料は、セルロースに共有結合によって付着するようになるか、または加水分解され、浴中に残留する反応染料である。反応基の性質によって特徴づけられる非常に多くの数の反応染料が存在し、それらは例えばジクロロトリアジン、モノクロロジフルオロピリミジン、ジクロロキノキサリン、モノクロロトリアジン、ビニルスルホンなどの名称で一層よく分類される。問題になる無機塩は、ナトリウム陽イオンと、Cl、SO 2−、またはCO 2−陰イオンとを有する化合物である。問題になる有機添加物は、ポリアクリル酸を基材とする部分中和化合物、ポリエチレンワックスの分散物、またはスルホン化ポリマーである。 The object of the present invention is to ensure that one compound is present in an aqueous solution in order to recycle as much as possible to one compound as much as possible and to recycle the maximum possible amount of water. It is to provide an innovative method that makes it possible to separate several kinds of compounds. More specifically, the object of the present invention is to separate and concentrate water-soluble inorganic salts, dyes, and organic additives. The dyes in question are reactive dyes that become covalently attached to cellulose or hydrolyzed and remain in the bath. There are a very large number of reactive dyes characterized by the nature of the reactive groups, and they are better classified by names such as dichlorotriazine, monochlorodifluoropyrimidine, dichloroquinoxaline, monochlorotriazine, vinylsulfone and the like. The inorganic salts in question are compounds having sodium cations and Cl , SO 4 2− or CO 3 2− anions. Organic additives in question are partially neutralized compounds based on polyacrylic acid, dispersions of polyethylene wax, or sulfonated polymers.

こうして得られる加水分解性反応染料を含まない濃縮された無機塩のみを含む水溶液は、新たな染色用に再使用することができる。これは、水と海塩の節約、その他の浴の普通の処理の簡単化、および排液の塩分の徹底的な低減につながる。体積が小さく、加水分解性反応染料および化学的生成物を高濃度で含むその他の分離部分は、通常の方法(焼却またはごみ埋立地に置く)で容易に処理されるはずである。   The aqueous solution containing only the concentrated inorganic salt not containing the hydrolyzable reactive dye thus obtained can be reused for new dyeing. This leads to water and sea salt savings, simplification of the normal treatment of other baths, and a thorough reduction of drainage salinity. Other separation parts that are small in volume and contain high concentrations of hydrolyzable reactive dyes and chemical products should be readily handled by conventional methods (incineration or in landfills).

広義には本発明は、予備濾過−中和−ナノ濾過−逆浸透法に関する。
(予備濾過(段階1))
この非常に重要な段階の狙いは、このプロセスの下流で膜を塞ぐ恐れのある綿フィブリルおよび他の大型の化合物を除去することである。これらフィブリルの形成は、最新の染色機械による用尽染色技術に本質的なものである。これは、材料の種類(ジャージー、インターロック、ループなど)および糸質、すなわち繊維の平均長および撚りの程度に左右される。考えられるカットオフ閾値の範囲は、10〜200ミクロン、好ましくは80〜120ミクロンである。多様な予備濾過試験の結果、この除去を完全に行うには100ミクロンの平均カットオフ閾値を用いれば充分であることが明らかになった。
In a broad sense, the present invention relates to a prefiltration-neutralization-nanofiltration-reverse osmosis process.
(Preliminary filtration (stage 1))
The aim of this very important step is to remove cotton fibrils and other large compounds that can block the membrane downstream of the process. The formation of these fibrils is essential to the exhaustive dyeing technology using the latest dyeing machines. This depends on the type of material (jersey, interlock, loop, etc.) and yarn quality, ie the average length of the fiber and the degree of twist. A possible cut-off threshold range is 10-200 microns, preferably 80-120 microns. Various preliminary filtration tests have shown that an average cut-off threshold of 100 microns is sufficient to complete this removal.

(中和(段階2))
この段階の狙いは、基本的に炭酸塩の形態で存在する、また水酸化ナトリウムの形態で存在するアルカリ塩を塩化ナトリウムおよび二酸化炭素ガスに転化するために、それらを酸、好ましくは塩酸で中和することである。この理由は、染色の第一ステップの間は、浴の水中にアルカリ塩が存在することは容認できないからである。本発明者等は、形成される二酸化炭素ガスをできるだけ迅速にかつ完全に除去するには、塩酸による中和の間、空気を泡立たせるのが一番よいことを明らかにした。水のpHが充分酸性でない場合、またCOが存在する場合、重炭酸ナトリウムが再形成される。忘れてならない、新たな染色に振り向けることになる再循環水中のこの塩の存在は望ましくない持続効果を及ぼすことになり、浴のpHが染料の最適な固着に必要な値に達するのを妨げ、したがって次回染色を妨げる。これは歩留まりの低下をもたらすことになる。この水は、pHが5.5〜6.0、TAが華氏15度未満という特徴を示さねばならない。
(Neutralization (stage 2))
The aim of this stage is to convert them in acid, preferably hydrochloric acid, in order to convert alkali salts that are essentially present in carbonate form and also in the form of sodium hydroxide to sodium chloride and carbon dioxide gas. It is to be summed. This is because the presence of alkali salts in the bath water during the first dyeing step is unacceptable. The inventors have shown that it is best to bubble air during neutralization with hydrochloric acid to remove the carbon dioxide gas formed as quickly and completely as possible. If the pH of the water is not sufficient acidic, and if the CO 2 is present, the sodium bicarbonate is again formed. Don't forget, the presence of this salt in the recirculating water that will be directed to a new dyeing will have an undesirable lasting effect, preventing the bath pH from reaching the value required for optimal dye fixing. Therefore, next time staining is hindered. This leads to a decrease in yield. This water must be characterized by a pH of 5.5-6.0 and a TA of less than 15 degrees Fahrenheit.

再循環しなければならないNaClタイプの無機塩の最大量の濃縮溶液にまとめるために、この酸性の中和は、(i)次回染色の歩留まりを損なう恐れのあるアルカリ塩を除去すること、(ii)ナノ濾過の段階3の間の透過流束を改善すること、および(iii)染色に用いられる溶液のpHにきわめて近いpH(好ましくは5.5〜6.0)を有する溶液をプロセスの頭部に戻すことを可能にする。   In order to bring together a concentrated solution of the maximum amount of NaCl type inorganic salt that must be recycled, this acidic neutralization (i) removes alkali salts that may impair the yield of the next dyeing, (ii) ) Improving the permeation flux during nanofiltration stage 3, and (iii) adding a solution having a pH (preferably 5.5-6.0) very close to the pH of the solution used for dyeing to the head of the process. It is possible to return to the department.

(ナノ濾過(段階3))
2段階で濾過するには供給液を正圧下で膜を備えた濾過モジュール中に導入して膜を通過した液(透過液)と、膜を通過せずに通り越した液(濃縮水)とを得て、その濃縮水は供給液を含むタンクに再循環する。
(Nanofiltration (stage 3))
To filter in two stages, the feed solution is introduced into a filtration module equipped with a membrane under positive pressure and passed through the membrane (permeate), and the solution passed through without passing through the membrane (concentrated water). The concentrated water is then recycled to the tank containing the feed solution.

このナノ濾過の狙いは、第一に濃縮水中の染料の濃度を一定に保ち、次いでそれをできるだけ高め、かつその中の無機塩の濃度をできるだけ下げること、第二に透過液中の無機塩の最大限可能な濃度と、無機化合物(加水分解性染料、染料添加剤)の最低限可能な濃度と、最大量の水とを得ることである。   The aim of this nanofiltration is to first keep the concentration of the dye in the concentrated water constant, then increase it as much as possible and lower the concentration of the inorganic salt in it as much as possible, and secondly, the concentration of the inorganic salt in the permeate. The maximum possible concentration, the minimum possible concentration of inorganic compounds (hydrolyzable dyes, dye additives) and the maximum amount of water.

供給液中の無機塩の最初の濃度は30〜100g/Lに間である。実は従来の技術は、高濃度で実際の工業的溶液中に存在する高濃度の加水分解性反応染料/無機塩の分離の例を示していない。この理由は、無機塩の濃度が増し、体積当たり10〜20重量%の値に達すると流束は平均で10分の1になり、一方塩の捕捉率は非常に低くなることが分かったためである(M.Nystrom等の論文、J.Membrane Science,98(1995),249〜262)。   The initial concentration of inorganic salt in the feed is between 30 and 100 g / L. Indeed, the prior art does not provide an example of the separation of a high concentration of hydrolyzable reactive dye / inorganic salt present at high concentration in an actual industrial solution. The reason for this is that when the concentration of inorganic salt increases and reaches a value of 10-20% by weight per volume, the flux is on average one tenth, while the salt capture rate is very low. (M. Nystrom et al., J. Membrane Science, 98 (1995), 249-262).

本発明者等は、染料が、例えばトリクロロピリミジン、ジフルオロピリミジン、ジフルオロモノクロロピリミジン、モノクロロトリアジン、およびビニルスルホンのファミリーに属する場合、また無機塩が10重量%の高濃度で存在する場合、無機塩から(または幾種類もの無機塩から)染料を効率的に分離することが可能であることを発見した。   We have found that when the dye belongs to the family of, for example, trichloropyrimidine, difluoropyrimidine, difluoromonochloropyrimidine, monochlorotriazine, and vinyl sulfone, and when the inorganic salt is present at a high concentration of 10% by weight, It has been found that it is possible to separate the dye efficiently (or from several inorganic salts).

実際、有機化合物のサイズが膜のカットオフ閾値のサイズとあまり違わない場合(それぞれ300および500ダルトン)に、この化合物による膜の細孔の閉塞がないというのは驚くべきことである。   In fact, it is surprising that when the size of the organic compound is not very different from the size of the membrane cutoff threshold (300 and 500 Daltons respectively), there is no blockage of the membrane pores by this compound.

