省水清洗剂RY-319A在涤或涤棉针织物上的应用
夏继平
雷梅根
2019/3/23
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省水清洗剂RY-319A在涤或涤棉针织物上的应用

夏继平,雷梅根

[瑞鹰(中国)科技新材料发展有限公司  福建石狮  362700]


       摘  要:涤或涤/棉混纺针织物在染涤后,传统的还原清洗是使用保险粉/烧碱。保险粉的主要缺点:有严重刺激异味,吸入对人体有害;易受潮分解,或遇水自燃;还原清洗后布上的残余清洗困难;排放的残液中COD含量高。采用省水清洗剂RY-319A取代保险粉/烧碱,避免了以上不足,既环保、又安全,每染一缸布还可省水2~3道。

      关键词:涤;涤棉;针织物;省水清洗剂RY-319A;还原清洗;水洗色牢度 ;COD值


      长期以来,涤或涤棉织物中深色的染色后处理,都用保险粉/烧碱进行还原清洗。该方法工艺耗时长,成本高,用水量大,残液的COD高。福建瑞鹰科技新材料公司开发的省水清洗剂RY- 319A(简称RY-319A),适用于中性条件下对全涤纶织物、弱酸性条件下对涤/棉混纺织物的清洗,是一支环保型的清洗剂,在织物染色结束后不必排放染液,可直接加入染色残液中做还原清洗。清洗完后的残液还可以回收,再做续缸而不影响织物的色光、得色率和牢度。本实验研究用RY- 319A取代保险粉/烧碱,可缩短工艺流程,降低能源成本,提高生产效率。

1.材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

       材料:32S涤/棉65/35汗布、32S涤/棉×12S涤/棉 65/35拉毛绒布、150D全涤双面布。

       试剂:分散染料 SE-GFL红玉、5BL红玉、FFB桃红、GS大红、FB红、SE-RL金黄、S-4RL橙、2BLN蓝、S-3BG深蓝、ECT黑等;助剂:保险粉、液碱、HAC、RY-319A、PE匀染剂等。

      仪器:Datacolor 600电脑测配色仪[尚成科技(香港)有限公司]、Y(B)571B型摩擦牢度仪(温州大荣)、PHS-3C pH测试仪(杭州奥立尤仪器有限公司)。

1.2 还原清洗工艺对比

1.2.1 传统还原清洗工艺

工艺流程:

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      工艺用料:保险粉3.0g/l、液碱 2.0~3.0g/l、95℃×20min。

1.2.2 省水还原清洗工艺

     工艺用料:RY-319A 1.0~3.0g/l、HAC 0.2g/l(pH 5)、95℃×20min。

工艺流程:

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1.3 测试方法

1.3.1 色差值

     采用电脑测配色仪Datacolor 600,色布折叠4层,测试4个点,取平均值。

1.3.2 色牢度试验

     按GB/T 3921-2008(C3)色牢度试验 耐皂洗色牢度测定;按GB/T 3920-2008 色牢度试验 耐摩擦色牢度测定。

1.3.3 COD测试-重铬酸钾法测定

     染料助剂用蒸馏水化料,取水样5ml+重铬酸钾标准溶液5ml+硫酸银催化剂5ml+硫酸汞少量,摇匀。微波炉高火转6分钟,冷却移入滴定瓶(用清水少许冲洗消解罐),总水量约50ml,加2~3滴试亚铁灵指示剂于锥形瓶中,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由黄色到蓝绿色,刚好变为红褐色时为终点,计录消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积V1(ml)。同时以5.00ml蒸馏水代替水样,其他步骤与测定样品的操作相同,记录消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积V0(ml)。

计算:

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     c-硫酸亚铁铵标准溶浓度,mol/l;

     V0-空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,ml;

     V1-水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,ml;

     V2-水样的体积,ml;

     8-表示氧的摩尔质量g/mol。

2.结果与讨论

       2.1 RY-319A质量浓度对还原清洗效果的影响

       织物:32S涤/棉65/35汗布。

       工艺配方(酒红):分散2BLN蓝 0.3%、SE-GFL红玉 0.8%、SE-RL金黄 0.15%、HAC 0.8g/l、PE匀染剂2g/l、1∶10、135℃×40min。

       还原清洗:HAC 0.2g/l、RY-319A 0.5~3g/l、1∶10、95℃×20min。

      在染涤后的还原清洗时,改变RY-319A质量浓度,分别选用0.5、1、1.5、2、2.5、3/(g/l),按以下工艺配方染涤-还原清洗后,做皂洗和六纤牢度,判定助剂用量对织物牢度的影响,选择合理的工艺用量。

     不同质量浓度对织物色牢度的影响同表1。

表1  RY-319A不同质量浓度对还原清洗效果的影响

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       表1测试数据得到,RY-319A质量浓度在1.5g/l时,其他牢度在4级以上,湿摩牢度3~4级,当RY-319A质量浓度提高到2.0g/l时,各项牢度都达到4级以上。

