JP2665490B2 - 編織布の処理 - Google Patents

編織布の処理

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JP2665490B2 JP3352474A JP35247491A JP2665490B2 JP 2665490 B2 JP2665490 B2 JP 2665490B2 JP 3352474 A JP3352474 A JP 3352474A JP 35247491 A JP35247491 A JP 35247491A JP 2665490 B2 JP2665490 B2 JP 2665490B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、染色した編織布(ファ
ブリック)の後洗浄(post washing)に関
する。編織布の表面は、発色団と反応部位(react
ive site)とを含む反応染料によって処理され
るが、染料の一部は編織布表面に緩く結合したままであ
るため、これを洗浄によって除去する必要がある。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】反応染料は、広範囲の
色相(shade)で大きな堅牢度が得られるため、木
綿、ウール及び再生セルロースの処理に広く使用されて
いる。染色段階の後は、編織布上に残った総ての染料が
堅牢であるように、未反応染料を編織布から除去しなけ
ればならない。
【0003】この洗浄段階は時間のかかるプロセスであ
る。というのも、複数の別個の洗浄浴を直列に使用し
て、最終段階で、表面にゆるく結合しただけの染料残留
物を完全に除去しなければならないからである。従っ
て、洗浄操作には大量の水が使用され、且つ染料の除去
を促進するために化学物質が洗浄浴に添加される。浴は
通常60°C〜100°Cの温度範囲で操作され、従っ
てかなりの熱エネルギーを必要とする。また、洗い落と
された染料を含む大量の水を、廃水システムを介して処
分しなければならないという問題もある。環境に関する
要件は着色物質を含む水の排出に関して益々厳しくなっ
てきているが、いずれにしても、このような排出は水流
に視覚的によくない印象を与える。反応染料による染色
及び洗浄のプロセスは、1986年にDyers Co
mpany Trustから出版された“The Dy
eing of Cellulosic Fibre
s”に記述されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、編織布の表面
を水浴中に浸漬することにより、編織布の表面にゆるく
結合した反応染料を除去する方法であって、浴の媒質
を、その媒質中に懸濁又は溶解した染料を吸収すること
ができる材料と接触させることを特徴とする方法を提供
する。
【0005】好ましい吸収材料は、ハイドロタルク石様
材料(hydrotalcite−like mate
rial)である。ハイドロタルク石様材料という用語
には、か焼した材料(calcined materi
al)が含まれる。別の吸収材料として、表面に陰イオ
ン吸収部位を有するものもある。
【0006】本発明は、ハイドロタルク石として知られ
ている式Mg6Al2(OH)16CO3.4H2Oの化合物
に関連した陰イオン交換材料を使用する。便宜上、この
材料は以後ハイドロタルク石様材料と称する。
【0007】非結合染料を除去するための本発明の方法
で有用なハイドロタルク石様材料は下記の式I: Mk+mn+p(OH)2z y-x.H2O で示すことができる。
【0008】前記式中、Mは任意の1+もしくは2+の
陽イオン又はそれらの組合わせであり、Nは任意の3+
もしくは4+の陽イオン又はそれらの組合わせであり、
kは1+陽イオンの個々のモルフラクションの合計であ
り、mは2+陽イオンの個々のモルフラクションの合計
であり、nは3+陽イオンの個々のモルフラクションの
合計であり、pは4+陽イオンの個々のモルフラクショ
ンの合計であり、但しk及びm又はn及びpは両方では
なくいずれか一方がゼロであり得、k+m+n+p=1
であり、Az y-は電荷y−及びモルフラクションzの任
意の陰イオンであるか、又は類似のもしくは異なるy−
をもつ陰イオンの組合わせであり、k+2m+3n+4
p−2−zy=0であり、xは1〜100であり得る。
【0009】前記式中の陽イオンMはLi+、Mg2+
Zn2+、Fe2+、Cu2+、Sn2+、Ca2+及びSr2+
ある。適当なN陽イオンとしては、Al3+、Fe3+、T
4+及びSn4+が挙げられる。
