一种硫化黑废布料的生物褪色方法与流程

文档序号:17072990发布日期:2019-03-08 23:28阅读:1845来源:国知局

本发明涉及纺织印染技术领域,具体涉及一种硫化黑废布料的生物褪色方法。



背景技术:

常见的硫化黑废布料有硫化黑废纱线和废布等,硫化黑废纱线/废布的传统褪色方法主要是使用亚氯酸钠氧化进行褪色,该褪色方法会产生氯气,氯气不仅会污染空气,也会对周围水体、土壤造成酸化污染,还会对操作人员的身体造成一定危害。使用传统褪色方法对硫化黑废纱/废布进行褪色时,所需褪色时间较长,需要的时间是其它染料染色的废纱/废布褪色时间的两倍以,这严重影响了生产效率。此外,使用传统褪色方法对硫化黑废纱/废布进行褪色的成本较高,需要的成本是其它染料染色的废纱/废布褪色成本的两倍以上。

因此,需要一种安全无污染、反应时间短、处理成本低的硫化黑废布料的生物褪色方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种安全无污染、不会产生污染液体和气体、反应时间短、处理成本低的硫化黑废布料的生物褪色方法。

本发明采用的技术方案是:一种硫化黑废布料的生物褪色方法,主要是采用酯酶、过氧化物和可溶性氢氧化物的混合液浸泡硫化黑废布料,反应40-180min,接着清洗硫化黑废布料,再采用强氧化物浸泡清洗后的硫化黑废布料,即可将硫化黑废布料退色。

优选的,硫化黑废布料的生物褪色方法,具体包括以下步骤:

1)在处理容器中依次加入水、酯酶、过氧化物溶液和可溶性氢氧化物,搅拌混合均匀;

2)将硫化黑废布料投入处理容器中,使处理容器中的液体浸没硫化黑废布料,放置反应40-180min;

3)将硫化黑废布料用清水清洗至无浮色和浆料;

4)将清洗后的硫化黑废布料放入另一处理容器中,注入强氧化物溶液,浸泡15min-12h,即可将硫化黑废布料退色。

优选的,所述硫化黑废布料包括硫化黑废纱线和/或硫化黑废布。该生物褪色方法可以用于将硫化黑废纱线退色,也可以用于将硫化黑废布退色,也可以用于将含有硫化黑废纱线和硫化黑废布的混合布料退色。

优选的,所述过氧化物溶液包括过氧化氢溶液、过碳酸钠溶液和过氧化钙溶液中的至少一种。

优选的,所述过氧化氢的含量≥30%,所述过碳酸钠的含量≥13%,所述过氧化钙的含量≥50%。

优选的,所述可溶性氢氧化物包括氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化钡中的至少一种。

强氧化物溶液包括过氧化氢溶液和高锰酸钾溶液中的至少一种;过氧化氢溶液的浓度是30-35wt%,高锰酸钾的质量浓度是5-10wt%。

优选的,步骤1)中,添加的酯酶、过氧化物溶液、可溶性氢氧化物和水质量比为1:10-30:0-2:150-600;更优选的,添加的酯酶、过氧化物溶液、可溶性氢氧化物和水质量比为1:18-25:1-2:450-600,更优选的,添加的酯酶、过氧化物溶液、可溶性氢氧化物和水质量比为1:18-22:1.5-2:450-550,更具体的,添加的酯酶、过氧化物溶液、可溶性氢氧化物和水质量比为1:18:1.5:450,更具体的,添加的酯酶、过氧化物溶液、可溶性氢氧化物和水质量比为1:19:2:550。

优选的,步骤1)中,添加的酯酶、过氧化物溶液、可溶性氢氧化物和水质量比为1:20:1.7:500。

本发明使用的酯酶是一种具有专一性的蛋白质,只对染料中的硫酯键反应,不会对其它因素造成影响,酯酶是可生物降解的,反应后,酯酶在自然界中可以被其它生物吸收利用,不会对环境造成污染。

本发明采用的试剂主要有酯酶、过氧化物、可溶性氢氧化物,不使用常规退色方法中常用的亚硫酸钠、亚氯酸钠、硫酸和盐酸,不产生常规退色方法中产生的含硫、含氯废气和酸性物质,可以避免这些废气和酸对操作人员的身体造成伤害和对外部环境造成污染。

本发明中使用的可溶性氢氧化物(碱)可用于对反应过程中产生的酸进行中和,反应结束后,反应液呈现偏中性(一般在ph6-9范围内),可以避免排放的液体造成土壤酸化或碱化;此外,可溶性氢氧化物与酸进行中和反应时,会产生一定的热量,对加快反应速度起到了促进作用。

