【摘要】：采用活性染料對纖維素纖維制品進行染色加工,染色后染浴及纖維中存在廢棄染料,為保證染色樣品的各項色牢度,必須進行多次水洗、酸洗及高溫皂洗等后處理加工,耗水量及污水排放量均較大。此外,染色中使用的無機鹽排放后在污水處理環(huán)節(jié)無法被有效處理,含鹽廢水的排放會導致水與土地的鹽化。針對上述問題,本課題提出活性染料原位礦化染色及其礦化殘液循環(huán)利用染色技術。在棉針織物活性染料染色環(huán)節(jié)采用新型堿劑XGB作為固色堿劑,固色后在固色殘液和染品共存的條件下,加入自主研發(fā)的系列原位礦化助劑進行處理,將染色殘液中的有機污染物分解為無色小分子物及CO_2和H_2O,簡化染色的后處理加工,降低染色的耗水量與污染排放量。礦化殘液經(jīng)簡易處理后回用于后續(xù)染色加工,可實現(xiàn)無機鹽的循環(huán)利用�；钚匀玖显坏V化染色及其礦化殘液循環(huán)利用技術的實施,可實現(xiàn)棉針織物的清潔化染色加工。課題研究了不同工藝條件下活性染料的染色熱力學與動力學,并對原位礦化染色工藝各環(huán)節(jié)所涉及的參數(shù)進行優(yōu)化,確定最佳染色工藝為:染色環(huán)節(jié),染料用量2.6%(owf)~7.5%(owf)時,元明粉用量為80g/L~100g/L,用堿劑XGB將固色浴pH值調(diào)至11.0左右,60℃保溫60min;原位礦化環(huán)節(jié),處理pH值3.0左右,偶合劑XBC的用量為1.0%(owf),偶合劑XYS的用量為3.0%(owf)~5.0%(owf),60℃礦化處理30min;礦化殘液回收環(huán)節(jié),調(diào)節(jié)殘液pH值至10.0左右,靜置過濾后,將濾液pH值調(diào)至中性,回用于后續(xù)染色加工。活性染料礦化染色及其殘液循環(huán)利用染色技術的吸附等溫線與傳統(tǒng)染色工藝一致,均符合弗萊因德利胥型吸附等溫線,且染色動力學行為未發(fā)生變化。礦化處理使染色殘液的吸光值降低99%以上,COD_(Cr)值降低55%~60%,礦化液的外觀為無色澄清狀態(tài),為殘液的回收利用奠定基礎。原位礦化染色及其殘液回用技術在棉織物活性染料染色中的應用,可節(jié)水37.5%左右,礦化殘液回用四次減排無機鹽62%左右。原位礦化及其殘液循環(huán)利用染色樣品的K/S值、色牢度與傳統(tǒng)工藝基本一致,所得染品色差較小頂破強力較傳統(tǒng)工藝低8%左右,在可控范圍之內(nèi)。掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射等測試結果均表明原位礦化及其殘液循環(huán)利用染色對棉纖維的表觀及內(nèi)部微觀結構無不良影響。本課題的研究,為棉制品活性染料節(jié)能、減排染色加工提供一種新途徑。論文包含圖26,表33,參考文獻77。
【圖文】：

圖 2-1 棉纖維形態(tài)結構模型包括：壁的一層極薄的表皮，其主要成分的存在影響纖維的潤濕滲透性能，生層，簡稱 P 層，處于表皮層里側軟性從而適應細胞體積增長的需要。生層，簡稱 S 層，在初生胞壁的里要由纖維素組成，是由纖維素在初棉纖維在生長、發(fā)育過程中，首先生胞壁的逐漸加厚，中腔逐漸被壓縮

圖 2-2 纖維素分子結構式由圖 2-2 可知，纖維素大分子每個組成單元中含有三個-OH，其中兩個為仲羥基，一個為伯羥基。纖維素分子鏈中葡萄糖�；系娜齻�羥基的性質(zhì)主要影響纖維的反應性�；钚匀玖先旧珪r，染料分子與纖維素分子中葡萄糖剩基上的三個羥基反應性是不同的。其中，位于葡萄糖�；系� 2，3 位的羥基受空間阻礙及染料可及度的影響，與活性染料發(fā)生親核反應的概率較��；處于第 6 位的伯羥基相對“裸露”，在固色堿劑的作用下，伯羥基上的氫離子發(fā)生離去，形成-O-離子與活性染料的反應性基團發(fā)生親核反應，形成牢固的共價鍵[48]。2.2 活性染料的分子結構及染色機理2.2.1 活性染料的性能和結構活性染料分子中具有水溶性基團，染色時有較高的穩(wěn)定性，擴散性和勻染性。但是活性染料尚存在固色率低、高鹽染色和高濃度尿素印花等問題，這是由于電荷斥力的存在使得染料的上染百分率受限，加之強堿條件下部分活性染料發(fā)生水解[49]，從而
【學位授予單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X791;TS193.632

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本文編號：2710528