さらに、この膜を形成するポリマーのイオン化および水和のせいで膜の変性が起こる、より具体的には加水分解性反応染料の膜上への吸着による変性が起こるのではないかと懸念していたので、これらの得られた結果は予想外である。   Furthermore, there was concern that the membrane may be modified due to ionization and hydration of the polymer forming the membrane, more specifically, the modification may occur due to adsorption of the hydrolyzable reactive dye onto the membrane. So, these obtained results are unexpected.

要約すると、膜の化学的および/または物理的目詰まりを、処理すべき排液中に存在する生成物の濃度および分子量の見地から避けることができるということを予想させるものは何もなかったので、これらの得られた高い性能は驚くべきことである。   In summary, there was nothing to predict that chemical and / or physical clogging of the membrane could be avoided in terms of product concentration and molecular weight present in the effluent to be treated. These high performances are surprising.

したがって高濃度の塩での膜のこのような予想外の選択性は、水溶液中に存在する染料の濃縮およびNaClなどの無機塩の分離において有利な応用分野を提供する。   Thus, such unexpected selectivity of the membrane with high salt concentrations provides an advantageous field of application in the concentration of dyes present in aqueous solutions and the separation of inorganic salts such as NaCl.

この染料は0.01〜4g/L(好ましくは2g/Lの平均を有する)の濃度であり、またこの無機塩は1〜100g/L(好ましくは70g/Lの平均を有する)の濃度である。   The dye is at a concentration of 0.01-4 g / L (preferably having an average of 2 g / L) and the inorganic salt is at a concentration of 1-100 g / L (preferably having an average of 70 g / L). is there.

本発明による方法のこの第三段階は、圧力1〜40バール、好ましくは10バールで、また循環流量100〜600L/時、好ましくは250〜350L/時の間で操作する。これは、0℃と供給液の沸点の間で選択される任意の所望の温度で行うことができる。しかしながらこれは、膜に対して推奨される温度範囲(5〜70℃)、好ましくは45〜55℃の間に制限される。   This third stage of the process according to the invention operates at a pressure of 1 to 40 bar, preferably 10 bar, and a circulating flow rate of 100 to 600 L / hour, preferably 250 to 350 L / hour. This can be done at any desired temperature selected between 0 ° C. and the boiling point of the feed. However, this is limited to the recommended temperature range for the membrane (5-70 ° C), preferably 45-55 ° C.

中和段階2で規定されるpHでは、炭酸塩または重炭酸塩の量は無視できる。しかしながら本発明者等は、検討した膜およびpH範囲ではこれら塩の電荷が増す(二価イオン)と膜の下流への無機塩の移動は非常に少なくなることを示した。より詳細には中和にもかかわらず炭酸塩が溶液中に残留する場合、これらの炭酸塩は膜の上流で濃縮されるようになるはずであり、次回染色用に再循環されないはずである。   At the pH specified in neutralization stage 2, the amount of carbonate or bicarbonate is negligible. However, the inventors have shown that in the membranes and pH ranges studied, the transport of inorganic salts downstream of the membrane is much less when the charge of these salts increases (divalent ions). More specifically, if carbonates remain in solution despite neutralization, these carbonates should become concentrated upstream of the membrane and should not be recycled for the next staining.

このナノ濾過段階は、加水分解性反応染料の濃度および性質に応じて、しかしまた塩の濃度に応じて2または3段階で行うこともできる。加水分解性反応染料の濃度のみを基準として取り上げる場合、次の分類を提案することができる。   This nanofiltration step can be carried out in two or three steps depending on the concentration and nature of the hydrolysable reactive dye, but also depending on the salt concentration. When taking only the concentration of hydrolyzable reactive dye as a reference, the following classification can be proposed.

(a)きわめて低い濃度の加水分解性反応染料については、予備濃縮段階、
(b)低濃度の加水分解性反応染料については、予備濃縮−ダイアフィルトレーション−濃縮段階、
(A) For very low concentrations of hydrolysable reactive dyes,
(B) For low concentration hydrolyzable reactive dyes, preconcentration-diafiltration-concentration stage;

(c)高濃度の加水分解性反応染料については、ダイアフィルトレーション−濃縮。
染料の予備濃縮段階は、膜の下流で最大量の塩を回収することにある。実際には上流の塩濃度が高いほど、膜を通過する塩の量は多い。加水分解性反応染料の濃度が膜の上流で高くなり過ぎると、すなわち透過液の流束が低くなり過ぎるとダイアフィルトレーション段階が開始される。
(C) Diafiltration-concentration for high concentrations of hydrolyzable reactive dyes.
The dye preconcentration stage consists in recovering the maximum amount of salt downstream of the membrane. In practice, the higher the upstream salt concentration, the greater the amount of salt that passes through the membrane. If the concentration of hydrolyzable reactive dye becomes too high upstream of the membrane, i.e. the permeate flux becomes too low, the diafiltration stage is started.

このダイアフィルトレーション段階は、膜の上流で一定濃度の加水分解性反応染料で作業しながら下流で塩を回収することにある。このために純水を透過液の流量の値に等しい流量で主反応器に加える。用語「精製水」とは、導電率が1mS/cmを超えないような無機塩濃度を有し、かつ加水分解性反応染料をまったく含まない水を意味するものと解釈する。塩の80〜90%が膜の下流で回収されると染料の濃縮段階が開始される。   This diafiltration stage consists in recovering the salt downstream while working with a constant concentration of hydrolysable reactive dye upstream of the membrane. For this purpose, pure water is added to the main reactor at a flow rate equal to the value of the permeate flow rate. The term “purified water” is taken to mean water that has an inorganic salt concentration such that the conductivity does not exceed 1 mS / cm and does not contain any hydrolyzable reactive dyes. The dye concentration stage begins when 80-90% of the salt is recovered downstream of the membrane.

濃縮段階は、加水分解性反応染料をできるだけ濃縮することにある。この濃縮段階は、透過液の流束が低くなり過ぎると、または目詰まりが大きくなり過ぎると、より具体的には本発明で述べた溶液の場合、約1L/時・m・バール未満(膜の初期透過率の約20%)になると加熱される。 The concentration step consists in concentrating the hydrolyzable reactive dye as much as possible. This concentration step can be performed when the permeate flux is too low or when the clogging is too high, more specifically for solutions described in the present invention, less than about 1 L / hr · m 2 · bar ( When it reaches about 20% of the initial transmittance of the membrane, it is heated.

(逆浸透(段階4))
この段階は、段階3の初期の加水分解性反応染料濃度が非常に低い場合には行わなくてもよい。これは、使用する反応染料の種類が何であろうと明るい色調の着色を有する場合、または明るい、中間の、さらに暗い場合でさえ、高度に固着する反応染料で生ずる着色を有する場合である。この理由は、染料の予備濃縮段階が充分であるためである。これに反してダイアフィルトレーションが必要な立場からは、浸透液ではダイアフィルトレーションの間に導入された純水を逆浸透により回収することが必要であり、また濃縮水では染浴起源のできるだけ多くの塩を含む塩水を回収することが必要である。
(Reverse osmosis (stage 4))
This step may not be performed if the initial hydrolyzable reactive dye concentration in step 3 is very low. This is the case when it has a light coloration whatever the type of reactive dye used, or when it has a color that occurs with a highly fixed reactive dye, even if it is light, intermediate, even darker. This is because the dye preconcentration step is sufficient. On the other hand, from the standpoint that diafiltration is necessary, it is necessary to recover pure water introduced during diafiltration by reverse osmosis in the osmotic solution, and in the concentrated water, It is necessary to recover brine containing as much salt as possible.

したがって逆浸透の狙いは、一方で無機塩を分解させずに無機塩の濃度をできるだけ高め、またもう一方でできる限り純粋な水を得ることである。供給溶液中の無機塩の最初の濃度はこのダイアフィルトレーション段階に左右され、5〜70g/Lの間にあり、好ましくは平均が10〜15g/Lである。   The aim of reverse osmosis is therefore on the one hand to increase the concentration of inorganic salts as much as possible without decomposing the inorganic salts and on the other hand to obtain as pure water as possible. The initial concentration of inorganic salt in the feed solution depends on this diafiltration stage and is between 5 and 70 g / L, preferably an average of 10 to 15 g / L.

本発明者等は、無機塩(または幾種類かの無機塩)の濃度が1重量%を超える場合でさえ、それを効率的に濃縮することが可能なことを発見した。   The inventors have discovered that even when the concentration of inorganic salt (or some inorganic salts) exceeds 1% by weight, it can be efficiently concentrated.

この結果、高濃度の塩に対するそのような膜の選択性は、NaClなどの無機塩を含む水溶液中に存在する無機塩の濃縮において有利な応用分野を提供する。   As a result, the selectivity of such membranes for high concentrations of salt provides an advantageous field of application in the concentration of inorganic salts present in aqueous solutions containing inorganic salts such as NaCl.

本発明による方法の第四段階は、圧力1〜80バール、好ましくは70バール、かつ循環流量300〜800L/時、好ましくは600L/時で操作する。これは、0℃と供給液の沸点の間で選択される任意の所望の温度で行うことができる。しかしながらその膜に対して推奨された温度範囲(5〜7℃)により限定される。本発明によるプロセスに用いられるpHは5.5と6の間、実際には第二段階の条件の関数である。逆浸透の濃縮水中で回収される無機塩の濃度は30〜80g/Lの間、平均が60g/Lである。   The fourth stage of the process according to the invention operates at a pressure of 1 to 80 bar, preferably 70 bar, and a circulating flow rate of 300 to 800 L / hour, preferably 600 L / hour. This can be done at any desired temperature selected between 0 ° C. and the boiling point of the feed. However, it is limited by the recommended temperature range (5-7 ° C.) for the membrane. The pH used in the process according to the invention is between 5.5 and 6, in fact a function of the second stage conditions. The concentration of the inorganic salt recovered in the reverse osmosis concentrated water is between 30 and 80 g / L, with an average of 60 g / L.

