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纯棉针织物活性染料节能减排工艺探讨

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-08-10  浏览次数:1450
核心提示:纯棉针织物活性染料节能减排工艺探讨作者:赵云国¹ 李琳¹ 赵岩²(1, 青岛大学化学化工与环境学院 山东青岛 2660
纯棉针织物活性染料节能减排工艺探讨
作者:赵云国¹ 李琳¹  赵岩²

(1,       青岛大学化学化工与环境学院 山东青岛  266071;

2, 山东诸城蓝凤针织有限公司   山东诸城  262200)
前言:改革开放以来,我国纺织染整工业发展迅速,已是世界纺织大国,从纤维制造、纺织染整加工到服装生产,其产能已处世界前列,并带动了染料、助剂和相关化学品的迅速发展。进入二十一世纪,随着国内外市场对针织品需求量越来越大,我国针织染整行业飞速发展,年加工能力已居世界首位。与之相随的是废水的排放量也越来越大。染色加工需要耗费大量的水、电、汽、化学品,并造成大量的污水排放,如不加以限制,印染工业将不可能持续发展。因此,染色工艺技术必须向着工艺流程短、节约资源和对环境污染少的方向发展,许多印染企业、染料公司与染整设备制造厂共同研究开发适合发展需要的染色工艺,以适应现代染色品种的要求。节能减排是国家制定的一项重要方针,如何把节能减排落实好是一件关系到国家经济持续发展的大计。我们根据工厂的实际生产情况,对活性染料染色从染料、助剂以及浴比等方面进行了实验,结果是令人满意的。
关键词:纯棉针织物 活性染料 节能减排 工艺
1实验内容
1.1,实验材料及仪器:
实验材料:纯棉罗纹布
试剂及药品:活性红HF-6BN、纯碱、元明粉、标准合成洗涤剂、皂洗剂
设备仪器:华志电子天平HZY-200-A,Y571型牢度摩擦试验机,722N型分光光度计,HS型高温小样机, Y802N型八篮恒温烘箱
1.2 传统工艺吸尽率、固色率的测定:
传统工艺配方:活性红HF-6BN     1%
食盐用量:        30%
纯碱用量:       15%

           浴比:1:10 

传统工艺工艺曲线: 

图1

 实验步骤
吸取10mlHF—6BN染液于染杯中,加入30%的电解质(无水硫酸钠),剪取经沸水处理15min的前处理后的棉布10g,绞干至质量为20g(含水的质量分数为100%),入染,在规定的吸色温度保温染30min后,加入15%的纯碱,并保温在固色温度,达到规定的固色时间(50min)后,分别绞干棉布至质量20g(含水的质量分数为100%)。保留染色残液备用。
皂煮
将棉布用浓度为1g/L的净洗剂MA在水浴中皂煮15min(皂煮温度93℃—95℃,浴比1:25),取出棉布绞干至质量为20g(含水的质量分数为100%),并用200ml蒸馏水洗涤,保留皂煮残液及洗涤液,备用。
试液的配制及测试
在染色前配制标准染液与标准皂液一份,放置于和染色同一水浴中,达到规定温度后备用。吸取标准染液4ml稀释至100ml;吸取染色残液10ml稀释至50ml。用分光光度计在最大吸收波长下测定光密度值,计算吸尽率E。
将皂煮后的棉布洗涤液与皂煮残液混合,用水稀释至500ml后,备用;标准皂液稀释至500ml后,吸取10ml稀释至100ml,然后用分光光度计在最大吸收波长下测定光密度值,计算固色率F。
1.3设计正交试验:活性染料染色与浴比、盐碱用量有很大的关系,在传统工艺的基础上设计三因素三水平的正交试验如下:
                                表2

 


                                     60℃保温30min加入纯碱
                     60℃
加入染料及元明粉          
       室温          2℃/min
 
实验2  实验处方及工艺条件:       4              5             6
            活性红6BN            1%              1%            1%
            浴比                 1:10            1:10          1:10
 元明粉               20%             30%           40%
            纯碱                 15%             20%           10%
            染色温度             60℃            60℃          60℃
            染色时间             30min           30min         30min
            固色温度             60℃            60℃          60℃

            固色时间             30min           30min         30min                                                       

染色工艺曲线: 同实验一

实验3  实验处方及工艺条件:      7               8             9 

            活性红6BN            1%              1%            1%
            浴比                 1:15            1:15          1:15
 元明粉               20%             30%           40%
            纯碱                 20%             10%           15%
            染色温度             60℃            60℃          60℃
            染色时间             30min           30min         30min
            固色温度             60℃            60℃          60℃