【0010】好ましい二価陽イオンはZn2+、Cu2+
しくはMg2+、又はこれらイオン同士の組合わせもしく
は他の二価陽イオンとの組合わせである。
【0011】陰イオンAは無機又は有機陰イオンであり
得る。好ましい無機陰イオンAはCl-、NO3 -、SO4
2-、CO3 2-及びOH-である。有機陰イオンの具体例と
しては、クエン酸イオン及びステアリン酸イオンのよう
なカルボキシレートイオンが挙げられる。
【0012】本発明で使用するハイドロタルク石様材料
の具体例を下に挙げる: Zn16Al2(OH)36(Cl2)xH2O Mg6Al2(OH)16(NO32xH2O Cu16Al2(OH)36(Cl2)xH2O ハイドロタルク石様化合物の製造方法は公知であり、幾
つかの出版物、例えばSolid State Ion
ics 22(1986)、135〜141ページに記
載のWalter T Reichleの論文“Syn
thesisof Anionic Clay Min
erals(Mixed MetalHydroxid
es,Hydrotalcite)”、及びChemt
ech(1986年1月)、58〜63ページに記載の
Walter T Reichleの論文“Anion
ic Clay Minerals”に記述されてい
る。
【0013】本出願人は粒度110オングストローム以
下のハイドロタルク石様材料が、110オングストロー
ムより大きい粒度の材料より速く着色剤を吸収できるこ
とを発見した。この粒度のより小さい材料はまた、より
大きい吸収能力を有する。好ましい粒度は100オング
ストローム以下であり、より好ましくは40〜100オ
ングストロームである。これらの粒度はX線回折により
<001>方向で測定する。
【0014】本発明の方法は総てのバッチ、即ち不連続
洗浄システム、例えばウィンチ、ジェット、ビーム、パ
ッケージ、ストック、衣類(garment)及びかせ
(hank)に適用できる。この方法はまた、連続プロ
セスを得るべく直列に使用される複数の洗浄段階にも適
用できる。
【0015】A.亜鉛/アルミニウムハイドロタルク石
様材料 本発明で有用な亜鉛/アルミニウムハイドロタルク石様
材料は下記の方法の1つ又は当業者に公知の別の方法で
製造し得る: 1.モル比8:1の塩化亜鉛及び塩化アルミニウムの1
mol dm-3溶液を調製した。これに、水酸化ナトリ
ウムの2mol dm-3溶液を、前記塩化物溶液の初期
pHが約3からpH6.75に増加するまで加えた。そ
の結果形成された白色ゲル状沈澱物を遠心によって分離
した。この沈澱物を脱イオン水中への懸濁によって洗浄
し、次いで遠心した。この洗浄プロセスを数回繰り返し
た。次いでゲルを80°C〜100°Cで乾燥し、微粉
末に粉砕した。
【0016】2.モル比8:1の塩化亜鉛及び塩化アル
ミニウムの1mol dm-3溶液を調製すると同時に、
撹拌器を備えた5リットルビーカー内へ、水酸化ナトリ
ウムの5mol dm-3溶液と一緒にポンピングした。
水酸化ナトリウムの添加速度は、該反応混合物中のpH
が6.5に維持されるように変化させた。得られたゲル
を分離し、前述のように洗浄した。次いで、洗浄した沈
澱物の粒子を下記の種々の方法で乾燥した: a)噴霧乾燥。
【0017】b)アルコール中に懸濁させ、濾過し、5
0°Cのオーブンで乾燥した。得られた沈澱物をハンマ
ーミルで粉砕して微粉末を形成した。
【0018】c)非イオン界面活性剤(ICI社のSy
nperonic A7)中に懸濁させ、濾過し、50
°Cのオーブンで乾燥した。次いで、得られた沈澱物を
ハンマーミルで粉砕して微粉末を形成した。
【0019】B.マグネシウム/アルミニウムハイドロ
タルク石様材料 本発明で有用なマグネシウム/アルミニウムハイドロタ
ルク石様材料は下記の方法又は当業者に公知の別の方法
で製造し得る:98リットルの水に、19.5kgの水
酸化ナトリウムを加え、次いで25kgの硝酸マグネシ
ウムと18.3kgの硝酸アルミニウムとを73リット
ルの水に溶解したものを加えてMg:Alの比を3:1
とした。この硝酸塩溶液は撹拌下で30分かけて加え
た。この溶液を90°C〜100°Cで2時間加熱し
た。得られた沈澱物を濾過し洗浄した。この沈澱物を下
記のように処理した: (i)試料を水に再懸濁して10%固体スラリーを得
た。
【0020】(ii)試料を噴霧乾燥した。そして、
(iii)試料を約120°Cのオーブンで乾燥し、流
体エネルギーミルを用いて微粉砕した。
【0021】C.粒度の小さいMg/Alハイドロタル
ク石様材料 本発明で有用な粒度の小さいマグネシウム/アルミニウ
