一种涤纶丝零排放染色工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种涤纶丝零排放染色工艺，包括以下步骤：（1）使用氢氧化钠、木质素磺酸钠3‑8份、十六烷基三甲基溴化铵对涤纶丝进行前处理；（2）将步骤（1）处理后的涤纶丝用2,4,6‑三氯‑1,3,5‑三嗪进行修饰；（3）通过超临界CO2流体溶解活性染料，对涤纶丝进行超临界CO2流体染色，活性染料的浓度为2‑5%owf。该染色工艺使用超临界CO2流体进行染色，实现了染色过程的无水化，无染色废液排出，真正实现涤纶丝零排放染色。该染色工艺的上染率高达89.5%，颜色深度高达24.6%，固色率高达87.2%，对涤纶丝具有良好的染色效果和固色效果。因此，该工艺在涤纶丝零排放染色领域具有广泛的应用前景。

A Zero Emission Dyeing Process for Polyester Yarn

【技术实现步骤摘要】
一种涤纶丝零排放染色工艺
本专利技术属于纺织
，具体涉及一种涤纶丝零排放染色工艺。
技术介绍
近年来，我国纺织印染工业的生态、循环、经济发展矛盾已日益突出，对水资源的高度依赖和大量的排污问题大大制约着这个行业的持续发展。我国纺织行业年耗水量为17亿吨，污水排量高达16亿吨。与国外相比，我国的纺织行业用水量是国外的两到三倍，能耗是国外的三到五倍。传统染色方法都是以水为介质，染色后也需用水清洗，为后续污水的治理也带来了很大的困难，因此，开发绿色的染色加工技术是治污的关键。超临界CO2流体染色，即用CO2流体代替传统染浴中的水作为介质的一种新型染色技术。由于整个染色过程都没有水参与，并且染色完成后，残余的染料成粉末状，可回收再利用，CO2气体也可循环利用。染色完成时，织物呈干燥状态，无需烘干及染后还原清洗。与传统水域法染色相比，可以节约能源百分之二十左右，并且整个加工时间可以缩短1-2个小时；而且染浴中一般不用添加分散剂，匀染剂，载体等染色助剂，在整个超临界流体对织物的加工过程中，无需染后化学试剂的处理。因而也有利于染色产品的色泽鲜艳度和牢度的提高，以及保护纤维/织物的品质；同时无染色废水及其他的废弃物的产生，可彻底实现清洁、绿色、环保化加工。故超临界CO2流体染色技术的研究开发，是对纺织印染行业的一次技术性革命。涤纶丝作为一种重要的纺织原料，在纺织领域占有重要的地位，实现其染色工艺的零排放，对减少纺织领域的环境污染具有重要的作用。同时，由于涤纶的吸水回潮率低，绝缘性能好，但由于吸水性低，摩擦产生的静电大，导致染色性能较差，因此现有的以水作为介质的染色工艺不适于涤纶丝的印染。因此，实现涤纶丝零排放染色技术、提高涤纶丝的染色性能，对提高涤纶丝的加工品质起到重要的作用。
技术实现思路
为了解决以上现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种涤纶丝零排放染色工艺，在降低染色废液排放的同时，还能够提高涤纶丝的染色性能。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种涤纶丝零排放染色工艺，包括以下步骤：（1）前处理：将氢氧化钠5-20份、木质素磺酸钠3-8份、十六烷基三甲基溴化铵2-6份进行混合，加入其20-50倍重量份的水溶液中，在室温下搅拌均匀制得前处理液，然后将涤纶丝以5-10:1的浴比浸入前处理液中，在30-40℃的温度下浸渍30-50min，然后向浸渍溶液中缓慢加入酸溶液，调节pH值至中性，取出涤纶丝用清水洗净晾干；（2）将步骤（1）处理后的涤纶丝浸渍到水溶液中，浴比为10-20:1，然后在搅拌的条件下加入质量分数为5-15wt%的十二烷基苯磺酸钠，随后再加入质量分数为10-30wt%的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪，于室温条件下搅拌处理2-4h；处理完成后，将涤纶丝取出用清水漂洗2-3次，将涤纶丝甩干后置于阴凉通风处晾干；（3）通过超临界CO2流体溶解活性染料，对涤纶丝进行超临界CO2流体染色，活性染料的浓度为2-5%owf。进一步的，本专利技术所述的一种涤纶丝零排放染色工艺，所述步骤（3）的具体操作方法为：将活性染料放入染料釜中，将涤纶丝卷绕在染色轴上放入染色釜，通过增压泵输入液态二氧化碳，通过循环泵使溶解有活性染料的超临界CO2染色流体在卷曲的涤纶丝内外层之间循环流动，并控制超临界CO2流体的压力和温度；循环染色结束后，降低体系压力和温度，通过分离釜进行染料和二氧化碳回收；通过增压泵输入二氧化碳达到超临界条件，循环清洗染色后的涤纶丝；回收残留物、二氧化碳，最后降压降温，取出染色涤纶丝。优选的，本专利技术所述的一种涤纶丝零排放染色工艺中，所述超临界CO2流体的温度为80-150℃。优选的，本专利技术所述的一种涤纶丝零排放染色工艺中，所述超临界CO2流体的压力为15-30MPa。优选的，本专利技术所述的一种涤纶丝零排放染色工艺中，所述超临界CO2流体进行循环染色的时间为1-5h。优选的，本专利技术所述的一种涤纶丝零排放染色工艺中，所述循环染色结束后体系压力降至5-10MPa。优选的，本专利技术所述的一种涤纶丝零排放染色工艺中，所述循环染色结束后体系温度降至30-50℃。有益效果：本专利技术提供了一种涤纶丝零排放染色工艺，该染色工艺使用超临界CO2流体进行染色，实现了染色过程的无水化，无染色废液排出，真正实现涤纶丝零排放染色。在染色过程中，首先对涤纶丝进行前处理操作，然后再用2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪对前处理后的涤纶丝进行修饰，从而使得活性染料与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪进行共价结合，固着在涤纶丝上。本专利技术所述的染色工艺使得涤纶丝的上染率高达89.5%，颜色深度高达24.6%，固色率高达87.2%，因此本专利技术所述的工艺步骤对涤纶丝具有良好的染色效果和固色效果。因此，在涤纶丝零排放染色领域具有广泛的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，但实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例1一种涤纶丝零排放染色工艺，包括以下步骤：（1）前处理：将氢氧化钠12份、木质素磺酸钠6份、十六烷基三甲基溴化铵4份进行混合，加入其35倍重量份的水溶液中，在室温下搅拌均匀制得前处理液，然后将涤纶丝以8:1的浴比浸入前处理液中，在35℃的温度下浸渍40min，然后向浸渍溶液中缓慢加入酸溶液，调节pH值至中性，取出涤纶丝用清水洗净晾干；（2）将步骤（1）处理后的涤纶丝浸渍到水溶液中，浴比为15:1，然后在搅拌的条件下加入质量分数为10wt%的十二烷基苯磺酸钠，随后再加入质量分数为15wt%的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪，于室温条件下搅拌处理3h；处理完成后，将涤纶丝取出用清水漂洗2-3次，将涤纶丝甩干后置于阴凉通风处晾干；（3）通过超临界CO2流体溶解活性染料，对涤纶丝进行超临界CO2流体染色，活性染料的浓度为3.5%owf。所述步骤（3）的具体操作方法为：将活性染料放入染料釜中，将涤纶丝卷绕在染色轴上放入染色釜，通过增压泵输入液态二氧化碳，通过循环泵使溶解有活性染料的超临界CO2染色流体在卷曲的涤纶丝内外层之间循环流动，并控制超临界CO2流体的压力和温度，所述超临界CO2流体的压力为23MPa，所述超临界CO2流体的温度为115℃，进行循环染色2.5h；循环染色结束后，将体系压力降至7MPa，体系温度降至40℃，通过分离釜进行染料和二氧化碳回收；通过增压泵输入二氧化碳达到超临界条件，循环清洗染色后的涤纶丝；回收残留物、二氧化碳，最后降压降温，取出染色涤纶丝。实施例2一种涤纶丝零排放染色工艺，包括以下步骤：（1）前处理：将氢氧化钠5份、木质素磺酸钠3份、十六烷基三甲基溴化铵2份进行混合，加入其20倍重量份的水溶液中，在室温下搅拌均匀制得前处理液，然后将涤纶丝以5:1的浴比浸入前处理液中，在30℃的温度下浸渍30min，然后向浸渍溶液中缓慢加入酸溶液，调节pH值至中性，取出涤纶丝用清水洗净晾干；（2）将步骤（1）处理后的涤纶丝浸渍到水溶液中，浴比为10:1，然后在搅拌的条件下加入质量分数为5wt%的十二烷基苯磺酸钠，随后再加入质量分数为10wt%的2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涤纶丝零排放染色工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）前处理：将氢氧化钠5‑20份、木质素磺酸钠3‑8份、十六烷基三甲基溴化铵2‑6份进行混合，加入其20‑50倍重量份的水溶液中，在室温下搅拌均匀制得前处理液，然后将涤纶丝以5‑10:1的浴比浸入前处理液中，在30‑40℃的温度下浸渍30‑50min，然后向浸渍溶液中缓慢加入酸溶液，调节pH值至中性，取出涤纶丝用清水洗净晾干；（2）将步骤（1）处理后的涤纶丝浸渍到水溶液中，浴比为10‑20:1，然后在搅拌的条件下加入质量分数为5‑15wt%的十二烷基苯磺酸钠，随后再加入质量分数为10‑30wt%的2,4,6‑三氯‑1,3,5‑三嗪，于室温条件下搅拌处理2‑4h；处理完成后，将涤纶丝取出用清水漂洗2‑3次，将涤纶丝甩干后置于阴凉通风处晾干；（3）通过超临界CO2流体溶解活性染料，对涤纶丝进行超临界CO2流体染色，活性染料的浓度为2‑5% owf。

