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用染色废水对纱线进行染色的方法与流程

2021-01-13 15:01:17|400|起点商标网
本发明属于纺织印染
技术领域:
,具体涉及一种用染色废水对纱线进行染色的方法。
背景技术:
:纯棉染色一般使用活性染料,由于活性染料染色过程中需加入元明粉促染,在碱性条件下固色,并存在部分染料水解的客观现实,故染色后的排放水中含有大量的染料、元明粉和纯碱,从色度、含固量、酸碱度等方面均不符合环保排放要求。而棉排水中的大量染料、元明粉和纯碱若能二次利用,则既能消耗掉废水,又能降低成本生产产品、进而产生经济效益,起到一举多得的效果。锦纶染色一般用酸性染料、金属络合染料或活性染料酸性条件下染色,得色深度取决于锦纶末段氨基数量,其上染特性决定了染色后残液色度不会太高,而锦纶染后废水对纯棉纤维不易上染的特性,则决定了在纯棉染色过程中存在利用锦纶染色废水的可能性。涤纶染色所用的分散染料只对涤纶纤维上染,不会对纯棉纤维上染,这一特性决定了其排放的废水可直接用于纯棉纱线染色。因此,实现染色废水续染,能够降低硫酸盐、色度的排放量,是实现清洁生产和循环经济的重要举措,研究意义重大。中国专利cn109322177a公开一种染色废水循环回用的方法,其提供了一种分散染料废水循环染色使用的染色方法,该方法适用于聚酯纤维及其混纺织物,但仅限于分散染料废水回用,且需使用专门的高分子分散剂和液体染料,没有提供纯棉、锦纶、涤纶多种混合废水染色方面的的技术方案。中国专利cn104674570a公开一种活性染料的染色废水回用染色方法,其基本步骤是脱色——软化——中和——盐度测定——染色,技术关键点在于染色废水净化处理,需将染色废水处理为清水后才能继续参与染色过程,步骤繁琐。中国专利cn106012592a公开一种染料废水循环染色方法,其提供了一种活性染料的废水循环染色方法,其主要运用了阳离子脱色剂和阴离子表面活性剂,将废水处理为清水后再用于染色,类似于污水处理手法。至今,尚未发现国内外有纯棉、锦纶和涤纶染色后的排放混合废水直接进行再染色工艺的文献报道。但是,纯棉、锦纶和涤纶的混合染色废水中含有多种物质,具体包括残余分散染料、水解后活性染料、部分未水解活性染料、匀染剂、分散剂、电解质、碱剂和酸等,这些成分或多或少都会对染色过程产生影响,最终可能产生沾色、染色不匀、内外差等问题,所以研究一种能保证染色品质的、不需使用脱色、絮凝等污水处理手段的、染色废水再次染色利用的技术,成为实现清洁生产和循环经济的迫切需求。技术实现要素:本发明的目的是提供一种用染色废水对纱线进行染色的方法,染色废水不需使用絮凝、脱色等污水处理手法直接用于染色,降低漂染用水,降低生产成本,实现环保节能生产。本发明所述的用染色废水对纱线进行染色的方法是染色废水调节ph值后加入活性染料得到混合染液,混合染液对纱线进行染色;其中,染色废水为纯棉染色废水、涤纶染色废水或锦纶染色废水中的两种或三种,纱线为活性染料能够上染的纱线。所述的调节ph值至7.0-8.0。所述的活性染料为市售的中温型活性染料或高温型活性染料,高温型活性染料优选科莱恩公司高温型活性染料nxgn、rx6bn、yx4rn、bxbln或nxrbl中的一种或几种,中温型活性染料优选住友中温型活性染料bbrf、r3bf、y3rf、nbbf或安诺其bksrfd中的一种或几种。所述的活性染料的质量为纱线质量的0.3-10%。所述的纱线为纯棉筒纱或纯棉经轴纱。本发明所述的用染色废水对纱线进行染色的方法,包括如下步骤:(1)染色废水预处理收集染色废水并调节ph值;(2)纱线的废水染色纱线装入高温高压纱线染色机内,将步骤(1)中得到的调节ph值后的染色废水加入高温高压纱线染色机内,浴比1:5-20,入水后调节泵速至90-100%之间,流量8500-12000l/min/kg之间,压差1.3-1.8之间,然后加入螯合分散剂、元明粉和活性染料,按照0.3-0.8℃/min的速率升温至60-90℃,30分钟内加入纯碱,保持40-60分钟,排放,得到染色纱线;(3)皂洗及固色后处理染色纱线进行皂洗及固色后处理,即得。