(次回染色試験)
これら次回染色試験についてこのプロセスでは述べないが、それらはこのプロセスが有効であることを証明する。これらは付表1中に記載する。これらの比較次回染色試験は、実験用水、参照用の染色、および本特許中で述べるプロセスに従って再循環される塩水を用いて行った。4種類の染料について試験し、使用された2種類の水系の間で染料の挙動に何も違いはなかった。
(Next dyeing test)
These next dyeing tests are not mentioned in this process, but they prove that this process is effective. These are described in Appendix Table 1. These comparative next dyeing tests were conducted using laboratory water, reference dyeing, and salt water recycled according to the process described in this patent. Four dyes were tested and there was no difference in dye behavior between the two aqueous systems used.

(プロセスの説明図)
a.前提
本発明をより良く理解するために図1〜4を参照する実施例を用いて最適加工条件を記述することにする。図1は、本発明で述べた完全なプロセスの線図である。ステップ1および2は、排液の前処理段階であり、これらによりできる限り最善の条件下で段階3および4を行うことが可能になる。これら2つの前処理段階の出口から溶液は、本発明の中核を構成する段階3および4に運ばれる。
(Explanation of process)
a. Assumptions In order to better understand the present invention, the optimum machining conditions will be described using the embodiment with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram of the complete process described in the present invention. Steps 1 and 2 are drainage pretreatment stages, which allow stages 3 and 4 to be performed under the best possible conditions. From the outlets of these two pretreatment stages, the solution is carried to stages 3 and 4 which constitute the core of the present invention.

これら試験はすべて工業的染色そのままの浴で行い、改造した浴ではない。膜濾過(ナノ濾過および逆浸透)の試験はすべて膜表面積0.4〜5mの間、好ましくは2.5mで行った。 All of these tests were performed in an industrially dyed bath, not a modified bath. Membrane filtration between all membrane surface area 0.4~5M 2 study of (nanofiltration and reverse osmosis), preferably performed in 2.5 m 2.

b.原理
染色工場の排液は、最初に段階1で予備濾過に運ばれる。この目的は、段階3および4における膜の目詰まりを避けるために、存在している綿のフィブリルを留めることである。段階2は、溶液中に存在する炭酸ナトリウムを中和する段階である。この中和は、pHが5.5〜6の間になるまで濃塩酸を用いて行う。こうして予備濾過し中和した排液は段階3に運ばれる。この段階の主な狙いは、塩化ナトリウム塩を分離することおよび染料を濃縮することである。この段階3は2つに分けられる。すなわち
b. Principle Dye factory effluent is first transported to pre-filtration in stage one. The purpose is to keep the cotton fibrils present to avoid clogging of the membrane in stages 3 and 4. Stage 2 is the stage of neutralizing the sodium carbonate present in the solution. This neutralization is performed using concentrated hydrochloric acid until the pH is between 5.5 and 6. The pre-filtered and neutralized effluent is carried to stage 3. The main aim of this stage is to separate the sodium chloride salt and concentrate the dye. This stage 3 is divided into two. Ie

1.ダイアフィルトレーション段階。ここでは精製水の添加により染料の濃度を一定に保ちながら無機塩を分離する。   1. Diafiltration stage. Here, the inorganic salt is separated while keeping the concentration of the dye constant by adding purified water.

2.濃縮段階。ここでは染料をできるだけ濃縮する。
用語「精製水」とは、導電率が1mS/cmを超えないような無機塩濃度を有し、かつ加水分解性反応染料をまったく含まない水を意味するものと解する。濃縮した染色溶液は、そのきわめて少量のゆえに続いてごみ埋立地に運ばれるか、または焼却される。
2. Concentration stage. Here, the dye is concentrated as much as possible.
The term “purified water” is understood to mean water that has an inorganic salt concentration such that the conductivity does not exceed 1 mS / cm and does not contain any hydrolyzable reactive dyes. The concentrated dyeing solution is subsequently transported to the landfill or because of its very small volume or incinerated.

塩化ナトリウム溶液は段階4に運ばれ、そこで濃縮される。この濃縮した塩化ナトリウム溶液は、染色工場プロセスの頭部に再循環するものである。逆浸透膜の下流で得られる純水の溶液は、段階3に再循環してダイアフィルトレーションのステップに必要な精製水を提供するか、または染色プロセスの頭部に再循環して軟水を提供する。   The sodium chloride solution is carried to stage 4 where it is concentrated. This concentrated sodium chloride solution is to be recycled to the head of the dye shop process. The pure water solution obtained downstream of the reverse osmosis membrane can be recycled to stage 3 to provide the purified water needed for the diafiltration step, or recycled to the head of the dyeing process for soft water. provide.

c.段階1(予備濾過)の説明図
段階1は、その特徴が100μmでカットオフするステンレススチールである単にステンレススチールのプレフィルターのみから構成される。このプレフィルターのスキームを図2に示す。
c. Step 1 (Preliminary Filtration) Stage 1 consists solely of a stainless steel pre-filter whose characteristics are stainless steel cut off at 100 μm. The prefilter scheme is shown in FIG.

加水分解性反応染料の工業的溶液約15,000Lでの試験によれば、これらプレフィルターの少しの目詰まりも示さず、またフィブリルの完全な捕捉も示さなかった。この捕捉は、下流に配置され、綿フィブリルをまったく含まない70ミクロン保安プレフィルターの存在により実証される。   Tests with about 15,000 L of an industrial solution of hydrolyzable reactive dyes did not show any clogging of these prefilters or complete capture of fibrils. This capture is demonstrated by the presence of a 70 micron security pre-filter placed downstream and free of any cotton fibrils.

d.段階2(中和)の説明図
段階2に関する図3の配列は、容量100Lを有する保持タンク、攪拌パドル、pH計の探査子、計量ポンプ、塩酸タンク、および空気を導くための容器底部の通気装置を含む。染色溶液のpHは連続的に測定され、計量ポンプがpHを5.5と6.0の間の値に調整することを可能にする。濃塩酸(9.05N、すなわち33%)の量は、排液の種類および炭酸塩の濃度に応じて5〜35mL/Lの間(好ましくは20mL/L)にある。
d. Illustration of Stage 2 (Neutralization) The arrangement of FIG. 3 for Stage 2 consists of a holding tank having a capacity of 100 L, an agitation paddle, a pH meter probe, a metering pump, a hydrochloric acid tank, and a vent at the bottom of the vessel for directing air Including equipment. The pH of the staining solution is measured continuously, allowing the metering pump to adjust the pH to a value between 5.5 and 6.0. The amount of concentrated hydrochloric acid (9.05N, ie 33%) is between 5 and 35 mL / L (preferably 20 mL / L) depending on the type of drainage and the concentration of carbonate.

炭酸塩を炭酸塩と水酸化ナトリウムの混合物で置き換えると好都合であることが分かる。それにより必要な塩酸の量を大幅に減らすことが可能になる。本発明者等は、この混合物が染色条件を損なわないことを確かめた。事実、染料の最終歩留まり、染色速度、および染色の一様な濃さは、この修正により影響されない。後に発見されることになるように水の酸性化(pH5.5)は、ナノ濾過の間の透過液の流束が大幅に改良されるという第二の利点を提供する。   It can be seen that it is advantageous to replace the carbonate with a mixture of carbonate and sodium hydroxide. This makes it possible to greatly reduce the amount of hydrochloric acid required. The inventors have confirmed that this mixture does not impair the dyeing conditions. In fact, the final yield of the dye, the dyeing speed, and the uniform intensity of the dye are not affected by this modification. Water acidification (pH 5.5), as will be discovered later, provides the second advantage that the permeate flux during nanofiltration is greatly improved.

Figure 2005538268
Figure 2005538268

* 炭酸塩20g/Lを含む染浴中の反応染料の染色挙動は、炭酸ナトリウム10g/Lプラス36Be水酸化ナトリウム2mL/Lを含む浴中で得られる染色挙動と同じである。対照的に対応する各浴の中和には、より少ない塩酸が使用されることになる。 * Dyeing behavior of reactive dyes in the dye bath containing carbonate 20 g / L is the same as the dyeing behavior obtained in a bath containing sodium carbonate 10 g / L plus 36 0 Be sodium hydroxide 2 mL / L. In contrast, less hydrochloric acid will be used to neutralize each corresponding bath.

e.段階3の説明図
図4の配列は、段階2起源の供給液を含む容量25Lのポリメタクリル酸エステル製タンクAを含む。このタンクは、ステンレススチール製の送り回路2を介して濾過カートリッジDと連結し、温度を20℃〜60℃の間で一定に保つことを可能にするサーモスタットで制御された浴により温度を調整する。この供給回路2は、変速駆動装置を備えた高圧ポンプBと、このポンプBの前に位置して弁Cを備えた排出回路5とを含む。
e. Diagram of Stage 3 The arrangement of FIG. 4 includes a 25 L polymethacrylic acid ester tank A containing Stage 2 source feed. This tank is connected to the filtration cartridge D via a stainless steel feed circuit 2, and the temperature is regulated by a thermostatically controlled bath that allows the temperature to be kept constant between 20 ° C and 60 ° C. . The supply circuit 2 includes a high-pressure pump B provided with a speed change drive device, and a discharge circuit 5 provided with a valve C positioned in front of the pump B.

高温条件下で重合したエポキシガラス製の円筒からなるこの濾過カートリッジDは、スパイラル形状の膜を含む。この膜は、ポリアミド/ポリスルホン製の交換表面積2.5mを有する有機タイプのものである。このナノ濾過膜は、Osmonicsが商品名Desal 5で販売している。この膜を通過する透過液は、容器Hに向かう。 This filtration cartridge D, which consists of a cylinder made of epoxy glass polymerized under high temperature conditions, contains a spiral membrane. This membrane is of the organic type with an exchange surface area of 2.5 m 2 made of polyamide / polysulfone. This nanofiltration membrane is sold under the trade name Desal 5 by Osmonics. The permeate passing through this membrane goes to the container H.

