活性染料染棉针织物绿色高效水洗的设计与开发

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纺织印染工业作为国民经济的传统支柱行业,在国民经济总量中占据着重要的比重;纺织印染工业也是高能耗、高污染产业,其废水排放在国内工业中排名第四,一半以上的工业污水来自纺织印染行业,在当下日益严峻的环保监管下,印染企业只有探索可持续绿色道路,降低印染企业的能耗和污水排放量,才能实现新的发展。因此研究棉织物新型皂洗工艺及皂洗剂的应用发展至关重要。首先,本课题选用四支不同离子型的皂洗剂,两支具有生物降解性的表面活性剂为助洗剂,四支活性染料C.I.活性红239、C.I.活性红120、C.I.活性蓝19和C.I.活性黑5,其分别具有不同类型、不同数量的活性基团,对这四支染料的皂洗工艺进行优化。根据其上染率和固色率分析染料分子结构和活性基团的差异,由正交实验确定单一皂洗剂下各染料的皂洗工艺,探究皂洗温度,时间,p H以及皂洗剂用量和染料结构之间的关系。对酶皂洗的成分在高温和强碱条件下进行验证,对四支皂洗剂的p H,以及防沾性进行测定。选用了表面活性剂辛癸基葡糖苷和腰果酚聚氧乙烯醚作为助剂进行复配,在优化后工艺下皂洗,分析皂洗液的p H,皂洗剂性能,染料的结构特点对皂洗效果的影响。根据残液的吸光度值,皂洗后织物的色牢度,皂洗剂的稳定性,起泡性,渗透性,以及皂洗后皂洗残液的COD值,确定每支染料最佳的皂洗工艺以及复配皂洗剂用量。实验结果表明:(1)染料的上染率以及固色率反映出染料的直接性和活性基团的活性。C.I.活性蓝19的直接性最强,之后依次为C.I.活性黑5,C.I.活性红120,C.I.活性红239;(2)酶皂洗剂在灭活和强碱条件下的皂洗效果和同p H下的自来水相当,所以酶皂洗剂的主要成分为酶,而非其它助剂;(3)各单一皂洗剂都具有一定的反沾色性能,可以作为皂洗剂主体成分;(4)优化后单一皂洗剂的皂洗工艺能降低皂洗温度,但浮色去除率不及现用皂洗剂;(5)复配皂洗剂相对单一皂洗剂,在浮色去除和织物色牢度有所提升。并且在耐碱性,起泡性皂渗透性,对现用皂洗剂有一定程度的优势,皂洗残液COD有明显降低;(6)各染料的最佳复配皂洗剂以及皂洗工艺为:C.I.黑5染料,皂洗剂7(皂洗剂DM-1543:辛癸基葡糖苷=5:4)皂洗工艺为:0.9 g/L,80℃,15 min。干摩擦牢度4级,湿摩擦牢度3级;C.I.活性蓝19,皂洗剂3(低温皂洗剂:腰果酚聚氧乙烯醚=3:5)皂洗工艺为:0.8 g/L,70℃,20 min。干摩擦牢度4级,湿摩擦牢度3级;C.I.活性红239,皂洗剂1(酶皂洗剂:腰果酚聚氧乙烯醚=4:1)皂洗工艺为:2.5 g/L,70℃,15 min。干摩擦牢度4级,湿摩擦牢度3-4级;对于C.I.活性红120,最适宜的皂洗剂是皂洗剂1(酶皂洗剂:腰果酚聚氧乙烯醚)=(6:1)皂洗工艺为:3.5 g/L,70℃,15 min。干摩擦牢度4级,湿摩擦牢度3-4级。复配的皂洗剂皂洗效果现用皂洗剂相当,但可以降皂洗温度、有效降低废水中COD含量,实现节能减排为企业降低生产成本,提高生产效益。
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