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聚酰胺纤维深度节水减排染色新技术的研发及应用

王卓睿  
【摘要】:由于染料的上染率及固色率方面的问题,聚酰胺纤维染色加工后期需进行多次水洗,造成其染色环节的耗水及排污问题甚为突出。本论文研发了一种新型的聚酰胺纤维染色技术,该技术应用Erionyl A系列弱酸性染料及Lanaset系列中性/活性染料对锦纶织物进行染色,通过在上染阶段结束后的染浴中加入特种催化剂XBJ和双氧水(合称特种助剂体系)使染浴中的染料被氧化脱色、降解甚至转化为无机物,同时特种助剂体系通过氧化作用对纤维表面的染料浮色进行了消色或去除。该技术免除了锦纶织物的水洗和皂洗,在获得理想的织物染色牢度的基础上达到了节水减排的效果。在该技术中,染色残液中的残余染料等有机污染物在未经排放的情况下在其产生的原位通过特种助剂体系的氧化作用发生了向无机物的转化(即矿化),因此将该技术称为“原位矿化染色技术”。本论文对原位矿化染色技术的应用工艺及原理进行了研究,并对其综合效果进行了评价。采用单因素变量法确定了锦纶织物的最佳原位矿化染色工艺:上染阶段工艺与传统染色工艺相同;Erionyl A染料用量为x%(owf)时,XBJ用量为0.4x%(owf),双氧水用量为4x%(owf);Lanaset染料用量为x%(owf)时,XBJ用量为0.32x%(owf),双氧水用量为3.2x%(owf);矿化p H值为4~5,矿化温度为80℃,矿化时间为60min。采用原位矿化染色工艺对锦纶织物染色,除Lanaset黄色染料染色织物的湿摩擦牢度比传统工艺染色织物略低外,其它染料矿化工艺染色织物的色牢度与传统工艺染色织物一致,部分织物的色牢度甚至超过了传统工艺;矿化工艺染色织物的颜色深度及色光与传统工艺染色织物基本一致。锦纶织物传统染色工艺的耗水量为织物质量的30~50倍,染色与洗涤排放的总化学需氧量约为3900~22300mg/L;锦纶原位矿化染色工艺的耗水量仅为织物质量的10倍,染色加工过程排放的总化学需氧量约为1960~8100mg/L,与传统工艺相比,矿化工艺节水67%~80%,其污染排放物的总化学需氧量降低44%~76%。因此,锦纶原位矿化染色工艺具有显著的节水减排效果,属于真正意义上的深度节水减排新技术。但是与传统染色技术相比,矿化染色技术对锦纶织物的损伤偏大。


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