濃縮水は、回路3を介して回収され、制御弁Eを通過してタンクAに再循環される。出発時の溶液の体積を一定に保ち、また膜の目詰まりを制限するには、除去された透過液の体積に等しい精製水の量を随意にタンクAに加える(ダイアフィルトレーション段階)。この水は、回路2を循環する流体と同じ温度Tに保たれたタンクGから引き出され、ポンプFを用いて回路4を介してタンクAに移される。水のこの随意の添加の選択は、高濃度の加水分解性反応染料の存在または不在によって説明される(本発明の前述の説明を参照されたい)。   The concentrated water is collected via the circuit 3, passes through the control valve E, and is recirculated to the tank A. To keep the starting solution volume constant and limit membrane clogging, an amount of purified water equal to the volume of permeate removed is optionally added to tank A (diafiltration stage). This water is drawn from the tank G maintained at the same temperature T as the fluid circulating in the circuit 2 and transferred to the tank A via the circuit 4 using the pump F. The choice of this optional addition of water is explained by the presence or absence of a high concentration of hydrolyzable reactive dye (see previous description of the invention).

この回路はまた圧力センサーPおよびPを備え、それにより膜モジュールの末端における圧力降下(P−P)および膜差圧(tmp=(P+P)/ 2)の測定が可能になる。さらにタンクA中に配置した電気伝導度測定電極により、濃縮水の導電率をある期間にわたって連続的に監視することが可能になる。 The circuit also includes a pressure sensor P 1 and P 2, whereby the pressure drop at the end of the membrane module (P 1 -P 2) and transmembrane pressure difference (tmp = (P 1 + P 2) / 2) can be measured become. Furthermore, the conductivity measuring electrode arranged in the tank A makes it possible to continuously monitor the conductivity of the concentrated water over a period of time.

タンクA中の導電率が、望ましいナトリウム塩の最低濃度に相当する値に達したらダイアフィルトレーション(タンクGからの水の添加)を停止し、濾過操作を継続する。導電率はタンクA中の濃縮水の重量の減少を反映している。タンクA中の濃縮された濃縮水の重量が初めの量のわずか1/ 10〜1/ 40になったら濾過操作を停止し、溶液を分析する。この最終の濃縮水重量の範囲が、あまり低過ぎない透過水の流束で操作すること、すなわち膜を著しく目詰まりさせることなく操作することを可能にする。この濃縮された染料溶液は、それが非常に少量であるゆえに容易に従来の方法(焼却またはごみ埋立地に置く)で処理されることになる。タンクH中に回収されたNaCl溶液はプロセスの段階4に運ばれる。   When the conductivity in tank A reaches a value corresponding to the minimum concentration of the desired sodium salt, diafiltration (addition of water from tank G) is stopped and the filtration operation is continued. The conductivity reflects a decrease in the weight of concentrated water in tank A. When the concentrated water in tank A weighs only 1/10 to 1/40 of the original volume, the filtration operation is stopped and the solution is analyzed. This final concentrated water weight range makes it possible to operate with a permeate flux that is not too low, i.e., without significantly clogging the membrane. This concentrated dye solution is easily processed by conventional methods (incineration or landfill) because it is so small. The NaCl solution recovered in tank H is carried to stage 4 of the process.

f.段階4(逆浸透プロセス)の説明図
図5の配列は、段階3起源の透過液を含む容量20Lのポリメタクリル酸エステル製タンクA″を含む。このタンクは、ステンレススチール製の送り回路2を介して濾過カートリッジD″と連結し、温度を20℃〜60℃の間で一定に保つことを可能にするサーモスタットで制御された浴により温度を調整する。この供給回路2は、高圧ポンプP″と、このポンプP″の前に位置して弁C″を備えた排出回路5とを含む。
f. Illustration of Stage 4 (Reverse Osmosis Process) The arrangement of FIG. 5 includes a 20 L polymethacrylic acid ester tank A ″ containing the permeate from Stage 3. This tank comprises a stainless steel feed circuit 2. The temperature is regulated by a thermostatically controlled bath that allows the temperature to be kept constant between 20 ° C. and 60 ° C. The supply circuit 2 includes a high-pressure pump P ″ and a discharge circuit 5 with a valve C ″ located in front of the pump P ″.

ステンレススチール製の円筒からなるこの濾過カートリッジD″は、スパイラル形状の膜を含む。この膜は、ポリアミド/ポリスルホン製の交換表面積2.3 mを有する有機タイプのものである。この逆浸透膜は、Osmonicsが商品名SC2540Cで販売している。 This filtration cartridge D ″ consisting of a stainless steel cylinder contains a spiral membrane. This membrane is of the organic type with an exchange surface area of 2.3 m 2 made of polyamide / polysulfone. This reverse osmosis membrane. Is sold by Osmonics under the trade name SC2540C.

この回路はまた圧力センサーPおよびPを備え、それにより膜モジュールの末端における圧力降下(P−P)および膜差圧(tmp=(P+P)/ 2)の測定が可能になる。さらにタンクA″中に配置した電気伝導度測定電極により、濃縮水の導電率をある期間にわたって連続的に監視することが可能になる。 The circuit also includes a pressure sensor P 1 and P 2, whereby the pressure drop at the end of the membrane module (P 1 -P 2) and transmembrane pressure difference (tmp = (P 1 + P 2) / 2) can be measured become. Furthermore, the conductivity measuring electrode arranged in the tank A ″ makes it possible to continuously monitor the conductivity of the concentrated water over a period of time.

膜を通過する透過液はナノ濾過作業の容器Gに再循環されて、ダイアフィルトレーション用に供給されるか、または染色で生産用水として使用される。濃縮水は、回路3を介して回収され、制御弁E″を通過してタンクA″に再循環される。   The permeate passing through the membrane is recycled to the nanofiltration vessel G and supplied for diafiltration or used as production water in dyeing. Concentrated water is collected via circuit 3 and recirculated to tank A "through control valve E".

タンクA″中の導電率が、望ましいナトリウム塩の最高濃度に相当する値に達したら、濃縮を停止する。濃縮された濃縮溶液はこのプロセスの頭部に運ばれ、場合によっては補充用の塩を添加して新たな染色を行う。   When the conductivity in tank A ″ reaches a value corresponding to the maximum concentration of the desired sodium salt, the concentration is stopped. The concentrated concentrated solution is carried to the head of the process and possibly replenished salt. Add a new stain.

段階1および4は、連続的または非連続的に操作することができる。これに反して段階2および3はそれぞれ泡立てステップおよび濃縮ステップのため、非連続で非常にうまく働く。   Stages 1 and 4 can be operated continuously or discontinuously. On the other hand, stages 2 and 3 work discontinuously and very well because of the foaming and concentration steps, respectively.

下記の実施例は本発明を例示するものであるが、本発明を限定するものではない。下記の実施例すべてについて予備濾過は、ステンレススチール製プレフィルターを用いて行う。この特徴は、ステンレススチール材料であり、100μmでカットオフする。幾つかの実施例を本文中で詳細に述べ、またこれら全ての実施例を付表2の表中にまとめる。また、次回染色の試験を本発明の最終の利点を示すために提示するが、本発明の一部を形成するものではない。   The following examples illustrate the invention but do not limit the invention. For all of the following examples, pre-filtration is performed using a stainless steel prefilter. This feature is a stainless steel material that cuts off at 100 μm. Several examples are described in detail in the text, and all these examples are summarized in the table in Appendix 2. Also, the next dyeing test is presented to show the final advantages of the present invention, but does not form part of the present invention.

段階2(中和)の実施例
(実施例1:空気の泡立てがない場合)
染浴を代表する合成溶液は、塩化ナトリウム50g/Lおよび炭酸ナトリウム5g/Lを含む。pH5および全アルカリ度2.73を得るためにはこの溶液に9.4 mL/Lの量の塩酸(33%)を加えなければならず、それによってこの溶液は0.546 mmol/LのHCO3−濃度および2.903 mmol/Lの遊離COを有することが可能になる。
Example of stage 2 (neutralization) (Example 1: When there is no air bubbling)
A synthesis solution representing a dyebath contains 50 g / L sodium chloride and 5 g / L sodium carbonate. In order to obtain a pH of 5 and a total alkalinity of 2.73, an amount of 9.4 mL / L hydrochloric acid (33%) must be added to the solution, whereby the solution is brought to 0.546 mmol / L HCO. It becomes possible to have 3- concentration and 2.903 mmol / L free CO 2 .

(実施例2:空気の泡立ての影響)
実施例1と同じ合成溶液を使用するが、今回は同量の塩酸を加えた後に通気装置を用いて空気を導入する。今度はこの溶液のpHは7.37、全アルカリ度は2.545であり、それによってこの溶液は1.018 mmol/LのHCO3−濃度および0.032mmol/Lの遊離COを有することが可能になる。
(Example 2: Effect of air bubbling)
The same synthesis solution as in Example 1 is used, but this time, after adding the same amount of hydrochloric acid, air is introduced using a venting device. This time the pH of this solution is 7.37 and the total alkalinity is 2.545, so that this solution has an HCO 3 concentration of 1.018 mmol / L and 0.032 mmol / L free CO 2. Is possible.

(実施例3:空気の泡立てがない場合)
染浴を代表する合成溶液は、塩化ナトリウム80g/Lおよび炭酸ナトリウム12g/Lを含む。pH5および全アルカリ度7.86を得るためにはこの溶液に22mL/Lの量の塩酸(33%)を加えなければならず、それによってこの溶液は1.5mmol/LのHCO3−濃度および2.25mmol/Lの遊離COを有することが可能になる。
(Example 3: When there is no foaming of air)
A synthesis solution representative of a dyebath contains 80 g / L sodium chloride and 12 g / L sodium carbonate. In order to obtain a pH of 5 and a total alkalinity of 7.86, hydrochloric acid (33%) in an amount of 22 mL / L must be added to this solution, so that this solution has an HCO 3 concentration of 1.5 mmol / L and It becomes possible to have 2.25 mmol / L of free CO 2 .

