涤纶节水节能染色方法
阅读说明：本技术 涤纶节水节能染色方法 (Water-saving and energy-saving dyeing method for terylene ) 是由 不公告发明人 于 2020-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种涤纶节水节能染色方法,运用于涤纶染色技术领域,其包括：预处理、软碱性染色、皂化染色、固色以及收卷,实现涤纶染色的节水节能过程,达到涤纶染色成本低,环境环保效果好以及染色效率高的突出性优势。(The invention provides a water-saving and energy-saving dyeing method for terylene, which is applied to the technical field of terylene dyeing and comprises the following steps: the method has the advantages that the water-saving and energy-saving process of polyester dyeing is realized by pretreatment, soft alkaline dyeing, saponification dyeing, color fixation and winding, and the outstanding advantages of low polyester dyeing cost, good environment-friendly effect and high dyeing efficiency are achieved.)
技术领域
本发明涉及涤纶染色技术领域，特别涉及为一种涤纶节水节能染色方法。
背景技术
涤纶(polyester)即聚酯纤维，发明于1941年，是合成纤维中的一个重要品种；涤纶是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇 (MEG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物，经纺丝和后处理制成的纤维，最大的优点是抗皱性和保形性很好，涤纶纤维是所有纺织纤维中加工总量最多的化纤品种，开发差别化品种，提高产品附加值，提高企业经济效益，对整个化纤工业的影响至关重要；产品差别化是涤纶的发展方向，而中国的涤纶纤维生产企业也正是沿着这个方向发展。因此涤纶行业还有很大的开发潜力。
对于现有的涤纶染色技术，涤纶染色技术分为上染和复染，其中上染主要分为四步，(1)分散染料在染液中随染液的流动逐渐靠近纤维界面，这阶段分散染料的性质和状态基本无关，溶解状的染料分子和悬状的染料颗粒都一样随染液流动，转移速度决定于溶液溶液流速。(2)由于纤维表面存在着不易流动的动力学边界层，当分散染料进入动力学边界层靠近纤维界面后，主要靠自身的扩散接近纤维。这阶段转移速度不仅和溶液流速有关，还和分散染料的扩散速度有关，因此，溶解状的染料分子比悬浮体及聚集体扩散快得多，分散染料的溶解度和分散状态对这阶段的转移速度有较大影响。(3)分散染料靠近纤维界面到它们之间的分子作用力足够大后，分散染料迅速被纤维表面吸附。这个阶段的转移速度主要决定于纤维和染料分子的结构和性能，也和界面溶液的性质有关。其中染料的溶解度和分散状态有较大影响，染料溶解度超高和染料分子与纤维作用越大，吸附速度越快。(4)分散染料被吸附到纤维表面后，在纤维内产生一个浓度差或内外染料化学位差，染料将向纤维内部扩散，这里的扩散速度主要决定于纤维化学和微结构，也和染料分子结构及浓度有关。纤维无定型区含量较高，孔隙大或自由体积含量多，染料溶解度高，扩散速度快，因此，此阶段的染料扩散速度直接和纤维被溶胀或增塑程度、分散染料在纤维中的浓度有关。溶胀或增塑程度高，纤维外层分散染料浓度高，扩散就快。
复染则是涤纶纤维及长丝织物有很强的疏水性，通常的染料与染色方法几乎都无法染上色，只能用分散染料染色。但这样的染色的全过程要在高温高压下才能完成。
可以理解，通过上染和复染，可以实现涤纶纤维的高效染色，但随着科技进步的发展，现有对于涤纶染色的环保意识越来越高，现有提出了各种废水处理的方法，参考附图1，为现有技术中处理染织废水的方式；
但现有的染织废水并不节水节能，需要添加各类好痒、厌氧微生物进行生物反应，废水处理成本高，且效率低。
发明内容
本发明提供一种涤纶节水节能染色方法，旨在符合《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—92)中的一级标准，实现涤纶染色的节水节能过程，达到涤纶染色成本低，环境环保效果好以及染色效率高的突出性优势。
本发明为解决技术问题采用如下技术手段：
本发明提供一种涤纶节水节能染色方法，包括：
预处理，用氢氧化钠制成淡碱溶液，向淡碱溶液内添加去油剂以制成预处理液，将涤纶纤维浸泡与预处理液中，沉淀10min～30min，而后向预处理液内加入表面活性剂和开纤助剂并在一定温度下继续进行静置漂洗，最后再向预处理液内加入酸溶液以调解ph呈中性；
软碱性染色，对涤纶纤维和PH呈中性的预处理液进行140～160℃的加热处理，并向溶液内加入化学缓冲剂，通过所述化学缓冲剂对涤纶纤维进行低聚物溶解，最后将从预处理液中取出的涤纶纤维放入预配置好的染料液中进行软碱性染色反应；
皂化染色，软碱性染色反应1～2后，将所述涤纶纤维取出，然后向皂洗液中加入无机缓冲剂，使所述皂洗液PH处于9.5，最后将涤纶纤维放回皂洗液，以皂化所述涤纶纤维进行还原染色，所述无机缓冲剂包括二价铁复盐搅拌；