ムハイドロタルク石様材料は下記の方法で調製する。
【0022】水酸化ナトリウム/炭酸ナトリウム混合物
のアルカリ溶液150リットルからなり、全陰イオン濃
度が5Mであり且つ水酸化物対炭酸塩のモル比が3:1
であるアルカリ溶液を、約66リットルの脱イオン水が
入っている容器に加えて、pHを中性から約pH10に
上げた。
【0023】硫酸アルミニウムと硫酸マグネシウムとの
溶液であって、全金属イオン濃度が2Mであり且つマグ
ネシウム対アルミニウムのモル比が3:1である溶液を
前記容器内に加え、この容器の中味を撹拌した。前記硫
酸塩溶液の添加速度は溶液のpHが10〜10.5に維
持されるように調節した。この硫酸塩溶液を加えると即
座に沈澱が生成したが、得られたスラリーは温度を25
°Cに維持すべく冷却した。反応時間は約50分であ
り、溶液添加完了後に10分間撹拌を続ける。次いでス
ラリーを圧縮してフィルターケークを形成し、このケー
クを脱イオン水で洗浄した。洗浄濾液を塩化バリウム溶
液で検査して硫酸塩の存在を調べたところ、ケークから
硫酸塩の大部分が除去されたことが判明した。次いでこ
のケークを水中に懸濁させ、噴霧乾燥して、平均粒度約
30マイクロメートルの粒子を得た。
【0024】この材料の粒度を、Philipsのシリ
ーズ17の回折計とCu−Kα線とを用いてX線粉末回
折で測定した。
【0025】
【数1】 のいずれかを用いて、幅(B)を測定し且つこれらをロ
ーレンツのプロフィール又は平方ローレンツプロフィー
ル(squared−lorentzian prof
ile)に適合させることにより、(001)反射ピー
クを半値全幅値に変換した。ピーク位置とFWHM値と
を、EF Kaelbu,Handbook of X
−rays,McGraw−Hill(1967)に記
載のScherrerの方程式に挿入すれば、粒度を計
算することができる。粒度は53オングストロームであ
った。
【0026】ハイドロタルク石様材料の形態(モルホロ
ジー)は製造方法に依存することが判明した。特に好ま
しいのは、噴霧乾燥のような多孔質材料を形成せしめる
製造方法である。
【0027】ここで、本発明の方法をウィンチ浴に関し
て説明する。好ましい方法では、洗浄媒質を洗浄浴から
循環させて、浴の外部の吸収材料と接触させる。吸収材
料は、プロセスを短時間停止させるだけで吸収材料を更
新できるようにカートリッジに入れて保持するのが好ま
しい。本発明で使用し得るハイドロタルク石様材料以外
の吸収材は改質セルロース、例えば米国セントルイスの
Sigma Chemicals社から入手し得るエピ
クロルヒドリントリエタノールアミンセルロースであ
る。
【0028】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の方法を
非限定的実施例により説明する。
【0029】実施例I 浴のケーシング1は水平駆動されるパドルローラ2と水
平アイドルローラ3とを備えている。これらローラの周
りには或る長さの編織布4が架けられており、図示して
ない手段によって継続的に撹拌されている洗浄浴媒質5
中に懸吊されている。この浴は、穿孔プレート7によっ
て編織布の軌道から分離された加熱コイル6により約9
5°C〜100°Cの温度に維持されている。ポンプ8
は懸濁した染料を含む洗浄水をケーシングの底から排出
させ、フィルタ9を介して送り返す。このフィルタは、
懸濁した反応染料を吸収することができる活性吸収材料
(噴霧乾燥したMg6Al2(OH)16(NO32xH2
O)を含んでいる。この吸収材はフィルタ本体から取外
すことができるフィルタバッグの中に詰めると便利であ
る。
【0030】木綿布の試料片を装填し、水を水対布の比
が14:1になるように加えた。反応染料、例えばPr
ocion Red HE又はProcion Tur
quoise HAを木綿布上に3%w/wの量で添加
した。この布を染料液中で30分間循環させ、その間温
度を85°Cに上げた。次いで、塩化ナトリウム(80
g/リットル)を3段階で加え、布を10分間循環させ
た。この染色ステップの後にソーダ灰(20g/リット
ル)を加え、染料浴を90°Cにして布を40分間循環
させた。
【0031】次いで、HTフィルタ材料をフィルタに具
備し(木綿の重量の5%)、ポンプ8により染料浴媒質
をフィルタ9を介して循環させた。
【0032】このポンプは、浴の完全な循環を1分当た
り3回の割合で実施した。10分後にポンプを停止さ
せ、染料液を排出した。次いでウィンチケーシング1に
冷水を満たし、布を10分間循環させた。この間、ポン