(実施例4:空気の泡立ての影響)
実施例5と同じ合成溶液を使用するが、今回は同量の塩酸を加えた後に通気装置を用いて空気を導入する。今度はこの溶液のpHは7.25、全アルカリ度は6.495であり、それによってこの溶液は1.3 mmol/LのHCO3−濃度および0.3 mmol/Lの遊離COを有することが可能になる。
(Example 4: Influence of foaming of air)
The same synthesis solution as in Example 5 is used, but this time, after adding the same amount of hydrochloric acid, air is introduced using a venting device. This time the pH of this solution is 7.25 and the total alkalinity is 6.495, so that this solution has an HCO 3− concentration of 1.3 mmol / L and a free CO 2 of 0.3 mmol / L. It becomes possible.

段階3(ナノ濾過)の実施例
(実施例1)
処理すべき浴は、浴比1: 6.5、すなわち体積1625L中での純綿ニットウェア250kgの工業的染色から生じる。この出発時の配合は次のとおりである。
Example of stage 3 (nanofiltration) (Example 1)
The bath to be treated results from the industrial dyeing of 250 kg of pure cotton knitwear in a bath ratio of 1: 6.5, ie a volume of 1625 L. The starting formulation is as follows.

Drimarenegolden Yellow K−2Rを2.565%、すなわち3.93g/L   Drimaregolden Yellow K-2R 2.565%, ie 3.93 g / L

Drimarene Red K−8Bを2.700%、すなわち4.14g/L
Drimarene Blue K−2RLを0.050%、すなわち0.076g/L
Drimarene Red K-8B 2.700%, ie 4.14 g / L
Drimarene Blue K-2RL 0.050%, ie 0.076 g / L

エトキシル化脂肪アルコールを基剤とする添加剤1g/L
塩化ナトリウム80g/L
炭酸ナトリウム8g/L
性質上の理由で、予め材料を冷却せずに、また新鮮な水を供給することによってpHを下げずに染色機を直ちに空にすることはできない。ナノ濾過試験用に染浴を抜き取るのはこの段階である。上記浴に対応し、塩化ナトリウム61g/Lを含む溶液9000gの量を100μmプレフィルターを用いて予備濾過して綿フィブリルを除去する。続いてこの溶液を塩酸(33%)4.9 mL/Lの量で中和する。
Additive based on ethoxylated fatty alcohol 1g / L
Sodium chloride 80g / L
Sodium carbonate 8g / L
For nature reasons, the dyeing machine cannot be emptied immediately without prior cooling of the material and lowering the pH by supplying fresh water. It is at this stage that the dye bath is withdrawn for the nanofiltration test. Corresponding to the bath, cotton fibrils are removed by pre-filtering an amount of 9000 g of a solution containing 61 g / L of sodium chloride using a 100 μm prefilter. The solution is then neutralized with an amount of 4.9 mL / L hydrochloric acid (33%).

この得られた溶液をタンクに入れ、温度50℃に保つ。濃縮水の循環流量を300L/時に調整する。膜間圧を10バールまで持っていく。透過液を連続的に集める。一定濃度の加水分解性染料で操作するために一定の同一流量の蒸留水を50℃でそのタンクに加える。すなわちこの段階がダイアフィルトレーションである。   The resulting solution is placed in a tank and kept at a temperature of 50 ° C. The circulating flow rate of concentrated water is adjusted to 300 L / hour. Take the transmembrane pressure up to 10 bar. Collect the permeate continuously. A constant, same flow of distilled water is added to the tank at 50 ° C. to operate with a constant concentration of hydrolysable dye. That is, this stage is diafiltration.

下流および上流の溶液の導電率を電気伝導度計により連続的に測定する。使用する膜は、濾過面積2.5mおよび200〜300Daの間のカットオフ閾値を有するOsmonicsから得たポリプロピレン製スパイラル膜である。 The conductivity of the downstream and upstream solutions is continuously measured with an electrical conductivity meter. The membrane used is a polypropylene spiral membrane obtained from Osmonics with a filtration area of 2.5 m 2 and a cut-off threshold between 200-300 Da.

実施時間18分のダイアフィルトレーション操作の終りに、合計実施時間2分の濃縮段階を行う(蒸留水の添加を停止し、濃縮水中に残留する染料を濃縮する)。NaCl 14g/Lの平均組成の透過液39,800gが回収される。さらに、NaCl 5.7g/Lの組成の濃縮水1400gが供給タンク中に残る。   At the end of the diafiltration operation with a run time of 18 minutes, a concentration stage with a total run time of 2 minutes is carried out (stopping the addition of distilled water and concentrating the dye remaining in the concentrated water). 39,800 g of permeate having an average composition of NaCl 14 g / L is recovered. Furthermore, 1400 g of concentrated water with a composition of NaCl 5.7 g / L remains in the feed tank.

NaClの瞬間的な捕捉度は、61〜5.7g/Lの濃度範囲内で 0%から27%まで変動する。加水分解性反応染料の捕捉度は99%であるので回収される透過液は、この操作の間じゅう無色で透明である。塩化ナトリウムの91%が最終的に回収され、物質収支は1%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は、ダイアフィルトレーション期の間に40から51L/時/mまで変動し、また濃縮期の間に51から39L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。 The instantaneous capture of NaCl varies from 0% to 27% within a concentration range of 61-5.7 g / L. Since the degree of capture of the hydrolyzable reactive dye is 99%, the recovered permeate is colorless and transparent throughout this operation. 91% of the sodium chloride is finally recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 1%. The permeate flux varies from 40 to 51 L / hr / m 2 during the diafiltration phase and from 51 to 39 L / hr / m 2 during the concentration phase. The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

(実施例2)
上記浴に対応し、塩化ナトリウム61g/Lを含む溶液9477gの量を100μmプレフィルターを用いて予備濾過して綿フィブリルを除去する。続いてこの溶液を塩酸(33%)4.9 mL/Lの量で中和する。膜間圧を20バールまで持っていく点を除けば実施例1と同じ条件下で濾過操作を行う。実施時間9分のダイアフィルトレーション操作および合計実施時間1分の染料の濃縮操作の終りにNaCl 18g/Lの平均組成の透過液35,509gが回収される。さらに、NaCl 5.55g/Lの組成の濃縮水4452gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、61〜5.55g/Lの濃度範囲内で6%から19%まで変動する。加水分解性反応染料の捕捉度は99%であるので回収される透過液は、この操作の間じゅう無色で透明である。塩化ナトリウムの92%が最終的に回収され、物質収支は1%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は、ダイアフィルトレーション期の間に49から55L/時/mまで変動し、また濃縮期の間に55から53L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。
(Example 2)
Corresponding to the bath, cotton fibrils are removed by prefiltering an amount of 9477 g of a solution containing 61 g / L of sodium chloride using a 100 μm prefilter. The solution is then neutralized with an amount of 4.9 mL / L hydrochloric acid (33%). The filtration operation is carried out under the same conditions as in Example 1 except that the transmembrane pressure is brought up to 20 bar. At the end of the diafiltration operation with a run time of 9 minutes and the dye concentration operation with a total run time of 1 minute, 35,509 g of permeate with an average composition of NaCl 18 g / L are recovered. In addition, 4452 g of concentrated water with a composition of NaCl 5.55 g / L remain in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 6% to 19% within a concentration range of 61 to 5.55 g / L. Since the degree of capture of the hydrolyzable reactive dye is 99%, the recovered permeate is colorless and transparent throughout this operation. 92% of the sodium chloride is finally recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 1%. Flux of permeate varied from 49 during diafiltration stage to 55L / hr / m 2, also varies from 55 during the concentration period to 53L / hr / m 2. The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

(実施例3)
上記浴に対応し、塩化ナトリウム61g/Lを含む溶液9220gの量を100μmプレフィルターを用いて予備濾過して綿フィブリルを除去する。続いてこの溶液を塩酸(33%)4.9 mL/Lの量で中和する。膜間圧を5バールまで持っていく点を除けば実施例1と同じ条件下で濾過操作を行う。実施時間35分のダイアフィルトレーション操作および合計実施時間1分の染料の濃縮操作の終りにNaCl 11.5g/Lの平均組成の透過液50,696gが回収される。さらに、NaCl 6.14g/Lの組成の濃縮水883gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、61〜6.14g/Lの濃度範囲内で0%から40%まで変動する。加水分解性反応染料の捕捉度は99%であるので回収される透過液は、この操作の間じゅう無色で透明である。塩化ナトリウムの92%が最終的に回収され、物質収支は10%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は、ダイアフィルトレーション期の間に18から28L/時/mまで変動し、また濃縮期の間に28から27L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。
(Example 3)
Corresponding to the bath, cotton fibrils are removed by prefiltering an amount of 9220 g of a solution containing 61 g / L of sodium chloride using a 100 μm prefilter. The solution is then neutralized with an amount of 4.9 mL / L hydrochloric acid (33%). The filtration operation is carried out under the same conditions as in Example 1 except that the transmembrane pressure is brought up to 5 bar. At the end of the diafiltration operation with a run time of 35 minutes and the dye concentration operation with a total run time of 1 minute, 50,696 g of permeate with an average composition of NaCl 11.5 g / L are recovered. In addition, 883 g of concentrated water having a composition of NaCl of 6.14 g / L remain in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 0% to 40% within a concentration range of 61 to 6.14 g / L. Since the degree of capture of the hydrolyzable reactive dye is 99%, the recovered permeate is colorless and transparent throughout this operation. 92% of the sodium chloride is finally recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 10%. Flux of permeate varied from 18 during diafiltration stage to 28L / hr / m 2, also varies from 28 during the concentration period to 27L / hr / m 2. The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

