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关键词： 涤纶   分散染料   还原清洗   原位矿化   节水减排  

摘要： 涤纶分散染料染色,为了保证染色样品的牢度,染色过程必须进行还原清洗以及水洗,耗水量大。还原清洗中使用的NaOH和保险粉,不仅损伤涤纶纤维表面,还对废水处理以及环境保护带来很大的负担。本课题通过涤纶分散染料原位矿化染色,在染色结束后不排放染色残液,使用自主研发的特种助剂,将染浴及纤维表面残留的染料、染色助剂等有机物矿化分解为无色小分子物质和CO、HO,免除分散染料染色后的还原清洗,以及减少水洗次数,实现涤纶分散染料深度节水减排染色加工。选用自制助剂XDR为分散染料矿化染色的配套匀染剂,研究矿化工艺条件,并对应用效果进行评价。通过单因素实验确定了矿化阶段的最佳工艺参数,当染料用量为X%(owf)时,匀染剂XDR的用量为1.0%(owf),矿化偶合剂XBD的用量为0.2X%(owf),矿化偶合剂XYD用量为3X%(owf),矿化pH值为4-4.5,矿化温度为80℃,矿化时间为40min。研究发现原位矿化技术可以对染色过程中产生的低聚物进行矿化降解,减少低聚物对染品后续加工的不良影响。涤纶毛条的原位矿化染色产品的深度、色光以及牢度均与传统工艺染色产品一致,与传统工艺对比,原位矿化工艺节水率为62.30%、节约蒸汽率为22.12%、染色效率提高13.88%,排放液中CODcr总值降低60.32%、BOD总值降低了78.13%,该深度节水、减排新型技术已被国内多家企业采用。

关键词： 分散剂   分散染料   分散效果   酯化率   涤纶织物  

摘要： 分散染料在上染涤纶织物过程中,分散染料的分散性和稳定性直接影响其对涤纶织物的匀染性、上染率、光泽以及着色强度等一系列质量标准,因此在分散染料染色加工过程中加入适当的分散剂能降低分散染料团聚性,这对于提高染色织物的质量、节能减排具有重要意义。本课题以邻苯二甲酸酐,二甘醇,1,2-亚乙基二醇,顺丁烯二酸酐以及亚硫酸氢钠为反应原料设计合成四种分散剂(分散剂A、分散剂B、分散剂C、分散剂D),并将其应用于分散染料高温浸渍法染色加工过程中。课题研究思路主要分为以下四部分:一、设计并合成四种不同结构的分散剂,优化其合成工艺;二、探究所合成的目标分散剂于高温条件下的水解稳定性;三、探究不同结构的分散剂在高温高压染色过程对分散染料分散效果的影响;四、研究不同结构的分散剂对分散染料上染涤纶织物染色性能的影响。首先,采用控制变量法分别探究反应时间、反应温度、反应物的摩尔比以及催化剂用量对合成目标产物酯化率的影响,优化分散剂的合成工艺以及磺化工艺,通过酸碱滴定法测定所合成的目标分散剂的酯化率,其中分散剂B的酯化率可达94.3%。由于分散染料上染涤纶织物是在130℃弱酸性条件下进行,因此将所合成的分散剂应用于分散染料高温高压染色前,需先分析讨论其在130℃弱酸性条件下的结构稳定性。本实验在不加入分散染料和织物的前提下通过模拟分散染料于130℃高温弱酸性的染色过程,将四种分散剂在130℃高温弱酸性条件下处理后通过酸碱滴定测定分散剂在处理前后的酸值变化,间接表明其在130℃弱酸条件下的稳定性,探究结果表明:分散剂B的稳定性最好,而分散剂C和分散剂D的稳定性较差。其次,本文选择四种目标合成产物和市售分散剂分别与四种分散染料配制不同的染液,在不加入织物的前提下,采用高温高压染色工艺处理,测定四种不同颜色的分散染料的粒径变化,并选出四种分散剂最佳使用量,与选用的两种市售分散剂对分散染料的分散性能作对比。探究结果表明:分散剂A、分散剂B、分散剂C、分散剂D最佳用量分别为5 g/L、7 g/L、5 g/L、7 g/L;且分散剂B对分散染料的分散效果最好,从粒径变化角度看优于市售分散剂对某些分散染料的分散效果。经加入分散剂B高温高压染色后分散红染料粒径可保持在330～400 nm的范围。最后,本文将四种目标合成产物和市售分散剂应用于分散染料对涤纶织物高温高压染色工艺,经还原清洗、烘干处理后,通过Data colour测色配色仪测定织物的染色匀染性、染色深度,并从织物的皂洗牢度和干/湿摩擦牢度等指标对染色牢度性能进行评估,实验结果表明:添加分散剂A和分散剂B染色的涤纶织物匀染性较好,而经添加分散剂C和分散剂D染色的涤纶织物匀染性较差;添加分散剂B染色的涤纶织物皂洗牢度和干/湿摩擦牢度最好,均可达到4-5级,而添加分散剂C和分散剂D染色的涤纶织物其皂洗牢度和干/湿摩擦牢度均较低,仅有3-4级。