プを作動させた。この洗浄ステップでケーシング1を濯
いだ後、ケーシングに再び水を充填し、布を回転させな
がら温度を95°Cに上げた。この最終洗浄段階のため
にフィルタ9に新しいHTを充填し、洗浄を30分間続
けて、ゆるく結合していた染料を布から完全に除去し、
フィルタに吸収させた。その結果実質的に脱色された洗
浄媒質は廃液として廃棄し得る。
【0033】吸収材料は、小袋又は類似の分配手段(d
osing article)の中に入れて洗浄媒質に
添加してもよい。
【0034】本発明の方法を使用することによって得ら
れる利点は、前記した本発明の方法の特徴と従来の洗浄
方法の特徴とを示す表1から明らかである。これらの結
果は、3500リットル浴での木綿布250kgの処理
に基づくものである。
【0035】従来の洗浄方法では、染色プロセスをソー
ダ灰の添加と90°Cで40分間の布の循環とによって
実施した。次いで浴を空にし、再充填し、布を循環させ
ながら冷水で15分間濯いだ。浴を空にし、再充填し、
温度を95°Cに上げて布を30分間循環させた。次い
で、下記の洗浄ステップを適用した:i)浴を空にし、
再充填し、布を60°Cで15分間循環させる(3
回)。
【0036】ii)浴に新しい水を満たして室温で15
分洗浄する操作を2回行う。
【0037】
【表1】表I 本発明の方法 従来の方法 所要時間 4.5時間 8時間 水の使用量 10,500リットル 28,000リットル 相対消費エネルギー 58 100 排液の色 実質的に透明 濃く着色実施例II マグネシウム/アルミニウムハイドロタルク石様材料の
試料(1)を前述のように(方法B)製造し、噴霧乾燥
した。
【0038】粒度の小さい材料の試料(2)を方法Cに
よって製造した。
【0039】マーセル加工していない木綿の編布200
gからなる試料を実施例Iと同様に染色した。この染色
は、2種類の反応染料、Remazol Red RB
(Hoechst社)及びProcion Turqu
oise HA(ICI社)について別個に行った。
【0040】いずれの場合も、ハイドロタルク石はフィ
ルタバッグに25g詰めて使用した。実施例Iで説明し
たように、染色サイクルの最後に、染料浴媒質をハイド
ロタルク石を介してポンピングすることにより水から過
剰の染料を除去した後で液体を廃棄した。溶液中の染料
の減少度をモニターするためにウィンチ内の液体本体か
ら試料を採取し、且つハイドロタルク石吸収材の効果を
モニターするためにフィルタからウィンチへのリターン
ラインから試料を採取した。
【0041】各試料の吸光度を、紫外・可視(uv/v
is)スペクトロメータにより染料の最大吸収波長で、
即ちRemazol Red RBの場合は520n
m、Procion HAの場合は670nmで測定し
た。従って、特定試料の吸光度が低ければ低いほど、そ
の特定試料中の染料濃度は低いことになる。
【0042】実施例Iで述べたように、染料浴媒質を廃
棄した後は、ウィンチに冷水を満たして布を10分間循
環させ、その後この水を廃棄した。
【0043】次いでウィンチに再び水を満たし、フィル
タに新しいハイドロタルク石試料25gを充填した。温
度を95°Cに上げ、液体をフィルタを介して60分間
循環させた。ウィンチ内の液体本体から液体試料を採取
し、且つフィルタからウィンチへのリターンラインから
も採取した。
【0044】得られた結果を表II及び表IIIに示
す。
【0045】
【表2】表II 染料浴廃液の処理 i)Remazol Red RB 520nmでの吸光度 試料1 試料2 時間/分 ウィンチ内 フィルタ出口 ウィンチ内 フィルタ出口 0 2.080 1.382 2.069 1.004 2 1.543 1.531 − − 3 − − 1.049 0.747 5 1.590 1.593 0.887 0.719 10 1.682 1.695 0.736 0.744 15 1.683 1.698 0.733 0.757 i)Procion Turquoise HA 670nmでの吸光度 試料1 試料2 時間/分 ウィンチ内 フィルタ出口 ウィンチ内 フィルタ出口 0 3.678 2.168 3.368 0.551 2 − − 0.709 0.659 3 1.842 1.720 − − 5 2.040 1.976 0.761 0.718 10 2.240 2.186 0.834 0.825 15 2.260 2.208 0.928 0.875 これらの結果から明らかなように、ハイドロタルク石試
料は両方とも染料浴廃液中の染料濃度を著しく減少さ
せ、試料2はこの減少を試料1より速く達成し、合計で