步骤(1)中所述的染色废水在水池存放,并将ph值调节范围为7.0-8.0,用电导率仪测定含盐量,测完后取水样作为实验室打样用水。步骤(2)中所述的纱线为原纱或前处理后纱线。所述的前处理后纱线的制备过程包括煮漂和水洗两步,具体步骤是将纱线装入高温高压纱线染色机的染缸内,加入清水或预处理后的染色废水,浴比为1:5-20,然后依次加入螯合剂0.5-2g/l、精炼剂1-3g/l、烧碱3-5g/l和双氧水5-10g/l,升温至100-110℃保持30-50分钟,排放;煮漂后依次进行水洗和酵素洗,浴比为1:5-20,水洗温度为85-95℃,水洗时间为8-12min,水洗后往染缸内加入除氧酶0.1-0.3g/l和中和酸0.6-0.8g/l,升温至45-55℃保持15-25分钟,排放,得到前处理后纱线。步骤(2)中所述的螯合分散剂优选螯合分散剂raytexilla-r(淄博鲁瑞精细化工有限公司)。步骤(2)中所述的螯合分散剂用量为0.5-2.0g/l,元明粉用量为10-100g/l,纯碱用量为10-30g/l。步骤(2)中所述的染色纱线颜色的ks值>15。步骤(3)中所述的皂洗是在染缸内加入皂洗剂1g/l,浴比1:5-20,升温至98-105℃保持15分钟,排放;皂洗次数为1-3次。所述的皂洗剂优选为淄博鲁瑞精细化工有限公司生产的皂洗剂raytexilwo-al。步骤(3)中所述的固色后处理采用固色剂对染色纱线进行固色处理,浴比为1:5-20,固色剂用量为染色纱线重量的1-5%,固色温度为40-60℃,固色时间为10-30min,固色后烘干,完成染色。所述的固色剂为无甲醛固色剂fa-r(鲁瑞精细化工有限公司)。步骤(3)中染色后的纱线皂洗及固色后处理的目的在于去除染色后纱线的表面浮色同时提升染色后纱线的各项色牢度;根据染色原理可知,混合废水中的残余分散染料对于纯棉纤维不会上染,水解后活性染料对纯棉纤维不会继续上染,未水解活性染料存在继续上染纯棉纤维的可能;为避免布面沾色问题,本发明加入了螯合分散剂、皂洗剂raytexilwo-al和无甲醛固色剂fa-r,螯合分散剂可以去除分散废水中残余分散剂、匀染剂和促染剂影响;皂洗剂raytexilwo-al可以有效结合染后纱线表面悬浮的、未上染的阴离子染料,提高纱线净洗效果;无甲醛固色剂fa-r可以提高纱线牢度0.5-1级,避免沾色问题;废水中电解质可以通过测量电导率计算出含量,作为后续染色中元明粉加入量的依据;碱剂和酸可以通过加入适量ph调节剂调整ph至7.0左右;染色不匀、内外差的问题则可以通过染色工艺参数调整得到解决,主要是升温速率、流量、压差等。但由于存在部分未水解染料会上染纯棉纤维,废水自身染色会产生一定的颜色,故限定所染纱线的颜色要求ks值>15,以避免对浅色品种染色造成影响。本发明的有益效果如下:1、本发明中采用不经过絮凝、脱色等手段处理的纯棉、锦纶、涤纶多种混合排放污水替代软化水直接用于纯棉纱线的染色,减少了正常软化水的使用量,同时降低了12%以上的染色废水排放量,降低废水处理成本,达到了节能减排的效果;2、本发明使用纯棉、锦纶、涤纶多种混合排放水直接进行染色,减少了染色废水中的元明粉、水解染料、纯碱的排放量,可节约元明粉用量20-50%,纯碱5-10%,染料4-5%,能够降低废水处理的压力与成本,降低了染色废水中tbs(溶解性总固体含量)。具体实施方式以下结合实施例对本发明做进一步描述。实施例1以采用5.0%用量的活性染料对200kg纯棉筒纱进行染色为例,具体步骤为:(1)染色废水预处理收集锦纶和涤纶的染色后废水,加入纯碱将染色废水的ph值调节为7.1±0.1;(2)纱线的废水染色纱线为经过前处理后的纯棉筒纱,染色用水为步骤(1)调节完ph值的废水,所用染料为科莱恩公司高温型活性染料nxgn,具体步骤为:筒纱的前处理:所用助剂为常规纯棉前处理助剂,将200kg纯棉筒纱装入染缸内,加入步骤(1)预处理后的废水,浴比为1:5,然后依次加入螯合剂raytexilsq-b(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