純棉針織物活性染料節(jié)能減排工藝探討
作者:趙云國(guó)¹ 李琳¹ 趙巖²
(1, 青島大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院 山東青島 266071;
2, 山東諸城藍(lán)鳳針織有限公司 山東諸城 262200)
前言:改革開放以來(lái),我國(guó)紡織染整工業(yè)發(fā)展迅速,已是世界紡織大國(guó),從纖維制造、紡織染整加工到服裝生產(chǎn),其產(chǎn)能已處世界前列,并帶動(dòng)了染料、助劑和相關(guān)化學(xué)品的迅速發(fā)展。進(jìn)入二十一世紀(jì),隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)針織品需求量越來(lái)越大,我國(guó)針織染整行業(yè)飛速發(fā)展,年加工能力已居世界首位。與之相隨的是廢水的排放量也越來(lái)越大。染色加工需要耗費(fèi)大量的水、電、汽、化學(xué)品,并造成大量的污水排放,如不加以限制,印染工業(yè)將不可能持續(xù)發(fā)展。因此,染色工藝技術(shù)必須向著工藝流程短、節(jié)約資源和對(duì)環(huán)境污染少的方向發(fā)展,許多印染企業(yè)、染料公司與染整設(shè)備制造廠共同研究開發(fā)適合發(fā)展需要的染色工藝,以適應(yīng)現(xiàn)代染色品種的要求。節(jié)能減排是國(guó)家制定的一項(xiàng)重要方針,如何把節(jié)能減排落實(shí)好是一件關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的大計(jì)。我們根據(jù)工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況,對(duì)活性染料染色從染料、助劑以及浴比等方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果是令人滿意的。
關(guān)鍵詞:純棉針織物 活性染料 節(jié)能減排 工藝
1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.1,實(shí)驗(yàn)材料及儀器:
實(shí)驗(yàn)材料:純棉羅紋布
試劑及藥品:活性紅HF-6BN、純堿、元明粉、標(biāo)準(zhǔn)合成洗滌劑、皂洗劑
設(shè)備儀器:華志電子天平HZY-200-A,Y571型牢度摩擦試驗(yàn)機(jī),722N型分光光度計(jì),HS型高溫小樣機(jī), Y802N型八籃恒溫烘箱
1.2 傳統(tǒng)工藝吸盡率、固色率的測(cè)定:
傳統(tǒng)工藝配方:活性紅HF-6BN 1%
食鹽用量: 30%
純堿用量: 15%
浴比:1:10
傳統(tǒng)工藝工藝曲線:
實(shí)驗(yàn)步驟
吸取10mlHF—6BN染液于染杯中,加入30%的電解質(zhì)(無(wú)水硫酸鈉),剪取經(jīng)沸水處理15min的前處理后的棉布10g,絞干至質(zhì)量為20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%),入染,在規(guī)定的吸色溫度保溫染30min后,加入15%的純堿,并保溫在固色溫度,達(dá)到規(guī)定的固色時(shí)間(50min)后,分別絞干棉布至質(zhì)量20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%)。保留染色殘液備用。
皂煮
將棉布用濃度為1g/L的凈洗劑MA在水浴中皂煮15min(皂煮溫度93℃—95℃,浴比1:25),取出棉布絞干至質(zhì)量為20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%),并用200ml蒸餾水洗滌,保留皂煮殘液及洗滌液,備用。
試液的配制及測(cè)試
在染色前配制標(biāo)準(zhǔn)染液與標(biāo)準(zhǔn)皂液一份,放置于和染色同一水浴中,達(dá)到規(guī)定溫度后備用。吸取標(biāo)準(zhǔn)染液4ml稀釋至100ml;吸取染色殘液10ml稀釋至50ml。用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值,計(jì)算吸盡率E。
將皂煮后的棉布洗滌液與皂煮殘液混合,用水稀釋至500ml后,備用;標(biāo)準(zhǔn)皂液稀釋至500ml后,吸取10ml稀釋至100ml,然后用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值,計(jì)算固色率F。
1.3設(shè)計(jì)正交試驗(yàn):活性染料染色與浴比、鹽堿用量有很大的關(guān)系,在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)三因素三水平的正交試驗(yàn)如下:
表2
60℃保溫30min加入純堿
![]() ![]() ![]() ![]() 加入染料及元明粉
室溫 2℃/min
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 實(shí)驗(yàn)2 實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件: 4 5 6
活性紅6BN 1% 1% 1%
浴比 1:10 1:10 1:10
元明粉 20% 30% 40%
純堿 15% 20% 10%
染色溫度 60℃ 60℃ 60℃
染色時(shí)間 30min 30min 30min
固色溫度 60℃ 60℃ 60℃
固色時(shí)間 30min 30min 30min ![]() ![]() 實(shí)驗(yàn)3 實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件: 7 8 9 活性紅6BN 1% 1% 1%
浴比 1:15 1:15 1:15
元明粉 20% 30% 40%
