一种印染工艺的制作方法

文档序号:15940366发布日期:2018-11-14 03:03阅读:196来源:国知局

本发明涉及一种印染工艺,属于染色或印花纺织品或染皮革、毛皮或各种形状的染色或印花处理技术领域。

背景技术

纺织工业是我国的传统支柱产业之一,印染行业在纺织工业中有着重要地位,是体现纺织产品经济价值和提高纺织品附加值的重要行业。近些年,印染技术虽然有了较大的进步,但仍然是耗水、排污较大的行业,且印染排放的废水必须要进行后处理,才能在回收利用。因此,印染行业推行废水的脱色优化回用,以减少废水的排放。常规使用的脱色处理主要是采用物理法、化学法、物化法、生化法等,然而这些申请(如申请号为2017101165151)所提供的回用方案都集中在如何进行脱色并降低色度、以及如何将其中物质沉淀,换言之,其方案的目的在于将废水优化和降等级,如何将其真正应用于产业,尤其是实现水资源和其他可再利用物料的内循环,目前尚未有文献予以报道。



技术实现要素:

针对现有印染工业中所存在的上述缺陷,本申请提供一种可实现水体和可用物料内循环、改善印染行业污水污泥多的新型绿色节能环保印染工艺。

为实现上述目的,本申请采取的技术方案如下:

一种印染工艺,包括染色工序,染色工序采用如下方式进行:添加染料、助剂和水形成染液,投入待上染样;上染完毕,对取出上染样的溶液冷静置后,测定冷静置后的溶液成分,并确定补充染料添加量,加入补充染料形成回用染液,投入第二批待上染样;上染完毕,对取出第二批上染样的溶液冷静置后,确定补充染料添加量,加入补充染料再次形成回用染液,投入下一批待上染样进行上染,如此循环。

进一步的,作为优选:

所述的冷静置的静置温度为15-35℃,静置时间为5-20h。

所述补充染料添加量的确定方法为:根据测得的冷静置中溶液成分中染料残余量与实际需求量之间的差,进行补充。

所述的染色工序后还包括有若干次清洗,清洗工序采用如下方式进行:上染样置于清洗工序中,待清洗完毕,将取出清洗后的上染样的溶液进行回用。更优选的,所述回用仅发生在第一道清洗后的溶液,所述回用到染色工序中的溶液采用的处理方法为:清除杂质后,按所需染料量与回用液中染液浓度差进行缺额补充。作为替换方案,所述回用在清洗工序内和清洗工序与染色工序之间发生,清洗工序内的回用是将后一道清洗后的溶液回用至前一道清洗,溶液采用的处理方法为:去除残留纤维、脱色;清洗工序与染色工序之间的回用是将第一道清洗后的溶液回用至染色工序,溶液采用的处理方法为:清除杂质后,按所需染料量与回用液中染液浓度差进行缺额补充。

所述的染色前还包括有前处理工序,前处理工序采用如下方式进行:待上染样置于前处理液中完成前处理后,将前处理后的待上染样转入染色工序;余下的溶液采用的处理方法为:补入前处理剂差额补充后,回用作下次前处理溶液,投入下批待上染样进行前处理后,将前处理后的该批待上染样转入染色工序;余下的溶液采用的处理方法为:补入前处理剂差额补充后,回用作下次前处理溶液;如此循环。

印染工艺包括顺次进行的前处理工序→染色工序→清洗工序,待上染样在前处理液中完成前处理后,送入染色工序,染色完毕转入包含有若干道清洗的清洗工序,清洗完毕后,将上染样转入下一道工序;取出待上染样后余下的前处理溶液经过补入前处理剂差额补充后,作为下次前处理溶液;取出上染样后余下的清洗溶液分两种:第一道清洗的余下溶液回用至染色工序,剩余道清洗余下的溶液回用至前一道清洗工序和/或前处理工序中,回用到前处理的溶液采用的处理方法为:补入前处理剂差额补充后,回用,回用至前一道清洗的溶液采用的处理方法为:溶液采用的处理方法为:去除残留纤维、脱色,回用到染色工序的溶液采用的处理方法为:清除杂质后,按所需染料量与回用液中染液浓度差进行缺额补充。

所述的印染工艺包括顺次进行的染色工序→清洗工序→固色→后处理,待上染样送入染色工序完成染色后,转入包含有若干道清洗的清洗工序,清洗完毕后,将上染样转入固色,完成固色后送入后处理,即得成品。