关键词： 活性染料   粘胶纤维   原位矿化   节水减排  

摘要： 采用活性染料对粘胶纤维进行染色,存在染料利用率低、浮色难以洗除的缺点,为保证染品的色牢度,染色后需要繁复的水洗和皂洗处理,染色过程中耗水量大,排放废水污染负荷大。此外,在水洗、皂洗过程,处理浴反复的升温与排液,导致净洗过程中的电能和热能耗量大,生产效率降低。为解决上述问题,本课题研发了一种新型染色工艺,即粘胶纤维活性染料原位矿化工艺。该工艺采用课题组研制的新碱进行固色后直接加入系列原位矿化助剂,使废弃染料在其产生的“原位”上被矿化分解,矿化结束后再进行1-2次水洗,以洗除染色促染环节的无机盐与残留在纤维上的少量浮色,即可结束整个染色加工环节。通过上述原位矿化技术的实施,可达到深度节水和节能减排的技术目标。原位矿化工艺染色过程采用纯碱和XGA-1混合新碱固色,传统染色过程采用纯碱固色,通过研究不同碱剂染色时的染色特征值、染色热力学和动力学行为,探讨了粘胶纤维活性染料染色机理。结果表明,采用不同碱剂固色的染色过程均符合准二级动力学模型及Freundlieh型吸附;与纯碱染色相比,新碱染色的平衡吸附量高,半染时间长,扩散速率慢,染制的样品匀染性好。实验中优化出原位矿化工艺的主要参数为:在染色阶段,染料用量为5%（owf）-7%（owf）时,元明粉用量为60g/L-80g/L,纯碱和XGA-1用量均为1.0%（owf）,碱固色环节保温40min;在矿化阶段,矿化温度即为染色温度,实验中使用的是中温型活性染料,染色和矿化的温度均为70℃,适宜的原位矿化pH值为3-3.5,偶合剂XBC用量为1.0%（owf）,偶合剂XYS用量为5.0%（owf）,矿化处理时间为30min。粘胶纤维原位矿化工艺的生产实验表明,与企业现用的传统工艺相比,采用该工艺可节水65.63%,节约蒸汽45.42%,排放的染色残液中,CODCr值降低67.26%,BOD5值降低59.62%,色度值降低96.57%,总磷含量降低12.78%,苯胺类物质降低72.96%,达到了深度节水和节能减排的效果;应用原位矿化工艺染制的粘胶纤维,可达到与传统工艺一致的色泽和色牢度,该纤维经纺纱后测得的强力和断裂伸长率等指标与传统工艺基本相当,矿化工艺染得产品符合企业要求。