2.2 还原后残液的染色效果

2.2.1 染色工艺及后处理

织物:150D全涤双面布。

      试验用16.67tex(150D)全涤双面布,分别染大红、黑色、深蓝3个颜色,每个颜色按工艺配方先染5块样布做首缸,编号1#~5#(1#为测试基准样),工艺流程按图2,染涤后处理按5种不同的还原清洗配方和处理方法,洗净。

      然后,利用1#~5#缸还原后留下的残液,再按表1工艺配方分别染续缸,编号6#~10#。染色后同样按首缸对应的五种处理方法做后处理。即1#缸与6#缸、2#缸与7#缸、3#缸与8#、4#缸与9#缸、5#缸与10#缸,分别对应为首缸和续缸。首缸和续缸的染色配方、工艺条件相同。但是,染色用水不同,首缸是用清水,续缸是用首缸染涤后处理的残液,具体工艺见表2。

      表2的10个样品试样后,经电脑测试的结果,传统保险粉还原清洗后的残液,回收利用染续缸的色光和深度,与首缸染色的差别大,如大红的DE值为(6#)3.18、(7#)3.34。黑色的DE值为(6#)3.59、(7#)3.69。深蓝的DE值为(6#)1.12、(7#)1.25。因此,用保险粉还原清洗的残液不适合染续缸。

      测试结果表明,用省水清洗剂RY-319A清洗后,色光及色差值与保险粉、烧碱还原的基本一致。因此,可以取代保险粉、烧碱,用于涤或涤棉常规产品的还原清洗。

表2  染色工艺及后处理

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2.2.2 不同后处理的样品色光、色差值

      RY-319A清洗后的残液,如果后续有相同颜色时,可以不排液,在残液中连续染色。也可以将还原清洗残液放入回收池,待有类似颜色时,利用残液染续缸,两种方法对产品的色光影响不大,DE值在0.6左右。详见图3~图5。

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图3  大红色不同后处理的样品色光、色差值


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图4  黑色不同后处理的样品色光、色差值


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图5  深蓝不同后处理的样品色光、色差值

2.2.2 色力度对比

      3个颜色染涤后,分别以1#为基准样测试染料在织物上的得色率,以色力度表示,结果见表3。

表3  不同的还原清洗工艺色力度对比

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      表3色力度测试结果分析,省水清洗剂RY- 319A处理的织物,最终的得色率与保险粉、烧碱处理的结果基本一致。另外,用省水清洗剂RY-319A处理的残液可以再染一次续缸,不影响上染和色光。如果用保险粉、烧碱还原清洗的残液做续缸,红色上染率下降5%左右,黑色、深蓝有明显下降,因此不适合做续缸。

    2.2.3 省水清洗剂RY-319A还原清洗色牢度

    2.2.4 色牢度

表4  省水清洗剂RY-319A还原清洗后的色牢度牢度

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       用RY-319A还原清洗后,产品的牢度检测,见表4。由表4的测试数据分析,省水清洗剂RY- 319A还原清洗后的产品,除锦纶沾色牢度续缸比首缸低半级,其他牢度续缸和首缸一致。因此,涤纶和涤棉常规染色的后处理,用省水清洗剂RY-319A取代保险粉、烧碱;以及还原清洗后的残液做续缸,都能达到质量要求,可以同色连染,省水、省时。

2.3 还原清洗前后溶液的COD含量

     试验:

     织物:32S涤棉65/35汗布(黑色,染棉部分略);

    工艺用料:分散黑ECT 2.5%、分散深蓝S-3BG 0.6%、分散橙S-4RL 0.1%、98% HAC 0.5g/L、1∶10、135℃×50min;

    还原清洗:(1#)85%保险粉3g/L、36% 烧碱3g/L、85℃×20 min(2#)RY-319A 2 g/L、98% HAC 0.2g/L、95℃×20min。

    还原清洗前后溶液的COD含量见表5。

表5  还原清洗前后溶液的COD值

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       由表5可知,在同等条件下:还原清洗前不含染料的空白试验,保险粉、烧碱处理后残液的COD值比省水清洗剂RY-319A的高;首缸染涤还原清洗后的残液中,保险粉、烧碱处理后残液的COD值高;即使残液连做,续缸的还原清洗残液中,保险粉残余的COD含量还是明显高于省水清洗剂RY-319A。试验表明,用省水清洗剂RY-319A做还原清洗剂,可以减少排放残液中的COD值。

3.结论

      3.1 经生产试验,确定省水清洗剂RY-319A还原清洗工艺如下:

      涤纶(中或深色):RY-319A 1.5~2g/L,95℃还原清洗20min;

      涤棉(中或深色):RY-319A 1.5~2g/L HAc 0.2g/L,95℃还原清洗20min。

       经过数十缸的生产应用,没有出现异常情况,布面质量达到了工艺规定的要求,在还原清洗时可以取代保险粉、烧碱。

      3.2 染涤后的还原清洗,使用RY-319A,安全环保、质量稳定,降低了残液中的COD值排放,避免了使用保险粉、烧碱而引起的安全隐患。

     3.3 成本对比,使用RY-319A做还原清洗,可省2~3道水,成本降低约200元/吨布。

 

作者简介:

       雷梅根,技术总监,从事纺织助剂的研发与应用工作多年,负责公司的节能减排产品技术研发及应用技术服务工作。

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