所述的印染工艺包括顺次进行的前处理工序→染色工序→清洗工序→固色→后处理,待上染样在前处理液中完成前处理后,送入染色工序,染色完毕转入包含有若干道清洗的清洗工序,清洗完毕后,将上染样转入固色,完成固色后送入后处理,即得成品。

前处理结束后的废水中主要成分是前处理剂如双氧水、稳定剂、渗透剂、分散剂、促染剂等,个别会采用如果胶酶之类的酶制剂进行脱胶处理,本申请通过过滤等方式,将其中的杂质、浮尘去除,即可将其直接投入到前处理的应用中,且由于前处理的目的主要是为后续染色做准备,如去油、提高上染率等,因此,经杂质、浮尘去除后的前处理剂进行差额补充后再回用,其成分基本仍然是前处理剂的构成,而不会有多余成分的存在,因而不影响前处理效果。

在废水的回用中,我们把重点放在染色废水和清洗废水的回用上。

对于染色废水而言,其废水中的主要成分是残余的染料和绝大部分的助剂(如元明粉、碱、匀染剂),该废水中染料在染色工序中被损耗,而余下的助剂如元明粉、匀染剂以及碱等只是起到助染和促染的效果,其在染色过程中并没有实质性损耗,因此,废水中的这部分成分是可以再利用的,我们将印染废水进行冷静置,在该冷静置条件下,印染废水中残留的活性染料被助剂中的碱成分水解,因此,将其冷静置后投入回用,废水中并不会有废染料的存在,因而不存在影响上染的因素,滤除浮尘、毛絮等后,对该废水进行成分确定后,按照差额进行补充,即可直接回用至染色工序中。

对于清洗废水而已,其主要成分与染色废水相似,尤其是第一道清洗的废水中,会有大量待上染样表面浮动的染料和助剂混溶入清洗水中,因此其成分与染色废水的成分类似,区别主要是清洗剂,而常见的清洗剂主要是水和皂洗剂这些。将清洗废水进行过滤,其中的杂质以及浮纤被去除或含量降低,在对其进行取样、成分测定,而后按照差额进行染料、部分助剂的补充,即可直接回用至染色工序中;或者过滤后,由于越靠后的清洗废水中含有的染料以及助剂成分越少,将其直接回用至第一道或前几道清洗中,其含量相对上染样上的残留染料和助剂而言,是微乎其微的,因此并不会影响清洗效果,直接回用,也可满足前道清洗的需求。

在上述清洗过程中,回用的废水还可以应用到前处理中,清洗废水应用到前处理中时,对其杂质、浮纤进行去除,再按差额进行前处理剂成分的补充,清洗废水中的水分可以得到充分回用。由于末道清洗废水中的残余染料和助剂已经微乎其微,回用时的处理投入较低,因此末道清洗废水中的回用较为方便。

附图说明

图1为常规印染工艺流程图;

图2为本申请第一种印染工艺流程图;

图3为本申请第二种印染工艺流程图;

图4为本申请第三种印染工艺流程图;

图5为本申请第四种印染工艺流程图;

图6为本申请第五种印染工艺流程图。

具体实施方式

实施例1:染色工序的处理方法

本实施例染色工序采用如下方式进行:参见图2,添加染料、助剂和水形成染液,投入待上染样;上染完毕,对取出上染样的溶液冷静置后,测定冷静置后的溶液成分,并确定补充染料添加量,加入补充染料形成回用染液,投入第二批待上染样;上染完毕,对取出第二批上染样的溶液冷静置后,确定补充染料添加量,加入补充染料再次形成回用染液,投入下一批待上染样进行上染,如此循环。

(1)不同来源印染废水的成分测定

结合图1所示,业内具有代表性的几家企业,对纤维或纤维纺织品的染色处理通常是经过前处理、染色、多次清洗、固色以及后处理这几道工序,如华孚公司的申请号为2014100251720对棉纤维的染色工艺、山东高棉集团的申请号为2016104481866/201610447311x对散棉纤维染色/染色前处理工艺、国际人造丝公司的申请号为2013800542600对纺织品纤维的分散染色、盛虹集团的申请号为2016107442948对mfpet纤维的染色工艺以及常熟市翔鹰特纤有限公司的申请号为2015109933403对涤纶纤维染色工艺,其中的前处理、染色和清洗中都会用到大量的清水,相应的产生大量的染色废水,因此,对于印染企业而言,印染废水的处理一直是重中之重的一项工作,国家各部委也对此发出过多次的指令与通知。

我们对染色处理的几道工序所产生的废水分别进行了检测,结果表明:

(1)前处理废水的主要成分是前处理剂,如双氧水、稳定剂、渗透剂、分散剂、促染剂等(如上文的201610447611x、2015109933403等),个别会采用如果胶酶之类的酶制剂进行脱胶处理(如2016104481866);染色废水中的主要成分是残余的染料和绝大部分的助剂(如元明粉、碱、匀染剂);清洗废水的主要成分与染色废水相似,尤其是第一道清洗的废水中,而越靠后的清洗废水中含有的染料以及助剂成分越少,最末端清洗废水中染料与助剂已经微乎其微的。

(2)不同回收水的处理工艺

针对上述不同来源废水成分的区别,我们需要采用不同的冷静置原理进行分别处理。

其中,前处理工序中不含染料,因此,回用时可不进行冷静置处理,前处理废水进行物理过滤或者吸附,将其中的杂质、浮尘去除,即可将其直接投入到前处理的应用中,且由于前处理的目的主要是为后续染色做准备,如去油、提高上染率等,因此,经杂质、浮尘去除后的前处理剂进行差额补充后再回用,其成分基本仍然是前处理剂的构成,而不会有多余成分的存在,因而不影响前处理效果。

而染色废水与清洗废水中均含有染料,冷静置的目的主要在于稳定废水成分。

染色废水中染料在染色工序中被损耗,而余下的助剂如元明粉、匀染剂以及碱等只是起到助染和促染的效果,其在染色过程中并没有实质性损耗,因此,废水中的这部分成分是可以再利用的,我们将印染废水进行冷静置,在该冷静置条件下,印染废水中残留的活性染料被助剂中的碱成分水解,因此,将其冷静置后投入回用,废水中并不会有废染料的存在,因而不存在影响上染的因素,滤除浮尘、毛絮等后,对该废水进行成分确定后,按照差额进行补充,即可直接回用至染色工序中。以活性染料为例,在15-35℃温度下冷静置5-20h后,活性染料被助剂中残余的碱水解,因而不会影响回用,此时,对其进行取样、测定各组分含量并确认其构成,再将其与标样(即初始配制样或者计算样)进行比较获得差额,按照差额进行各组分的补充,即可投入回用。

清洗废水可做类似处理,冷静置后染料被分解,再进行成分确认、补差额即可回用。

(3)不同染液的染色效果对照表

分别采用上述各补充后的回收水(包括来自染色废水的回用和来自清洗废水的回用)进行染色,并与原染液染在相同条件下的染色效果进行检测与对比。其中,原染液指直接以染料、水以及元明粉、碱等助剂配制形成的染液。

对比原染液染与回用样染色,可以看出:染色工序排出的废水按照上述方式处理后,回用于染色工序,染色废水回用与清洗废水回用至深色和中性色上染,均可获得相同的染色效果,但在浅色的上染中,特别是明亮浅色如淡黄色的上染中,由于色差的问题较难控制,会有一定量的残次品,我们进行了多次试验与对比后,将冷静置的温度控制在15-25℃,静置时间控制在10-15h,发现此时可以很好的解决色差问题,上述回用中的残次率与色差均控制在国标范围内。

采用本申请的技术方案,可以很好的将染液中的有效、不缺失或部分缺失成分进行补充,不仅杜绝了大量废水的排放和后处理,水的利用率几乎可以达到100%,排放则几乎于零,还有效提高了染色中助剂等组分的有效利用率,其利用率基本都在90%以上,从根本上减少了清水投入量和有害物质排放量。

实施例2:清洗工序的半循环处理方法

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同,区别在于:结合图3,染色废水回用至染色工序中,即图3中的回用①,可参考实施例1中的处理方法;清洗工序包括三道,分别为一道清洗、二道清洗和三道清洗,将一道清洗的废水处理后回用至染色工序中,即图3中的回用②,回用②的处理方法具体为:将清洗废水进行冷静置后过滤,其中的杂质以及浮纤被去除或含量降低,在对其进行取样、成分测定,而后按照差额进行染料、部分助剂的补充,即可直接回用至染色工序中。

清洗废水的成分主要是染料、助剂(常用如元明粉和纯碱,部分还有匀染剂、促染剂、固色剂的使用),其中染料是染色的必用成分,这些废水按照常规处理,是需要进行絮凝、还原脱色、吸附、萃取、以及稀释等方式净化后才能排出的(如申请号为2016108972655对涤纶染色废水的处理),因而成本较高;而采用本申请的方法处理后的清洗废水,可作为回收水转入染色工序使用。