(実施例4)
上記浴に対応し、塩化ナトリウム60g/Lを含む溶液9399gの量を100μmプレフィルターを用いて予備濾過して綿フィブリルを除去する。続いてこの溶液を塩酸(33%)4.9 mL/Lの量で中和する。濃縮水の循環流量を100L/時に調整する点を除けば実施例1と同じ条件下で濾過操作を行う。実施時間26分のダイアフィルトレーション操作および合計実施時間2分の染料の濃縮操作の終りにNaCl 10.8g/Lの平均組成の透過液54,418gが回収される。さらに、NaCl 5.7g/Lの組成の濃縮水1997gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、61〜5.7g/Lの濃度範囲内で5%から25%まで変動する。加水分解性反応染料の捕捉度は99%であるので回収される透過液は、この操作の間じゅう無色で透明である。塩化ナトリウムの92%が最終的に回収され、物質収支は5%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は、ダイアフィルトレーション期の間に40から53L/時/mまで変動し、また濃縮期の間に53から50L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。
(Example 4)
Corresponding to the bath, cotton fibrils are removed by prefiltering an amount of 9399 g of a solution containing 60 g / L of sodium chloride using a 100 μm prefilter. The solution is then neutralized with an amount of 4.9 mL / L hydrochloric acid (33%). The filtration operation is performed under the same conditions as in Example 1 except that the circulating flow rate of concentrated water is adjusted to 100 L / hour. At the end of the diafiltration operation with a run time of 26 minutes and the dye concentration operation with a total run time of 2 minutes, 54,418 g of permeate with an average composition of NaCl 10.8 g / L are recovered. In addition, 1997 g of concentrated water with a composition of 5.7 g NaCl / L remains in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 5% to 25% within a concentration range of 61-5.7 g / L. Since the degree of capture of the hydrolyzable reactive dye is 99%, the recovered permeate is colorless and transparent throughout this operation. 92% of the sodium chloride is finally recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 5%. Flux of permeate varied from 40 during diafiltration stage to 53L / hr / m 2, also varies from 53 during the concentration period to 50L / hr / m 2. The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

(実施例5)
上記浴に対応し、塩化ナトリウム61g/Lを含む溶液9467gの量を100μmプレフィルターを用いて予備濾過して綿フィブリルを除去する。続いてこの溶液を塩酸(33%)4.9 mL/Lの量で中和する。ダイアフィルトレーションの間の蒸留水の代わりに水道水を用いる(0.395mS/cm)点を除けば実施例1と同じ条件下で濾過操作を行う。実施時間22分のダイアフィルトレーション操作および合計実施時間2分の染料の濃縮操作の終りに平均NaCl 11g/Lの組成の透過液54,663gが回収される。さらに、NaCl 4.8g/Lの組成の濃縮水3237gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、61〜4.8g/Lの濃度範囲内で12%から23%まで変動する。加水分解性反応染料の捕捉度は99%であるので回収される透過液は、この操作の間じゅう無色で透明である。塩化ナトリウムの93%が最終的に回収され、物質収支は8%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は、ダイアフィルトレーション期の間に23から28L/時/mまで変動し、また濃縮期の間に28から26L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。
(Example 5)
Corresponding to the bath, cotton fibrils are removed by pre-filtering an amount of 9467 g of a solution containing 61 g / L of sodium chloride using a 100 μm pre-filter. The solution is then neutralized with an amount of 4.9 mL / L hydrochloric acid (33%). The filtration operation is carried out under the same conditions as in Example 1, except that tap water is used instead of distilled water during diafiltration (0.395 mS / cm). At the end of the diafiltration operation with a run time of 22 minutes and the dye concentration operation with a total run time of 2 minutes, 54,663 g of permeate having an average NaCl composition of 11 g / L are recovered. In addition, 3237 g of concentrated water with a composition of NaCl 4.8 g / L remain in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 12% to 23% within a concentration range of 61-4.8 g / L. Since the degree of capture of the hydrolyzable reactive dye is 99%, the recovered permeate is colorless and transparent throughout this operation. 93% of the sodium chloride is finally recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 8%. Flux of permeate varied from 23 during diafiltration stage to 28L / hr / m 2, also varies from 28 during the concentration period to 26L / hr / m 2. The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

段階4(逆浸透)の実施例
(実施例1)
処理すべき浴は、浴比1: 8、すなわち1600Lで純綿ニットウェア200kgの工業的染色から生じる。この出発時の配合は次のとおりである。
Example of Step 4 (Reverse Osmosis) (Example 1)
The bath to be treated results from industrial dyeing of 200 kg of pure cotton knitwear at a bath ratio of 1: 8, ie 1600 L. The starting formulation is as follows.

Drimarene Blue HF−RLを0.8%、すなわち1g/L
Drimarene Red HF−Gを0.312%、すなわち0.39g/L
Drimarene Yellow HF−Rを0.520%、すなわち0.65g/L
Drimarene Blue HF-RL 0.8%, ie 1g / L
Drimarene Red HF-G 0.312%, ie 0.39 g / L
Drimarene Yellow HF-R 0.520%, ie 0.65 g / L

スルホン化ポリマー1g/L
塩化ナトリウム80g/L
炭酸ナトリウム12g/L
この染浴のナノ濾過から生じる透過液の25.8g/Lの濃縮物14,360gの量を濃縮水としてタンクに導入し、温度40℃に保つ。この濃縮水の循環流量を400L/時に調整する。膜間圧を50バールまで持っていく。下流および上流の溶液の導電率を電気伝導度計により連続的に測定する。使用する膜は、濾過面積2.5mを有するOsmonicsから得たスパイラル膜である。塩の濃縮段階は実施時間15分で行う。NaCl 2.26g/Lの平均組成の透過液8178.2gが回収される。さらに、NaCl 57.36g/Lの組成の5247gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、31.75〜57.36g/Lの濃度範囲内で 97.57%から86.44%まで変動する。塩化ナトリウムの81.23%が回収され、物質収支は14%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は26から4.5L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。
Sulfonated polymer 1g / L
Sodium chloride 80g / L
Sodium carbonate 12g / L
The amount of 14,360 g of 25.8 g / L concentrate of permeate resulting from nanofiltration of this dyebath is introduced into the tank as concentrated water and kept at a temperature of 40 ° C. The circulating flow rate of this concentrated water is adjusted to 400 L / hour. Bring the transmembrane pressure up to 50 bar. The conductivity of the downstream and upstream solutions is continuously measured with an electrical conductivity meter. The membrane used is a spiral membrane obtained from Osmonics with a filtration area of 2.5 m 2 . The salt concentration step takes place with a duration of 15 minutes. 8178.2 g of permeate having an average composition of NaCl of 2.26 g / L is recovered. In addition, 5247 g of a composition of NaCl 57.36 g / L remain in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 97.57% to 86.44% within a concentration range of 31.75 to 57.36 g / L. 81.23% of the sodium chloride is recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 14%. The permeate flux varies from 26 to 4.5 L / hr / m 2 . The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

(実施例2)
実施例1で述べたと同じ染浴のナノ濾過から生じる透過液の24.8g/Lの濃縮物14,439gの量を濃縮水としてタンクに導入し、温度40℃に保つ。この濃縮水の循環流量を400L/時に調整する。膜間圧を50バールまで持っていく。下流および上流の溶液の導電率を電気伝導度計により連続的に測定する。使用する膜は、濾過面積は2.5mだが前のものよりも目の詰んだOsmonicsから得たスパイラル膜である。塩の濃縮段階は実施時間20分で行う。NaCl 1.37g/Lの平均組成の透過液7955gが回収される。さらに、NaCl 57.45g/Lの組成の5024gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、26.88〜57.45g/Lの濃度範囲内で 98.08%から85.87%まで変動する。塩化ナトリウムの80.6%が回収され、物質収支は19%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は20.52から1.85L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。
(Example 2)
An amount of 14,439 g of a 24.8 g / L concentrate of permeate resulting from nanofiltration of the same dyebath as described in Example 1 is introduced into the tank as concentrated water and kept at a temperature of 40 ° C. The circulating flow rate of this concentrated water is adjusted to 400 L / hour. Bring the transmembrane pressure up to 50 bar. The conductivity of the downstream and upstream solutions is continuously measured with an electrical conductivity meter. The membrane used is a spiral membrane obtained from Osmonics with a filtration area of 2.5 m 2 but more tightly packed than the previous one. The salt concentration step takes place with a duration of 20 minutes. 7955 g of permeate with an average composition of 1.37 g / L NaCl are recovered. In addition, 5024 g of a composition of NaCl 57.45 g / L remains in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 98.08% to 85.87% within a concentration range of 26.88 to 57.45 g / L. 80.6% of the sodium chloride is recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 19%. The permeate flux varies from 20.52 to 1.85 L / hr / m 2 . The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions.

(実施例3)
実施例1で述べた染浴のナノ濾過から生じる透過液の26.3g/Lの濃縮物14,161gの量を濃縮水としてタンクに導入し、温度40℃に保つ。この濃縮水の循環流量を今度は600L/時に調整する。膜間圧を50バールまで持っていく。下流および上流の溶液の導電率を電気伝導度計により連続的に測定する。使用する膜は、実施例2と同じである。塩の濃縮段階は実施時間16分で行う。NaCl 1.046g/Lの平均組成の透過液7975gが回収される。さらに、NaCl 57.98g/Lの組成の5287.4gが供給タンク中に残る。NaClの瞬間的な捕捉度は、29.07〜57.97g/Lの濃度範囲内で 98.1%から90.45%まで変動する。塩化ナトリウムの82.30%が回収され、物質収支は15%未満の測定値の相対精度内まで確かめられる。透過水の流束は23.16から2.6L/時/mまで変動する。膜モジュールは、高温条件下での簡単な酸/塩基洗浄による処理の終りに完全に再生される。実施したこれらすべての試験の概要を付表2に示す。
(Example 3)
An amount of 14,161 g of the 26.3 g / L concentrate permeate resulting from nanofiltration of the dyebath described in Example 1 is introduced into the tank as concentrated water and kept at a temperature of 40 ° C. The circulating flow rate of this concentrated water is now adjusted to 600 L / hour. Bring the transmembrane pressure up to 50 bar. The conductivity of the downstream and upstream solutions is continuously measured with an electrical conductivity meter. The membrane used is the same as in Example 2. The salt concentration step takes place with a duration of 16 minutes. 7975 g of permeate having an average composition of NaCl of 1.046 g / L is recovered. In addition, 5287.4 g of a composition of NaCl 57.98 g / L remain in the feed tank. The instantaneous capture of NaCl varies from 98.1% to 90.45% within a concentration range of 29.07 to 57.97 g / L. 82.30% of the sodium chloride is recovered and the mass balance is verified to within the relative accuracy of the measured value of less than 15%. The permeate flux varies from 23.16 to 2.6 L / hr / m 2 . The membrane module is completely regenerated at the end of the treatment with a simple acid / base wash under high temperature conditions. A summary of all these tests performed is shown in Appendix 2.