关键词： 活性染料   纤维素   同色性   拼色   染色性能  

摘要： 纤维素纤维由于来源丰富、性能优良、绿色环保,依然是最广泛、最实用的织物原材料,在日常生活中,人们对服饰的风格功能要求多种多样,对单一纤维的织物而言,风格和性能都有某些缺陷,因此选用多种纤维素为原料的织物越来越多,用多种纤维素纤维进行交织混纺的织物可以优势互补,但混纺织物中各纤维的聚集态结构不同,造成了混纺织物纤维间在染色性能上的差异。目前纤维素纤维的染色主要是活性染料,同时为了满足市场颜色多样化的需求,常常需要用几种染料相互拼色才能实现,在实际染色过程中发现活性染料对工艺有很强的依赖性,工艺条件稍微变化一点,就容易造成前后染色样之间的色差,即使使用同一配方所染织物色泽亦难一致,所以对混纺织物同色性及活性染料拼色性能的研究就显得尤为重要。本文主要工作如下:(1)首先研究染料及纤维的结构,对染料进行母体结构种类的剖析,对棉、麻、粘胶及天丝纤维进行结构测试。结果表明:活性红3BE、活性蓝BF、活性黄3RE均为偶氮类染料,活性艳蓝RV为蒽醌类染料,活性翠蓝G为酞菁类染料;棉、麻、粘胶及天丝纤维的结晶度大小顺序为:麻>天丝>棉>粘胶,比表面积大小顺序为:天丝>粘胶>棉>麻,孔径大小顺序为:粘胶>麻>棉>天丝,溶胀度大小顺序为:粘胶>天丝>棉>麻。(2)在相同条件下分别对棉、麻、粘胶、天丝纤维进行染色,研究纤维素纤维结构对活性染料染色性能的影响。结果表明:在同一条件下使用活性红3BE分别对棉、麻、粘胶、天丝纤维染色,其他条件不变,单独改变盐用量或者碱用量时,初染速率、上染百分率和固色率均为粘胶>天丝>棉>麻;其他条件不变,染料用量减小时,加碱后可能造成粘胶和天丝纤维上染率及固色率的下降。在相同条件分别使用活性红3BE、活性艳蓝RV和活性翠蓝G三种不同母体结构类型的染料对棉、麻、粘胶、天丝四种纤维染色时,活性红3BE、活性艳蓝RV染色的S值大小顺序均为粘胶>天丝>棉>麻,活性翠蓝染色的S值大小顺序为天丝>棉>粘胶>麻,活性红、活性艳蓝染粘胶纤维时的E值、F值均最大,染麻纤维时的E值、F值均最小。(3)通过对棉、麻、粘胶及天丝纤维分别双组份同浴染色,探讨纤维素混纺交织物一浴法染色同色性问题。结果表明:使用活性红3BE在相同条件下分别对双组份纤维同浴染色,仅增大盐用量或者染料用量时,棉与麻纤维的色差变小,同色性变好,天丝与棉、天丝与粘胶、天丝与麻、棉与粘胶、麻与粘胶同浴染色的同色性变差;在相同条件下分别使用活性红3BE、活性艳蓝RV和活性翠蓝G对双组份纤维同浴染色,在活性红及活性翠蓝染色时,天丝与棉、棉与麻纤维表现出较好的同色性,棉与麻纤维、麻与粘胶纤维同浴染色时仅在活性翠蓝染色时有较好的同色性,说明纤维素纤维同浴染色时要想达到较好的同色性需要对染料进行拣选。(4)通过单一活性染料及拼色染料对棉织物染色的对比,讨论染料结构对拼色性能的影响。结果表明:偶氮类的活性蓝BF与活性红3BE或者活性黄3RE拼色时,由于母体结构相似,配伍性能较好;蒽醌类的活性艳蓝RV分别与偶氮类的活性红3BE、活性黄3RE拼色时,由于偶氮染料结构不同对拼色的影响不同;酞菁类的活性翠蓝G分别与偶氮类的活性红3BE、活性黄3RE拼色会因染料不同产生较大的影响。

关键词： 原位矿化   棉纤维   活性染料   节水减排  

摘要： 本文针对棉纤维活性染料染色中存在的染料利用率低、后处理过程繁琐、耗水量及污物排放量大、热能电能消耗大等问题,研究了一种新型深度节水减排染色技术,即棉纤维原位矿化染色技术,这种技术在保证染品各项理化性能的同时,减少染色后的净洗次数,降低污物的排放量,从而达到深度节水减排、节能绿色清洁生产的目的。原位矿化染色技术关键部分可分为染色阶段和矿化阶段。由于矿化反应需在酸性条件下进行,采用纯碱固色时,矿化环节耗酸量大,易产生气泡,不利于矿化反应的进行,所以染色阶段以自制XGA代替纯碱作为固色碱剂,固色效果与纯碱相近;固色结束后不排放染色残液,直接加入原位矿化系列助剂,使废弃染料在其产生的原位上被矿化分解。矿化结束后再进行1-2次水洗,降低电解质的浓度以及去除由于电解质的屏蔽作用而残留的少许浮色。通过对染色阶段碱剂XGA用量、固色时间以及矿化阶段偶合剂XKH、XBC、XYS用量、矿化时间等参数优化,得出最优原位矿化染色工艺:染料用量为7.0%(owf),固色碱剂XGA用量为2.0%(owf),固色时间80min;偶合剂XKH用量为2.0%(owf),偶合剂XBC用量为1.0%(owf),偶合剂XYS用量为5.0%(owf),矿化时间30min。通过对染色阶段染色特征值、动力学以及热力学性能研究,探讨了碱剂XGA与纯碱对棉制品活性染料染色机理的影响。结果表明采用纯碱固色和采用XGA固色其吸附过程均符合准二级动力学模型,吸附类型均符合弗莱因德利胥型吸附;采用XGA固色竭染率、固着率与传统纯碱接近,因此可以说明碱剂XGA可以代替纯碱作为固色碱剂。在企业采用原位矿化技术进行生产试验,棉纱线的颜色、色牢度及生产织造等指标与传统工艺基本一致。与传统工艺相比,采用原位矿化染色技术耗水量降低41.07%,蒸汽节约29.54%,用电节约10.77%;污物排放总化学需氧量(CODCr)总值降低69.24%,生物需氧量(BOD5)总值降低78.12%,总氮含量下降48.04%,总磷含量下降36.39%,废水的色度值下降49.57%,达到深度节水减排、环保节能的效果,满足了企业实际生产要求。