【技术特征摘要】
1.一种涤纶丝零排放染色工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）前处理：将氢氧化钠5-20份、木质素磺酸钠3-8份、十六烷基三甲基溴化铵2-6份进行混合，加入其20-50倍重量份的水溶液中，在室温下搅拌均匀制得前处理液，然后将涤纶丝以5-10:1的浴比浸入前处理液中，在30-40℃的温度下浸渍30-50min，然后向浸渍溶液中缓慢加入酸溶液，调节pH值至中性，取出涤纶丝用清水洗净晾干；（2）将步骤（1）处理后的涤纶丝浸渍到水溶液中，浴比为10-20:1，然后在搅拌的条件下加入质量分数为5-15wt%的十二烷基苯磺酸钠，随后再加入质量分数为10-30wt%的2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪，于室温条件下搅拌处理2-4h；处理完成后，将涤纶丝取出用清水漂洗2-3次，将涤纶丝甩干后置于阴凉通风处晾干；（3）通过超临界CO2流体溶解活性染料，对涤纶丝进行超临界CO2流体染色，活性染料的浓度为2-5%owf。2.根据权利要求1所述的一种涤纶丝零排放染色工艺，其特征在于，所述步骤（3）的具体操作方法为：将活性染料放...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小英，官伟波，
申请(专利权)人：苏州经贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32