付表1
I.反応染料での再循環塩水による染色
1)試験の目的
反応染料の染浴の予備濾過(中和)およびナノ濾過/逆浸透により得られる塩水を新たな染色に再使用することができることを確かめること。
Appendix Table 1
I. Dyeing with reactive dye recycle salt water 1) Purpose of the test To make sure that salt water obtained by prefiltration (neutralization) and nanofiltration / reverse osmosis of reactive dye dye baths can be reused for new dyeing .

2)染浴の配合
Drimarene Yellow HF−Rを0.590%
Drimarene Red HF−Gを1.400%
Navy HF−Bを0.900%
海塩50g/L
炭酸ナトリウム15g/L
染料添加剤
反応染料の染浴を用いて行った一連の処理、すなわち予備濾過、中和、ナノ濾過、および逆浸透の後、下記の特徴を有する塩水が回収される。
2) Formulation of dye bath 0.590% of Dreamare Yellow HF-R
1.400% of Dreamaren Red HF-G
Navy HF-B 0.900%
Sea salt 50g / L
Sodium carbonate 15g / L
Dye additive After a series of treatments carried out using a dye bath of reactive dyes, ie pre-filtration, neutralization, nanofiltration, and reverse osmosis, brine with the following characteristics is recovered.

塩化ナトリウム61g/L±0.2g/L
pH=5.15
TA=6.5
次にくる試験では、この再循環塩水を塩化ナトリウム60g/Lを含むものとみなすことにする。
Sodium chloride 61g / L ± 0.2g / L
pH = 5.15
TA = 6.5
In the next test, this recycled brine will be considered as containing 60 g / L of sodium chloride.

この塩水のIRスペクトルによれば、これはもはや染料添加剤を含んでいないことを示す。   According to the IR spectrum of the brine, this indicates that it no longer contains the dye additive.

この塩水は無色である。
参照として使用する実験用水は、
永久硬度0
TA=5未満
pH=7±0.5
3)Drimarene CLによる次回染色
材料=15g
プロセス=浴比1: 1.0、全体積=150mL
再循環塩水の場合
染料

Figure 2005538268
実験用水の場合
NaCl
Figure 2005538268
a)Drimarene Red CL−5Bを1%用いた配合
実験用水の場合
Drimarene Red CL−5Bを1%
塩化ナトリウム48g/L
炭酸ナトリウム7g/L
再循環塩水80%と実験用水20%の場合
Drimarene Red CL−5Bを1%
塩を含まず
炭酸ナトリウム7g/L
全体積中で再循環した塩水部分起源の塩48g/L、すなわちDrimarene Red CL−5B染料1%に必要な量が回収される。 This brine is colorless.
The experimental water used as a reference is
Permanent hardness 0 o F
TA = less than 5 pH = 7 ± 0.5
3) Next time dyeing with Dreamarene material = 15g
Process = bath ratio 1: 1.0, total volume = 150 mL
In the case of recirculated brine
Figure 2005538268
In case of laboratory water NaCl
Figure 2005538268
a) Formulation using 1% of Dreamaren Red CL-5B In the case of experimental water 1% of Dreamaren Red CL-5B
Sodium chloride 48g / L
Sodium carbonate 7g / L
In the case of 80% recirculated salt water and 20% experimental water, 1% of Dreamaren Red CL-5B
Sodium carbonate 7g / L without salt
48 g / L of salt originated from the brine fraction recycled in the entire volume, ie the amount required for 1% of Dreamaren Red CL-5B dye, is recovered.

b)Drimarene Red CL−5Bを3%用いた配合
実験用水の場合
Drimarene Red CL−5Bを3%
塩化ナトリウム70g/L
炭酸ナトリウム12g/L
100%再循環塩水の場合
Drimarene Red CL−5Bを3%
塩化ナトリウム10g/L
炭酸ナトリウム12g/L
回収した塩水を100%使用し、3%のDrimarene Red CL−5Bの染色に必要な電解質70g/Lの濃度に達するためにこれに塩化ナトリウム10g/Lを加える。
b) Formulation using 3% of Dreamaren Red CL-5B In the case of experimental water 3% of Dreamaren Red CL-5B
Sodium chloride 70g / L
Sodium carbonate 12g / L
In the case of 100% recirculated brine, 3% of Dreamaren Red CL-5B
Sodium chloride 10g / L
Sodium carbonate 12g / L
100% of the recovered brine is used and 10 g / L of sodium chloride is added to this to reach a concentration of 70 g / L of electrolyte required for staining 3% of Dreamaren Red CL-5B.

c)結果は、使用する水が何であろうと実験用水または再循環塩水で得られる着色の間に少しの違い(彩度、明度、堅牢度)もなかった。 c) The results showed no difference (saturation, lightness, fastness) between the colors obtained with laboratory water or recycled brine, whatever the water used.

4)Drimarene Kによる次回染色
材料=15g
プロセス=浴比1: 1.0、全体積=150mL
再循環塩水の場合
染料
4) Next time dyeing with Drimareene K Material = 15g
Process = bath ratio 1: 1.0, total volume = 150 mL
In the case of recirculated brine

Figure 2005538268
Figure 2005538268

実験用水の場合
NaCl
In case of laboratory water NaCl

Figure 2005538268
Figure 2005538268

a)Drimarene Red K−4BLを4%用いた配合
実験用水の場合
Drimarene Red K−4BLを4%
塩化ナトリウム60g/L
炭酸ナトリウム5g/L、または炭酸塩3g/L+36BE NaOHを0.5mL/L
a) Formulation using 4% of Dreamaren Red K-4BL In case of experimental water 4% of Dreamaren Red K-4BL
Sodium chloride 60g / L
Sodium carbonate 5g / L, or carbonate 3g / L + 36o BE NaOH 0.5mL / L

再循環塩水100%の場合
Drimarene Red K−4BLを4%
塩を含まず
炭酸ナトリウム5g/L、または炭酸塩3g/L+36BE NaOHを0.5mL/L
In the case of 100% recirculated brine, 4% of Dreamaren Red K-4BL
Without salt 5g / L sodium carbonate or 0.5g / L carbonate 3g / L + 36 o BE NaOH

この再循環塩水はすでに塩化ナトリウム60g/L、すなわち4%のDrimarene Red K−4BLの染色に推奨された量を含むので電解質を加えるのは無意味である。   It is meaningless to add electrolyte because this recirculated brine already contains sodium chloride 60 g / L, the recommended amount for staining 4% of Drimarene Red K-4BL.

b)結果は、使用する水が何であろうと実験用水または再循環塩水で得られる着色の間に少しも違い(彩度、明度、堅牢度)がなかった。 b) The results showed no difference (saturation, lightness, fastness) between the colors obtained with laboratory water or recycled brine, whatever the water used.

5)Drimarene HFによる次回染色
材料=15g
プロセス=浴比1: 1.0、全体積=150mL
再循環塩水の場合
染料
5) Next time dyeing with Dreamarene HF Material = 15g
Process = bath ratio 1: 1.0, total volume = 150 mL
In the case of recirculated brine

Figure 2005538268
Figure 2005538268

実験用水の場合
NaCl
In case of laboratory water NaCl

Figure 2005538268
Figure 2005538268

a)Drimarene Red HF−2Bを2%用いた配合
実験用水の場合
Drimarene Red HF−2Bを2%
塩化ナトリウム70g/L
炭酸ナトリウム10g/L、または炭酸塩5g/L+36BE NaOHを1mL/L
a) Formulation using 2% of Dreamaren Red HF-2B For experimental water 2% of Dreamaren Red HF-2B
Sodium chloride 70g / L
Sodium carbonate 10g / L, or carbonate 5g / L + 36 o BE NaOH 1mL / L

再循環塩水100%の場合
Drimarene Red HF−2Bを2%
塩化ナトリウム10g/L
炭酸ナトリウム10g/L、または炭酸塩5g/L+36BE NaOHを1mL/L
In the case of 100% recirculated brine 2% of Dreamaren Red HF-2B
Sodium chloride 10g / L
Sodium carbonate 10g / L, or carbonate 5g / L + 36 o BE NaOH 1mL / L

塩化ナトリウム70g/L、すなわち2%のDrimarene Red HF−2Bの染色に推奨された量の代わりに再循環塩水を含む染浴には電解質10g/Lを加える必要がある。   An electrolyte of 10 g / L should be added to a dyebath containing recycled brine instead of the recommended amount for sodium chloride 70 g / L, ie 2% Drimarene Red HF-2B.

b)結果は、使用する水が何であろうと実験用水または再循環塩水で得られる着色の間に少しも違い(彩度、明度、堅牢度)がなかった。 b) The results showed no difference (saturation, lightness, fastness) between the colors obtained with laboratory water or recycled brine, whatever the water used.