固色，加热蒸发皂洗液液体，用清水清洗涤纶纤维，烘干完成固色；
收卷，将固色后的所述涤纶纤维收卷，入库。
进一步地，所述预处理液中，氢氧化钠为6～7g/l、无磷去油剂为7～8g/l、分散剂为0.5～1g/l，温度为120～130℃，所述酸溶液为质量浓度3～5g/l的甲酸溶液。
进一步地，所述化学缓冲剂由碳酸钠10～11g/l、磷酸钠10～20g/l、过硼酸钠5～6g/l加热混合制成，呈碱性PH为9。
进一步地，所述无机缓冲剂由酒石酸或柠檬酸、硫酸亚铁、三乙醇胺的二价铁复盐搅拌、氢氧化钠以及余量水制成。
进一步地，所述酒石酸3.78g或柠檬酸6g溶于50ml的水中；
完全溶解后向溶液内添加三乙醇胺(若溶液由酒石酸制成则添加1ml，若溶液由柠檬酸制成则添加1.5ml)，并充分搅拌；
采用另一个容器将氢氧化钠溶解于50ml的水中，加入酒石酸3.09g或者柠檬酸4.3g；
将两份容器液体混合搅拌制成无机缓冲剂。
本发明提供了涤纶节水节能染色方法，具有以下有益效果：
本发明提供的涤纶节水节能染色方法，包括：预处理，用氢氧化钠制成淡碱溶液，向淡碱溶液内添加去油剂以制成预处理液，将涤纶纤维浸泡与预处理液中，沉淀10min～30min，而后向预处理液内加入表面活性剂和开纤助剂并在一定温度下继续进行静置漂洗，最后再向预处理液内加入酸溶液以调解ph呈中性；软碱性染色，对涤纶纤维和PH呈中性的预处理液进行140～160℃的加热处理，并向溶液内加入化学缓冲剂，通过所述化学缓冲剂对涤纶纤维进行低聚物溶解，最后将从预处理液中取出的涤纶纤维放入预配置好的染料液中进行软碱性染色反应；皂化染色，软碱性染色反应1～2后，将所述涤纶纤维取出，然后向皂洗液中加入无机缓冲剂和适量二价铁复盐搅拌，使所述皂洗液PH处于9.5，最后将涤纶纤维放回皂洗液，以皂化所述涤纶纤维进行还原染色；固色，加热蒸发皂洗液液体，用清水清洗涤纶纤维，烘干完成固色；收卷，将固色后的所述涤纶纤维收卷，入库，实现符合《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287 —92)中的一级标准，以及实现涤纶染色的节水节能过程，达到涤纶染色成本低，环境环保效果好以及染色效率高的突出性优势。
附图说明
图1为现有技术中处理涤纶纤维的废水复用及废水处理方式；
图2为本发明涤纶节水节能染色方法一个实施例的流程示意图；
本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考附图1，为本发明一实施例中的涤纶节水节能染色方法的流程示意图；
本申请提供的涤纶节水节能染色方法，包括：
S1，预处理，用氢氧化钠制成淡碱溶液，向淡碱溶液内添加去油剂以制成预处理液，将涤纶纤维浸泡与预处理液中，沉淀10min～30min，而后向预处理液内加入表面活性剂和开纤助剂并在一定温度下继续进行静置漂洗，最后再向预处理液内加入酸溶液以调解ph呈中性；
S2，软碱性染色，对涤纶纤维和PH呈中性的预处理液进行140～160℃的加热处理，并向溶液内加入化学缓冲剂，通过所述化学缓冲剂对涤纶纤维进行低聚物溶解，最后将从预处理液中取出的涤纶纤维放入预配置好的染料液中进行软碱性染色反应；
S3，皂化染色，软碱性染色反应1～2后，将所述涤纶纤维取出，然后向皂洗液中加入无机缓冲剂，使所述皂洗液PH处于9.5，最后将涤纶纤维放回皂洗液，以皂化所述涤纶纤维进行还原染色，无机缓冲剂包括二价铁复盐搅拌；
S4，固色，加热蒸发皂洗液液体，用清水清洗涤纶纤维，烘干完成固色；
S5，收卷，将固色后的所述涤纶纤维收卷，入库。
具体的，所述预处理液中，氢氧化钠为6～7g/l、无磷去油剂为7～8g/l、分散剂为0.5～1g/l，温度为120～130℃，所述酸溶液为质量浓度3～5g/l的甲酸溶液。
所述化学缓冲剂由碳酸钠10～11g/l、磷酸钠10～20g/l、过硼酸钠5～6g/l加热混合制成，呈碱性PH为9。
所述无机缓冲剂由酒石酸或柠檬酸、硫酸亚铁、三乙醇胺的二价铁复盐、氢氧化钠以及余量水制成。
所述酒石酸3.78g或柠檬酸6g溶于50ml的水中；
完全溶解后向溶液内添加三乙醇胺(若溶液由酒石酸制成则添加1ml，若溶液由柠檬酸制成则添加1.5ml)，并充分搅拌；
采用另一个容器将氢氧化钠溶解于50ml的水中，加入酒石酸3.09g或者柠檬酸4.3g；
将两份容器液体混合搅拌制成无机缓冲剂。
本发明提出的新工艺所用化学缓冲剂对分散染料有着较高的稳定性，通过化学缓冲剂能够克服预处理中不均勾的问题，减少现有技术中药剂使用量，节水节能且不损伤涤纶纤维。
针对于本发明提出的无机缓冲剂，实验表明，现有的配位复盐均为单配体复盐，由于氢氧化亚铁不完全溶解，因此单配位体复盐还原浴均为混浊液，他们可以用于染织靛青蓝色，但其他颜色染色不好，因此需要采用双配体复盐。
如上述配置流程配置的无机缓冲剂属于双配体复盐，由于酒石酸或柠檬酸单配位体复盐形成弱配位键，因此这种复盐不稳定，故而增加三乙醇胺可以使二价铁复盐趋于稳定，这种双配位体复盐可制成无色澄清还原浴，实现涤纶纤维上的最大染率。
本申请通过配合加热的软碱性化学缓冲剂对涤纶纤维上的低聚物进行分解，使得染料液与涤纶纤维的染色反应率更强，可以复用染料液和预处理液，提升了制作预处理液时的容错率，提升效率。
通过无机缓冲剂提升的染色效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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