-0.5g/l、精炼剂raycleansa-e(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-3g/l、烧碱naoh-3g/l和双氧水h2o2-10g/l,升温至100℃保持50分钟,排放;往染缸内加入清水浴比为1:5,90℃保持10分钟,排放;再往染缸内加入除氧酶raytexilez-b(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-0.2g/l和中和酸raytexilph-n(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-0.7g/l,升温至50℃保持20分钟,排放;纯棉筒纱的染色:染色用水为步骤(1)调节完ph值的废水,所用染料为科莱恩公司高温型活性染料nxgn,具体步骤为:将步骤(1)调节完ph值的废水加入染缸内,浴比1:5,入水后调节泵速至90%,流量8800l/min/kg,压差1.3,然后加入螯合分散剂raytexilla-r0.5g/l、元明粉60g/l和染料5%,按照0.5℃/min的速率升温至90℃,30分钟内加入纯碱20g/l保持60分钟,排放,得到染色纱线;(3)皂洗及固色后处理对染色后的纱线进行常规皂洗及固色后处理,目的在于洗净染色纱线的表面浮色同时保证染色纱线的各项色牢度,具体步骤为:对染色纱线进行皂洗时,在染缸内加入皂洗剂raytexilwo-al1g/l和清水,浴比1:5,升温至98℃保持15分钟,排放;皂洗次数为1次;固色后处理采用无甲醛固色剂fa-r和清水,浴比为1:5,固色剂用量为筒纱重量的2%,固色温度为55℃,时间为20min,固色后将筒纱烘干,完成纯棉筒纱的废水染色。表1实施例1与染色过程全部使用清水的原有技术的清水用量对比结果种类原有技术清水用量实施例1清水用量节约清水量节约(%)筒纱染色1500l×71500l×53000l28.57%表2实施例1染色后纱线的各项质量指标owf干磨牢度湿磨牢度皂洗牢度多纤维牢度5%4-5级4级4-5级4级实施例2以采用8.0%用量的活性染料对360kg纯棉筒纱纱线进行染色为例,具体步骤为:(1)染色废水预处理收集锦纶、涤纶及纯棉染色后的混合废水,加入醋酸将染色废水的ph值调节为7.4±0.2,同时测定废水中的含盐量即元明粉含量为22g/l,纯碱含量为2.0g/l;(2)纱线的废水染色纱线为经过前处理后的纯棉筒纱,染色用水为步骤(1)调节完ph值的废水,所用染料为住友中温型活性染料bbrf,具体步骤为:筒纱的前处理:所用助剂为常规纯棉前处理助剂,将360kg纯棉筒纱装入染缸内,加入清水,浴比为1:8,然后依次加入螯合剂raytexilsq-b(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-1g/l、精炼剂raycleansa-e(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-3g/l、烧碱naoh-3g/l和双氧水h2o2-10g/l,升温至100℃保持50分钟,排放;往染缸内加入清水浴比为1:8,90℃保持10分钟,排放;再往染缸内加入除氧酶raytexilez-b(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-0.2g/l和中和酸raytexilph-n(淄博鲁瑞精细化工有限公司)-0.7g/l,升温至50℃保持20分钟,排放;纯棉筒纱的染色:染色用水为步骤(1)调节完ph值的废水,所用染料为住友中温型活性染料bbrf,具体步骤为:将步骤(1)调节ph值后的废水加入染缸内,浴比1:10,入水后调节泵速至95%,流量9600l/min/kg,压差1.5,然后加入螯合分散剂raytexilla-r2.0g/l、元明粉na2so4-58g/l和染料8%,按照0.7℃/min的速率升温至60℃,30分钟内加入纯碱na2co3-23g/l保持40分钟,排放,得到染色纱线;(3)皂洗及固色后处理对染色后的纱线进行常规皂洗及固色后处理,目的在于洗净染色纱线的表面浮色同时保证染色纱线的各项色牢度,具体步骤为:皂洗时,在染缸内加入皂洗剂raytexilwo-al1g/l和清水,浴比1:10,升温至100℃保持15分钟,排放;皂洗次数为2次;染色纱线固色后处理时采用无甲醛固色剂fa-r和清水,浴比为1:10,固色剂用量为筒纱重量的5%,固色温度为55℃,时间为20min,固色后将筒纱烘干,完成纯棉筒纱的废水染色。