涤纶织物中深色染色高效环保后处理方法
每天5分钟┃为您奉上有营养价值的第四餐
互太(番禺)纺织印染有限公司 张 贵
针对涤纶织物中深色染色，文中介绍一种在高温降温过程中使用板式热交换器的非还原清洗方法。通过多次验证，该方法生产的中深色织物可以达到传统还原清洗所能达到的颜色稳定性和色牢度；同时还具有降低生产成本、减少污水处理成本、提高生产效率以及降低生产所需的碳排放量的环保优势。
在保证染色质量的条件下，如何降低能耗、减少排污，是各纺织印染企业共同关心的重要问题。传统分散染料染色后清洗工艺有还原清洗、高温皂洗等，其工艺周期长、耗能高，生产效率和生产成本都受到限制，应用的助剂也加重后续污水处理压力。
本文介绍一种环保的低碳清洗方法，应用此方法既可以达到传统工艺的染色效果(如洗水、渗色牢度等指标)，节省时间，提高生产效率且节能、环保。针对分散染料染深色涤纶后的清洗工艺进行了试验，对传统还原清洗工艺和这种新工艺进行了对比和分析。
1. 试验
1.1 材料和仪器
材料：纯涤50 D/44 F针织双面布，幅宽l60 cm，克质量95 g/m2。
药品：分散红S-5BL、分散蓝HGL、分散黑ECO(浙江龙盛)；保险粉、氢氧化钠(以上为工业级)。
设备：Datacolor计算机测色配色系统、中国台湾亚矶染缸。
1.2 染色方法
1.2.1 染色处方：
分散染料 8％
pH值(用醋酸、醋酸钠调节) 4.1～4.3
浴比 l：12
1.2.2 染色工艺：
染色工艺曲线图l（略）
1.3 还原清洗工艺
1.3.1 保险粉碱性还原清洗工艺：
染液降温，排液→保险粉还原清洗(保险粉6 g/L，氢氧化钠4 g/L，80℃，20 min)→排液→保险粉还原清洗(保险粉6 g/L，氢氧化钠4 g/L，80℃，20 min)→热水洗→排液→酸洗→排液出。
1.3.2 新型的非还原后处理清洗工艺：
染液以2℃／min边高温洗水边降温至80℃→降70℃排液出缸。
1.4 测试方法
水洗牢度：参照GB／T 3921.3-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度：试验3》测试。
色差(AE)：采用Color-Eye-3100测色仪测试。
2. 结果与讨论
2.1 传统还原清洗工艺与非助剂清洗工艺
2.1.1 传统还原清洗工艺
涤纶中深色，传统还原清洗工艺包括：碱性条件下还原清洗和酸性条件下还原清洗。
传统酸性还原清洗，是往含有未上染的残液中加入烧碱和保险粉进行处理，这种方式需要较多的还原剂。因此大都通过染色放水后，往染缸内投入烧碱和保险粉，利用保险粉的强还原性在碱性条件下清洗粘附在涤纶、醋酯及其混纺织物表面的染料(浮色)。
2.1.2 非助剂清洗工艺
本文介绍的非助剂清洗工艺，是染色降温过程中通过高压下排出高温染色残液，利用残液的热能传导，使得往染缸内注入的清水得以加热，而排出的染色残液又能将温度降低到60℃以下排出。往染缸内注入的清水，得到热能升温后与染缸内染液混合，既可以降低温度，又不会出现因注入的水温度过低而降温过快。这种洗水工艺利用织物在降温过程逐步冷收缩，降温过程注入清水可以不断降低染缸内染液的染料、助剂浓度，同时清洗织物表面所残余的浮色，提升织物的色牢度。这种工艺同时还缩短或减少染色后处理工艺，减少或避免烧碱和保险粉的使用，也减轻后续污水处理。
这种高温洗水方式一般采用以下板式热交换器进行。这种板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成，是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成，各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换的一种新型高效换热器。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多。
2.2 传统还原清洗工艺与非助剂清洗工艺试验对比
同一配方同浴比同载布量，用同染缸分别采用传统还原清洗工艺，与非助剂清洗工艺清洗织物浮色，染色方法如1．2的染色处方和工艺，还原清洗采用80℃后处理。
2.2.1 色差
用Datacolor计算机测色仪测定用板式热交换器连续生产5缸黑色布，染色后干布板相对客标准板色差如表l。表2是同一颜色同一布种采用传统放水RC进行染后处理，染色后干布板相对客标准板色差