6)Drimarene XNによる次回染色
材料=15g
プロセス=浴比1: 1.0、全体積=150mL
再循環塩水の場合
染料
6) Next time dyeing with Dreamarene XN Material = 15g
Process = bath ratio 1: 1.0, total volume = 150 mL
In the case of recirculated brine

Figure 2005538268
Figure 2005538268

実験用水の場合
NaCl
In case of laboratory water NaCl

Figure 2005538268
Figure 2005538268

a)Drimarene Yellow X−4RNを3%用いた配合
実験用水の場合
Drimarene Yellow X−4RNを3%
塩化ナトリウム70g/L
炭酸ナトリウム15g/L、または炭酸塩8g/L+36BE NaOHを1.5mL/L
a) Formulation using 3% of Dreamare Yellow X-4RN In the case of experimental water 3% of Dreamare Yellow X-4RN
Sodium chloride 70g / L
Sodium carbonate 15g / L, or carbonate 8g / L + 36o BE NaOH 1.5mL / L

再循環塩水100%の場合
Drimarene Yellow X−4RNを3%
塩化ナトリウム10g/L
炭酸ナトリウム15g/L、または炭酸塩8g/L+36BE NaOHを1.5mL/L
In the case of 100% recirculated brine, 3% of Dreamare Yellow X-4RN
Sodium chloride 10g / L
Sodium carbonate 15g / L, or carbonate 8g / L + 36o BE NaOH 1.5mL / L

再循環塩水を含む染浴に塩化ナトリウム70g/L、すなわち3%のDrimarene Yellow X−4RNの染色に推奨された量の代わりに電解質10g/Lを加える必要がある。   It is necessary to add 10 g / L of electrolyte to the dyebath containing recycled brine instead of the recommended amount of sodium chloride 70 g / L, i.e. 3% Drimarene Yellow X-4RN.

b)結果は、使用する水が何であろうと実験用水または再循環塩水で得られる着色の間に少しも違い(彩度、明度、堅牢度)がなかった。 b) The results showed no difference (saturation, lightness, fastness) between the colors obtained with laboratory water or recycled brine, whatever the water used.

II.総合的結論
これらの試験は、次に来る処理、すなわち予備濾過−中和−逆浸透にかけた反応染料を含む工業的染浴から回収した塩水を使用することが可能なことを示す。「実験用水」と呼ぶ水で行った標準的な染色は、電解質の量の再調整が必要なことが判明した場合はそれを再調整した後の再循環塩水を用いて得られる結果と同一の結果を示す。通常の堅牢度、色調、および彩度は、どんな水のタイプを用いても同一である。
II. Overall Conclusion These tests show that it is possible to use brine recovered from an industrial dye bath containing reactive dyes that have been subjected to subsequent treatments, namely pre-filtration-neutralization-reverse osmosis. Standard staining performed with water called “lab water” is identical to the results obtained using recirculated brine after readjustment of the amount of electrolyte found to be necessary. Results are shown. Normal fastness, tone, and saturation are the same regardless of the type of water used.

付表2Appendix Table 2

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

CC:濃縮した色素
CB:濃縮した塩水
B:塩水
PW:精製水
*:脚注を意味する
│:括弧内にない数字が体積であることを意味する
g/L:括弧内にある数字が濃度であることを意味する
ナノ濾過の場合、濃縮した色素は、加水分解性反応染料、添加剤、および膜を通過しなかった無機塩を含む水溶液である。g/Lで表される濃度は残留無機塩の濃度である。
CC: Concentrated pigment CB: Concentrated salt water B: Salt water PW: Purified water *: Means footnote │: Number not in parentheses means volume g / L: Number in parentheses is concentration Meaning that in the case of nanofiltration, the concentrated pigment is an aqueous solution containing hydrolysable reactive dyes, additives, and inorganic salts that have not passed through the membrane. The concentration represented by g / L is the concentration of residual inorganic salt.

濃縮した塩水は、予備濃縮段階(ダイアフィルトレーション−濃縮段階に先立つ)または濃縮段階のみを行う場合に膜の下流で得られる「非常に」高濃度の無機塩を含む水溶液である。   Concentrated brine is an aqueous solution containing a “very” high concentration of inorganic salt obtained downstream of the membrane when performing only a preconcentration step (prior to the diafiltration-concentration step) or the concentration step.

塩水は、ダイアフィルトレーション段階、続いて濃縮段階を行う場合に膜の下流で得られる高濃度の無機塩を含む水溶液である。   Brine is an aqueous solution containing a high concentration of inorganic salt obtained downstream of the membrane when performing a diafiltration step followed by a concentration step.

逆浸透の場合、塩水は膜の上流に残る水溶液であり、また精製水は膜を通過した水溶液である。両方とも濃度は無機塩の濃度である。   In the case of reverse osmosis, salt water is an aqueous solution remaining upstream of the membrane, and purified water is an aqueous solution that has passed through the membrane. In both cases, the concentration is that of an inorganic salt.

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

Figure 2005538268
Figure 2005538268

DR(色素):色素の捕捉度。色素の捕捉度はDC=(1−Cp/Co)×100で定義される。
Cp/Co:透過液の濃度対膜の上流の溶液の濃度の比であり、吸光度で測定される。
DR (dye): Degree of dye capture. The degree of dye capture is defined as DC = (1−Cp / Co) × 100.
Cp / Co: The ratio of the concentration of permeate to the concentration of the solution upstream of the membrane, measured by absorbance.

Figure 2005538268
Figure 2005538268

DFP=ジフルオロピリミジン
TCLP=トリクロロピリミジン
MCT=モノクロロトリアジン
VS=ビニルスルホン
Drimagen E2R:芳香族スルホン化誘導体である化学染色用製品
Sandopur R3C:部分的中和カルボン酸のコポリマーである化学染色用製品
DFP = difluoropyrimidine TCLP = trichloropyrimidine MCT = monochlorotriazine VS = vinyl sulfone Drimagen E2R: product for chemical dyeing which is an aromatic sulfonated derivative Sandopur R3C: product for chemical dyeing which is a copolymer of partially neutralized carboxylic acid

(原文に記載なし) (Not described in the original)

Claims (12)

予備濾過、次に中和、次にナノ濾過、次に逆浸透を含む、反応染料によるセルロース繊維の用尽(exhaustion)染色用の浴の処理方法。   A process for treating a bath for exhaustion dyeing of cellulose fibers with reactive dyes, comprising prefiltration, then neutralization, then nanofiltration and then reverse osmosis. 前記染浴が工業用の浴であること、またそれらが好ましくはトリクロロピリミジン、ジフルオロピリミジン、ジフルオロモノクロロピリミジン、モノクロロトリアジン、およびビニルスルホンのファミリーに属する加水分解性反応染料を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The dyebaths are industrial baths and they preferably contain hydrolysable reactive dyes belonging to the family of trichloropyrimidine, difluoropyrimidine, difluoromonochloropyrimidine, monochlorotriazine and vinylsulfone. Item 2. The method according to Item 1. 前記予備濾過を80から120ミクロンの間の好ましいカットオフ閾値を有する膜を備えたフィルターで行うことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。   3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the prefiltration is carried out with a filter with a membrane having a preferred cut-off threshold between 80 and 120 microns. 前記中和を空気の泡の存在下または不在下で酸、好ましくは塩酸を用いて行うことを特徴とする請求項1〜3に記載の方法。   4. Process according to claims 1-3, characterized in that the neutralization is carried out with acid, preferably hydrochloric acid, in the presence or absence of air bubbles. 前記ナノ濾過の間に分離を、一方では高濃度で存在する無機塩の水溶液中で、また他方では膜のカットオフ閾値に近い大きさを有する加水分解性反応染料の水溶液中で行うことを特徴とする請求項1〜4に記載の方法。   Separation during the nanofiltration is carried out on the one hand in aqueous solutions of inorganic salts present in high concentrations and on the other hand in aqueous solutions of hydrolyzable reactive dyes having a size close to the membrane cutoff threshold. The method according to claim 1. 供給液を正圧下で連続的にナノ濾過膜を備えた濾過モジュール中に導入してこの膜を通過した液(透過液)とこの膜を通過することなく移動した液(濃縮水)とを得て、その濃縮水を連続的に供給タンクに向けて送ることを特徴とする請求項5に記載の方法。   The feed liquid is continuously introduced under a positive pressure into a filtration module equipped with a nanofiltration membrane to obtain a liquid that has passed through this membrane (permeate) and a liquid that has moved without passing through this membrane (concentrated water). 6. The method according to claim 5, wherein the concentrated water is continuously sent to a supply tank. 前記ナノ濾過の間に加水分解性反応染料を前記膜の上流で濃縮し、無機塩をこの膜で濃縮ステップにより除去することを特徴とする請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein during the nanofiltration, the hydrolyzable reactive dye is concentrated upstream of the membrane and the inorganic salts are removed by a concentration step at the membrane. 前記ナノ濾過の間、前記膜の上流の加水分解性反応染料の濃度を純水の添加により一定に保ち、無機塩をダイアフィルトレーションステップにより前記膜で除去することを特徴とする請求項5に記載の方法。   6. The concentration of the hydrolyzable reactive dye upstream of the membrane during the nanofiltration is kept constant by adding pure water, and inorganic salts are removed by the membrane through a diafiltration step. The method described in 1. 前記ナノ濾過の段階を、
(i)単一ステップ(濃縮)、
(ii)2ステップ(ダイアフィルトレーション−濃縮)、または
(iii)3ステップ(濃縮−ダイアフィルトレーション−濃縮)、
好ましくは3ステップで操作することができることを特徴とする請求項5に記載の方法。
Said nanofiltration step,
(I) single step (concentration),
(Ii) 2 steps (diafiltration-concentration), or (iii) 3 steps (concentration-diafiltration-concentration),
6. Method according to claim 5, characterized in that it can be operated preferably in 3 steps.
無機塩の最初の濃度が30〜100g/Lの間にあることを特徴とする請求項5に記載の方法。   6. Process according to claim 5, characterized in that the initial concentration of inorganic salt is between 30 and 100 g / L. 前記逆浸透のステップにおいて前記供給液の無機塩の最初の濃度が5〜70g/Lの間、好ましくは10〜15g/Lの間にあることを特徴とする請求項1〜10に記載の方法。   Method according to claims 1-10, characterized in that the initial concentration of inorganic salts of the feed solution is between 5 and 70 g / L, preferably between 10 and 15 g / L in the reverse osmosis step. . 前記逆浸透から得られる濃縮水が、3〜8重量%の間まで濃縮され、着色廃棄物を含まず、好ましくはpH5.5〜6の間の無機塩を含む純水からなること、またそれを染色に再使用することができることを特徴とする請求項1〜10に記載の方法。   The concentrated water obtained from the reverse osmosis is composed of pure water which is concentrated to between 3 and 8% by weight, does not contain colored waste, and preferably contains an inorganic salt having a pH of between 5.5 and 6. The method according to claim 1, wherein the method can be reused for dyeing.
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