表3实施例2与染色过程全部使用清水的原有技术的清水用量对比结果种类原有技术清水用量实施例2清水用量节约清水量节约(%)筒纱染色2400l×82400l×72400l12.50%表4实施例2与原有技术的原料用量对比结果助剂名称原有技术用量实施例2用量节约(%)元明粉80g/l58g/l27.5%纯碱25g/l23g/l8%表5实施例2纱线染色后各项质量指标染料浓度owf干磨牢度湿磨牢度皂洗牢度多纤维牢度8.0%4-5级4级4级4级实施例3以采用7.6%用量的活性染料对360kg纯棉经轴纱线进行染色为例,具体步骤为:(1)染色废水预处理收集锦纶、涤纶及纯棉染色后的混合废水,通过加入醋酸将混合后的染色废水ph值调节为7.7±0.1,同时测定废水中的含盐量即元明粉含量为20g/l,纯碱含量为2.5g/l,残余未水解活性染料含量为0.4%;(2)纱线的废水染色纱线为未经过前处理的纯棉原纱,染色用水为步骤(1)调节完ph值的混合废水,所用染料为科莱恩公司高温型活性染料rx6bn,具体步骤为:纯棉经轴的染色:染色用水为步骤(1)调节完ph值的混合废水,所用染料为科莱恩公司高温型活性染料rx6bn,具体步骤为:将步骤(1)调节完ph值的混合废水加入染缸内,浴比1:20,入水后调节泵速至100%,流量10700l/min/kg,压差1.65,然后加入螯合分散剂raytexilla-r1.0g/l、元明粉na2so2-80g/l和染料7.6%,按照0.3℃/min的速率升温至90℃,30分钟内加入纯碱na2co3-20g/l保持60分钟,排放,得到染色纱线;(3)皂洗及固色后处理对染色后的纱线进行常规皂洗及固色后处理,目的在于洗净染色纱线的表面浮色同时保证染色纱线的各项色牢度,具体步骤为:皂洗,在染缸内加入皂洗剂raytexilwo-al1g/l和清水,浴比1:20,升温至105℃保持15分钟,排放;皂洗次数为2次;固色后处理时采用无甲醛固色剂fa-r和清水,浴比为1:20,固色剂用量为经轴重量的3%,固色温度为55℃,时间为15min,固色后将经轴脱水,完成纯棉经轴的废水染色。表6实施例3与染色过程全部使用清水的原有技术的清水用量对比结果种类原有技术清水用量实施例3清水用量节约清水量节约(%)经轴染色2400l×82400l×72400l12.5%表7实施例3与原有技术的原料用量对比结果助剂名称原有技术用量实施例3用量节约(%)元明粉80g/l60g/l25%纯碱25g/l22.5g/l10%染料8%7.6%5%表8实施例3纱线染色后各项质量指标染料浓度owf干磨牢度湿磨牢度皂洗牢度多纤维牢度7.6%4-5级4级4-5级4级表9实施例1-3中染色前后废水及纱线的性能指标内外差是判定纱线颜色均匀状态的一种方法,一般筒纱染完后最内层和最外层两部分会存在颜色不好需挑疵,内10即内层挑疵10克,内0即不用挑疵,数值越低越好,一般内10以下即为良好。本发明可降低活性染色过程中清洁软水的使用量,减少染色废水中的元明粉、水解染料、纯碱的排放量,降低了废水处理成本,同时可节约元明粉用量20-50%,纯碱5-10%,染料4-5%,是一种一举多得的染色工艺技术。截至目前应用此技术已实际生产纱线130锅,总重量2799kg,订单总长度15.75万米。此项染色技术对印染企业节约用水、降低生产成本具有重大意义,对于同行业其他企业也具有非常重大的借鉴意义。当前第1页1 2 3 

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