表1 用板式热交换器连续生产5缸黑色布相对客标准板色差数据
指标
△E
△L
△C
△H
染色头(第一)缸Al
0.65
0.46
0.32
0.34
染色跟(第二)缸A2
0.54
0.35
0.18
0.37
染色跟(第三)缸A3
0.61
0.41
0.22
0.36
染色跟(第四)缸A4
0.69
0.55
0.25
0-32
染色跟(第五)缸A5
0.63
0.47
0.31
0.29
注：均以客户标准色板为标准色进行对比测试。
表2 用传统放水RC进行染后处理，染色后干布板相对客标准板色差数据
指标
△E
△L
△C
△H
染色头(第一)缸Bl
0.69
0.63
0.19
0.21
染色跟(第二)缸B2
0.77
0.62
0.22
0.39
染色跟(第三)缸B3
0.75
0.5l
0.32
0.42
染色跟(第四)缸B4
0.83
0.69
0.38
0.25
注： 均以客户标准色板为标准色进行对比测试。
从表l、表2可以知道，两种不同后处理方式都相对稳定，染色后色差波动也相对较小，只是用传统的RC后处理最终色光波动稍微大一点，得色会相对浅一点；总体讲是可以判定差异很小。
2.2.2 色牢度
表l五缸布和表2四缸布分别进行色牢度测试，测试结果如表3。
表3 色牢度测试
缸号
AATCC 61-2A
洗水牢度／级
AATCC 8
摩擦牢度／级
JIS渗色
牢度／级
色变
沾色
湿擦
干擦
Al
4～5
4
4
3
4～5
A2
4～5
4
4
3
4～5
A3
4～5
4
4
3
4～5
A4
4～5
4
4
3
4～5
A5
4～5
4
4
3
4～5
Bl
4～5
4
4
3
4～5
B2
4～5
4
4
3
4～5
B3
4～5
4
4
3
4～5
B4
4～5
4
4
3
4～5
从表3牢度结果看，两种不同清洗浮色的方式其色牢度是相当的，没有大的差异。
2.2.3 生产能效及成本
以上黑色试验，采用板式热交换器进行非还原清洗，需要在高温降温过程中使用清水，用量约染色用水量的2倍，但可以减少两次还原清洗和一次加酸中和，与传统还原清洗的用水量、生产效率、生产成本、能耗等对比如表4。
表4 非还原清洗与传统还原清洗对比
传统还原清洗方法
非还原清洗方法
用水量(不含冷却水，含染色用水/缸)
5缸水
3缸水
生产耗时(不含染色用时/小时)
1.5
O
助剂成本(不含染色，元/kg布)
0.26
0
污水处理成本(元/kg布)
0.125
0.075
蒸汽用量成本(元/kg布)
0.13
0
增加投入(万元/台缸)
0
4.5
从表4可以看到，用板式热交换器进行非还原清洗在染色成本、生产效率具有明显的优势。据初步统计，单从节省成本的优势看，l台500 kg产量的染缸只要生产220缸左右就可以收回成本。
3. 结论
从试验结果看，使用该板式热交换器进行非还原清洗方法不仅可以满足生产需求，达到客户品质要求；同时还具有良好的生产效率、经济效益、节能效应以及环境效益。
(1)使用该板式热交换器进行非还原清洗方法可以达到跟缸生产颜色稳定，比传统还原清洗后颜色还要稍稍深一点。
(2)使用该板式热交换器进行非还原清洗方法在色牢度方面与传统的还原清洗色牢度相当。
(3)从生产效益上讲，使用该板式热交换器进行非还原清洗方法可以提升生产效率，节省生产成本、减少污水成本。
(4)从环境效应上讲，使用该板式热交换器进行非还原清洗方法即减少了烧碱和保险粉的耗用，也就相应减少上游企业制造烧碱和保险粉所需的碳排放量，真正做到企业在生产发展过程中不断降低碳排放量的目标。
参考文献
[1]马洪，田茂增．采用板式热交换器提高染色效率[J]．针织工业，2001(2)：81-82．
[2]杨增鄂．板式换热器及在印染厂的应用[J]．丝绸，1986(10)：43-45．
【温故而知新】
笔记丨涤、棉、锦面料，很多染厂不知道可以这样染色笔记丨盛虹集团化纤面料前处理工艺曝光！笔记丨PTT记忆面料正在印染厂走红，如何染好才是关键！■ 平台君微信：cheng313093272
■ 印染行业交流群：550452645
■ 广东印染交流群：464861900
■ 浙江印染交流群：620048439
■ 江苏印染交流群：519925173
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