将上述补充后的回用液回用至染色工序,其染色效果与原染液染对比,回用②即图3中一道清洗的废水处理后的回用水。采用该工艺染色效果为:染色效果与原染液染几乎持平,色差控制在国标范围内,不仅杜绝了残余染料与助剂的排放,助剂的使用率基本保持在90%以上,还节约了大量的水投入,清水的使用率几乎达到了100%。

实施例3:清洗工序的全循环处理方法

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同,区别在于:结合图4,印染过程中,废水可采用如下工序进行加工:印染工艺包括顺次进行的染色工序→清洗工序,待上染样染色完毕转入包含有若干道清洗的清洗工序,清洗完毕后,将上染样转入下一道工序,染色废水按照图4中的回用①路线回用;取出上染样后余下的清洗溶液分两种:第一道清洗的余下溶液回用至染色工序,即回用②;剩余道清洗余下的溶液回用至前一道清洗工序中,即回用③和/或图5中的回用④。

回用至前一道清洗的清洗废水采用的处理方法为:由于越靠后的清洗废水中含有的染料以及助剂成分越少,将其冷静置后直接回用至第一道,或者前几道清洗中,其含量相对上染样上的残留染料和助剂而言,是微乎其微的,因此并不会影响清洗效果,直接回用,即可满足前道清洗的需求。

回用到染色工序的清洗废水采用的处理方法为:将清洗废水进行过滤,其中的杂质以及浮纤被去除或含量降低,在对其进行取样、成分测定,而后按照差额进行染料、部分助剂的补充,即可直接回用至染色工序中。

实施例4:包含有前处理的加工方法

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同,区别在于:结合图5,印染工艺包括顺次进行的前处理工序→染色工序→清洗工序,待上染样在前处理液中完成前处理后,送入染色工序,染色完毕转入包含有若干道清洗的清洗工序,清洗完毕后,将上染样转入下一道工序。

回用到前处理的溶液采用的处理方法为:通过过滤等方式,将前处理废水中的杂质、浮尘去除,再将其按照图5中的回用⑤回用至前处理工序中,且由于前处理的目的主要是为后续染色做准备,如去油、提高上染率等,因此,经杂质、浮尘去除后的前处理剂进行差额补充后再回用,其成分基本仍然是前处理剂的构成,而不会有多余成分的存在,因而不影响前处理效果。

取出上染样后余下的清洗溶液分两种:第一道清洗的余下溶液回用至染色工序,即图5中的回用②,剩余道清洗余下的溶液回用至前一道清洗工序中,回用至前一道清洗的溶液采用的处理方法为:将其冷静置后直接回用至第一道,或者前几道清洗中,其含量相对上染样上的残留染料和助剂而言,是微乎其微的,因此并不会影响清洗效果,直接回用,即可满足前道清洗的需求,即图5中的回用③、回用④;回用到染色工序的溶液采用的处理方法为:将清洗废水进行过滤,其中的杂质、浮纤被去除或含量降低,在对其进行取样、成分测定,而后按照差额进行染料、助剂的补充,即可直接回用至染色工序中,即图5中的回用①。

实施例5:包含全过程循环的印染加工方法

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同,区别在于:结合图6,印染工艺包括顺次进行的前处理工序→染色工序→清洗工序,待上染样在前处理液中完成前处理后,送入染色工序,染色完毕转入包含有若干道清洗的清洗工序,清洗完毕后,将上染样转入下一道工序;取出待上染样后余下的前处理溶液经过杂质、浮尘的去除后,作为下次前处理溶液,即图6中的回用⑤;取出上染样后余下的清洗溶液分两种:第一道清洗的余下溶液回用至染色工序,即图6中的回用②,剩余道清洗余下的溶液回用至前一道清洗工序或/和前处理工序中。

回用到前处理的溶液采用的处理方法为:冷静置后,染料被分解,再取出杂质、浮尘,添加前处理剂即可,即图6中的回用⑥、回用⑦。

回用至前一道清洗的溶液采用的处理方法为:将其冷静置后直接回用至第一道,或者前几道清洗中,其含量相对上染样上的残留染料和助剂而言,是微乎其微的,因此并不会影响清洗效果,直接回用,即图6中的回用③、回用④。

回用到染色工序的溶液采用的处理方法为:将清洗废水进行过滤,其中的杂质以及浮纤被去除或含量降低,在对其进行取样、成分测定,而后按照差额进行染料、部分助剂的补充,即可直接回用至染色工序中,即图6中的回用①。

上述工艺将印染中的所有废水都实现了内循环,因此,除初始添加水以外,余下过程中,既没有废水、污水的排出,避免了废水后处理的成本投入,也将染色、清洗过程中的所有有效成分进行再利用,原辅料的投入大幅降低。

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