試料1より約60%多い染料を除去せしめる。
【0046】
【表3】表III 高温洗浄液の処理 i)Remazol Red RB 520nmでの吸光度 試料1 試料2 時間/分 ウィンチ内 フィルタ出口 ウィンチ内 フィルタ出口 0 0.201 0.014 0.113 0.018 2 0.018 0.009 0.009 0.008 5 0.007 0.006 0.021 0.011 10 − − 0.011 0.036 15 0.008 0.007 0.009 0.012 30 0.007 0.007 0.009 0.009 45 0.010 0.006 − − 60 0.011 0.008 0.012 0.011 i)Procion Turquoise HA 670nmでの吸光度 試料1 試料2 時間/分 ウィンチ内 フィルタ出口 ウィンチ内 フィルタ出口 0 1.394 0.260 1.620 0.014 2 0.227 0.179 0.219 0.025 5 0.088 0.060 0.036 0.006 10 − − 0.017 0.002 15 0.050 0.047 0.016 0.003 30 − − 0.011 0.000 40 − − 0.006 0.001 60 0.075 0.089 0.007 0.000 Remazol Red RBでは、濾過開始時のウィ
ンチ内の染料濃度が低いために、試料2の利点は余り明
白ではないが、Procion Turquoiseに
関するデータは、試料2の方が60分間の洗浄の間にウ
ィンチ内の染料濃度を遥かに大きく低下させることを示
している。
【図面の簡単な説明】
【図1】ウィンチ洗浄浴の縦断面図である。
【符号の説明】 1 ウィンチケーシング 2 パドルローラ 3 アイドルローラ 4 編織布 5 洗浄浴媒質 6 加熱コイル 7 穿孔プレート 8 ポンプ 9 フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キース・ロバート・フレイザー・コクケ ツト イギリス国、チエシヤー・ダブリユ・エ イ・4・4・ジエイ・エツクス、ビア・ ウオーリントン、プレストン−オン−ザ −ヒル、タンネル・エンド・6 (72)発明者 マーチン・コンキヤノン イギリス国、マージーサイド・エル・ 48・9・ワイ・デイー、ウイラル、ウエ スト・カービイ、グレインジ・フアー ム・クレスセント・35 (72)発明者 モーリス・ウエブ イギリス国、チエシヤー・シー・エイ チ・3・5・エル・デイー、チエスタ ー、ビツカース・クロス、グリーン・レ ーン・117 (56)参考文献 特開 昭53−10770(JP,A) 特開 昭55−16978(JP,A) 特開 昭48−49260(JP,A) 特開 昭50−64588(JP,A) 特開 昭55−28750(JP,A) 特公 昭48−29516(JP,B1)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 織物セルロース基体の染色後に該織物セ
    ルロース基体から反応染料を除去する方法であって、該
    織物セルロース基体からの反応染料を溶解又は懸濁する
    水性媒質を含有する洗浄浴内に該セルロース基体を浸漬
    すること、該織物セルロース基体を該洗浄浴内に存在さ
    せながら、その中で水性媒質中に溶解又は懸濁した反応
    染料を吸収することのできるカチオン性吸収剤と水性媒
    質とを接触させる吸収ユニット中に水性媒質をポンプで
    送りこむこと、水性媒質中に溶解又は懸濁した反応染料
    の除去後に水性媒質を該洗浄浴に戻すこと及びカチオン
    性吸収剤が 110オングストローム以下のX線回折により
    <001>方向で測定した粒度を有するハイドロタルク
    石様材料であることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 洗浄段階を60°C〜100°Cの範囲
    の温度で操作する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 カチオン性吸収剤の粒度が、光散乱によ
    り測定して250ミクロン以下である請求項1又は2に
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 カチオン性吸収剤を織物基体の重量の1
    %〜10%の量で存在させる請求項1から3のいずれか
    一項に記載の方法。
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