純堿 20% 10% 15%
染色溫度 60℃ 60℃ 60℃
染色時(shí)間 30min 30min 30min
固色溫度 60℃ 60℃ 60℃
固色時(shí)間 30min 30min 30min ![]() ![]() 1.3.1.2實(shí)驗(yàn)步驟
吸取10mlHF—6BN染液于染杯中,加入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)量的電解質(zhì)(無(wú)水硫酸鈉),剪取經(jīng)沸水處理15min的前處理后的棉布10g,絞干至質(zhì)量為20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%),入染,在規(guī)定的吸色溫度保溫染30min后,加入所需的堿劑,并保溫在固色溫度,達(dá)到規(guī)定的固色時(shí)間后,分別絞干棉布至質(zhì)量20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%)。保留染色殘液備用。
皂煮:將棉布用濃度為1g/L的凈洗劑MA在水浴中皂煮15min(皂煮溫度93℃—95℃,浴比1:25),取出棉布絞干至質(zhì)量為20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%),并用200ml蒸餾水洗滌,保留皂煮殘液及洗滌液,備用。
試液的配制及測(cè)試:在染色前配制標(biāo)準(zhǔn)染液(每次實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)一份標(biāo)準(zhǔn)染液)與標(biāo)準(zhǔn)皂液一份,放置于和染色同一水浴中,達(dá)到規(guī)定溫度后備用。吸取標(biāo)準(zhǔn)染液4ml稀釋至100ml;吸取染色殘液10ml稀釋至50ml。用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值,計(jì)算吸盡率E。
將皂煮后的棉布洗滌液與皂煮殘液混合,用水稀釋至500ml后,備用;標(biāo)準(zhǔn)皂液稀釋至500ml后,吸取10ml稀釋至100ml,然后用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值,計(jì)算固色率F。
數(shù)據(jù)處理及結(jié)果
吸盡率的計(jì)算:以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示的吸盡率E按式(1)計(jì)算:
E=(1—A2N2/A1N1)*100 (1)
式中:
E——吸盡率,%
A1——標(biāo)準(zhǔn)溶液的光密度值
A2——染色殘液的光密度值
N1——標(biāo)準(zhǔn)染液的稀釋倍數(shù)
N2——染色殘液的稀釋倍數(shù)
固色率的計(jì)算:以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示的固色率F按式(2)計(jì)算:
F=E—(A4N4/A3N3)*100 (2) 式中
E——吸盡率,%
A3——標(biāo)準(zhǔn)皂液的光密度值
A4——皂煮殘液的光密度值
N3——標(biāo)準(zhǔn)皂液的稀釋倍數(shù)
N4——皂煮殘液的稀釋倍數(shù)(此處為1)
1.4單因素控制實(shí)驗(yàn)
1.4.1單因素實(shí)驗(yàn)方案
1.4.2實(shí)驗(yàn)步驟
吸取10mlHF—6BN染液于染杯中,加入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)量的電解質(zhì)(無(wú)水硫酸鈉),剪取經(jīng)沸水處理15min的前處理后的棉布10g,絞干至質(zhì)量為20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%),入染,在規(guī)定的吸色溫度保溫染30min后,加入所需的堿劑,并保溫在固色溫度,達(dá)到規(guī)定的固色時(shí)間后,分別絞干棉布至質(zhì)量20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%)。保留染色殘液備用。
皂煮
將棉布用濃度為1g/L的凈洗劑MA在水浴中皂煮15min(皂煮溫度93℃—95℃,浴比1:25),取出棉布絞干至質(zhì)量為20g(含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%),并用200ml蒸餾水洗滌,保留皂煮殘液及洗滌液,備用。
試液的配制及測(cè)試
在染色前配制標(biāo)準(zhǔn)染液(每次實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)一份標(biāo)準(zhǔn)染液)與標(biāo)準(zhǔn)皂液一份,放置于和染色同一水浴中,達(dá)到規(guī)定溫度后備用。吸取標(biāo)準(zhǔn)染液4ml稀釋至100ml;吸取染色殘液10ml稀釋至50ml。用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值,計(jì)算吸盡率E。
將皂煮后的棉布洗滌液與皂煮殘液混合,用水稀釋至500ml后,備用;標(biāo)準(zhǔn)皂液稀釋至500ml后,吸取10ml稀釋至100ml,然后用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值,計(jì)算固色率F。
2,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果
2.1傳統(tǒng)工藝染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
表1
2.2新工藝數(shù)據(jù)(吸盡率,固色率)
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