关键词： 活性染料   染色   原位矿化   毛条   粘胶纤维  

摘要： 采用原位矿化染色新技术对粘胶毛条进行活性染料染色。与传统染色工艺相比,粘胶毛条原位矿化染色新技术,可使染色用水减少66.67%,染色废水CODCr降低67.42%,染色废水BOD5降低60%,染色废水中残余苯胺类化合物降低72.62%,染色废水色度降低95.10%,减少工业蒸汽用量45.42%。采用该染色新技术无需对加工设备进行任何改动,染色加工综合成本明显低于传统染色加工成本。该染色新技术已在生产中推广应用,其深度节水、减排和节能效应十分明显,为粘胶毛条活性染料染色加工提供了一条新的途径。

关键词： 活性染料   染色   筒子纱   棉  

摘要： 棉筒子纱活性染料染色时,利用筒子纱生态染色机将染色、中和、皂洗和水洗等工段废水中的染料捕捉后所得清水分别复用于相应的工段中,并对比每次染色残液的特征,分别测定了染色筒子纱的颜色、色牢度等质量指标。结果表明,首次染色用水可循环使用20次以上,且多次染色后的上染率、各工段残液水质特征、染色筒子纱颜色特征值和色牢度均具有可重复性。多次染色的筒子纱之间色差为4~5级,用电脑测配色仪测得△E<0.6。该棉筒子纱活性染料染色方法在保证染品质量的同时,大大节约了染色成本,且不再排放染色各工段废水,具有显著的经济和环保效益。

关键词： 活性染料   无盐染色   原棉纤维  

摘要： 含盐量高是纤维素纤维印染废水再生回用率低的主要原因。试验尝试对原棉纤维直接用活性染料在常温下进行无盐染色,以减少染色废水中的含盐量。研究结果表明,染色纤维的固色率随碱剂用量的增加呈现先增加后减小的趋势,当碱剂质量浓度为30 g/L时,染色纤维的固色率达到最大值91.0%。随着染色时间的延长,固色率逐渐增加,当染色时间为10 h时,固色率达到最大值79.3%。原棉纤维染色后,在皂洗过程中添加适量双氧水,可获得与常规散纤维染色工艺相同的染色效果。染色纤维的主体长度、断裂强度与短绒率均优于常规散纤维染色工艺。

关键词： 酸性染料   染色   锦纶织物  

摘要： 采用MC型酸性染料对锦纶进行染色,探讨了酸性染料质量分数、染色时间、染色温度、染液p H值和LSP匀染剂对锦纶染色K/S值、上染百分率和固色率的影响。结果表明,MC型酸性染料处理锦纶的最佳工艺条件为:染料质量分数2.5%(omf),渗透剂0.5 g/L,染液p H值5,染色温度98℃,染色时间40 min,LSP匀染剂0.5 g/L。LSP匀染剂在锦纶染色中能提高织物的K/S值和匀染性,MC型酸性染料染锦纶具有较好的耐洗和耐摩擦色牢度。

关键词： 阳离子染料   常压可染聚酯(NECDP)纤维   上染率   K/S值   色牢度   染液废水  

摘要： 研究了新型阳离子染料常压可染聚酯(NECDP)纤维与高温高压型阳离子染料可染聚酯(CDP)纤维的上染率、K/S值及沾色牢度,并对染色后残液情况进行了直观的对比。结果表明,NECDP纤维的上染率远高于CDP,依颜色的不同只需使用3.0%~3.5%(omf)的染料用量即可染成黑色等颜色,沾色牢度良好,染色后的残液几乎澄清,极大地减轻了废水处理负担。