            固色时间             30min           30min         30min                                                       

染色工艺曲线:    同实验一
1.3.1.2实验步骤
    吸取10mlHF—6BN染液于染杯中,加入实验设计量的电解质(无水硫酸钠),剪取经沸水处理15min的前处理后的棉布10g,绞干至质量为20g(含水的质量分数为100%),入染,在规定的吸色温度保温染30min后,加入所需的碱剂,并保温在固色温度,达到规定的固色时间后,分别绞干棉布至质量20g(含水的质量分数为100%)。保留染色残液备用。
皂煮:将棉布用浓度为1g/L的净洗剂MA在水浴中皂煮15min(皂煮温度93℃—95℃,浴比1:25),取出棉布绞干至质量为20g(含水的质量分数为100%),并用200ml蒸馏水洗涤,保留皂煮残液及洗涤液,备用。
试液的配制及测试:在染色前配制标准染液(每次实验对应一份标准染液)与标准皂液一份,放置于和染色同一水浴中,达到规定温度后备用。吸取标准染液4ml稀释至100ml;吸取染色残液10ml稀释至50ml。用分光光度计在最大吸收波长下测定光密度值,计算吸尽率E。
将皂煮后的棉布洗涤液与皂煮残液混合,用水稀释至500ml后,备用;标准皂液稀释至500ml后,吸取10ml稀释至100ml,然后用分光光度计在最大吸收波长下测定光密度值,计算固色率F。
数据处理及结果
        吸尽率的计算:以质量分数(%)表示的吸尽率E按式(1)计算:
                    E=(1—A2N2/A1N1)*100                 (1)
 式中:
E——吸尽率,%
A1——标准溶液的光密度值
A2——染色残液的光密度值
N1——标准染液的稀释倍数
N2——染色残液的稀释倍数
固色率的计算:以质量分数(%)表示的固色率F按式(2)计算:

                F=E—(A4N4/A3N3)*100                 (2)

式中
E——吸尽率,%
A3——标准皂液的光密度值
A4——皂煮残液的光密度值
N3——标准皂液的稀释倍数
N4——皂煮残液的稀释倍数(此处为1)
1.4单因素控制实验
1.4.1单因素实验方案
     因素
 序号
浴比
    
    盐用量(%)
    碱用量(%)
1
    1:8
     15
     10
2
    1:8
     20
     10
3
    1:8
     25
     10
4
    1:8
     20
     7
5
    1:8
     20
     10
6
    1:8
     20
     13
1.4.2实验步骤
吸取10mlHF—6BN染液于染杯中,加入实验设计量的电解质(无水硫酸钠),剪取经沸水处理15min的前处理后的棉布10g,绞干至质量为20g(含水的质量分数为100%),入染,在规定的吸色温度保温染30min后,加入所需的碱剂,并保温在固色温度,达到规定的固色时间后,分别绞干棉布至质量20g(含水的质量分数为100%)。保留染色残液备用。
皂煮
将棉布用浓度为1g/L的净洗剂MA在水浴中皂煮15min(皂煮温度93℃—95℃,浴比1:25),取出棉布绞干至质量为20g(含水的质量分数为100%),并用200ml蒸馏水洗涤,保留皂煮残液及洗涤液,备用。
试液的配制及测试
在染色前配制标准染液(每次实验对应一份标准染液)与标准皂液一份,放置于和染色同一水浴中,达到规定温度后备用。吸取标准染液4ml稀释至100ml;吸取染色残液10ml稀释至50ml。用分光光度计在最大吸收波长下测定光密度值,计算吸尽率E。
将皂煮后的棉布洗涤液与皂煮残液混合,用水稀释至500ml后,备用;标准皂液稀释至500ml后,吸取10ml稀释至100ml,然后用分光光度计在最大吸收波长下测定光密度值,计算固色率F。
2,实验数据及结果
2.1传统工艺染色实验结果:
              表1
标准液吸光度D1
标液稀释倍数N1
残夜吸光度D2
残液稀释倍数N2
皂洗残液吸光度D4
标准皂洗残液D3
标准皂液稀释数N3
吸尽率E(%)
固色率F(%)
0.543
25
0.972
5
0.402
0.37
10
64.2
53.3
2.2新工艺数据(吸尽率,固色率)
                           

 

 
 
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