本发明中的过氧化物可以提供氧,帮助酯酶使硫酯键断裂,没有氧的参与酯酶无法工作;过氧化氢反应后产物是水和氧气对环境无污染。

本发明使用的试剂比较少,反应速度快,不会产生污染的、难处理的物质,因此该生物退色方法比传统硫化黑废纱/废布褪色处理成本大幅降低。

优选的,步骤2)中的硫化黑废布料与步骤1)中添加的水的质量比是1:3-6。更优选的,步骤2)中的硫化黑废布料与步骤1)中添加的水的质量比是1:5-6,具体的,步骤2)中的硫化黑废布料与步骤1)中添加的水的质量比是1:5。

优选的,步骤4)中的注入的过氧化物溶液与步骤2)中的硫化黑废布料的质量比是1-10:1。更优选的,步骤4)中的注入的过氧化物溶液与步骤2)中的硫化黑废布料的质量比是4:1。

优选的,所述处理容器的材质为不锈钢。

本发明的有益效果是:本发明的生物退色方法不使用亚硫酸钠、亚氯酸钠、硫酸和盐酸,不产生含硫、含氯废气和酸,可以避免这些废气和酸对操作人员的身体造成伤害和对外部环境造成污染;使用的酯酶是一种具有专一性的蛋白质,其只对染料中的硫酯键起反应,不会对其它因素造成影响;使用的酯酶是生物可降解的,反应结束后,其在自然界可以被其它生物吸收利用;反应结束后的液呈中性,可以避免排放的液体造成土壤酸化或碱化;可溶性氢氧化物与反应过程中产生的酸进行中和反应产热,大大加快了反应速度,提高了处理的效率。

具体实施方式

实施例1

一种硫化黑废布料的生物褪色方法,包括以下步骤:

1)在直径为30cm、可容纳20kg水的不锈钢容器中依次加入8kg水、15g酯酶、250g的32wt%过氧化氢和15g氢氧化钾,搅拌混合均匀;

2)将2kg硫化黑废纱线投入不锈钢容器中,使不锈钢容器中的液体浸没硫化黑废纱线,放置反应40min;

3)将硫化黑废纱线用清水清洗至无浮色和浆料;

4)将清洗后的硫化黑废纱线放入另一不锈钢容器,注入过5kg的32wt%过氧化氢,浸泡60min,即可将硫化黑废布料退色。

实施例2

一种硫化黑废布料的生物褪色方法,包括以下步骤:

1)在直径为1.8m、可容纳3000kg水的不锈钢容器中依次加入2500kg水、5kg酯酶、150kg的50wt%过氧化钙,搅拌混合均匀;

2)将500kg硫化黑废布投入不锈钢容器中,使不锈钢容器中的液体浸没硫化黑废布,放置反应60min;

3)将硫化黑废布用清水清洗至无浮色和浆料;

4)将清洗后的硫化黑废布注入200kg的35wt%过氧化氢,浸泡3h,即可将硫化黑废布料退色。

实施例3

一种硫化黑废布料的生物褪色方法,包括以下步骤:

1)在直径为1.8m、可容纳3000kg水的不锈钢容器中依次加入3000kg水、10kg酯酶、200kg的30wt%过氧化氢和15kg氢氧化钠,搅拌混合均匀;

2)将1000kg混合的硫化黑废纱线和硫化黑废布投入不锈钢容器中,使不锈钢容器中的液体浸没硫化黑废布料,放置反应3h;

3)将硫化黑废布料用清水清洗至无浮色和浆料;

4)将清洗后的硫化黑废布料注入过400kg的8wt%高锰酸钾,浸泡6h,即可将硫化黑废布料退色。

实施例4

一种硫化黑废布料的生物褪色方法,包括以下步骤:

1)在尺寸为4m×2.3m×1.2m的池子中依次加入3000kg水、7kg酯酶、150kg的30wt%过氧化氢和14kg的氢氧化钡,搅拌混合均匀;

2)将500kg混合的硫化黑废纱线和/或硫化黑废布投入不锈钢容器中,使不锈钢容器中的液体浸没硫化黑废布料,放置反应50min;

3)将硫化黑废布料用清水清洗至无浮色和浆料;

4)将清洗后的硫化黑废布料放入另一处理容器中,注入过200kg的30wt%过氧化氢和60℃的水,使液体浸没硫化黑废布料浸泡120min,即可将硫化黑废布料退色。

实施例5

一种硫化黑废布料的生物褪色方法,包括以下步骤:

1)在尺寸为4m×2.3m×1.2m的池子中依次加入4300kg水、10kg酯酶、300kg的13wt%过碳酸钠,搅拌混合均匀;

2)将1000kg混合的硫化黑废纱线和/或硫化黑废布投入不锈钢容器中,使不锈钢容器中的液体浸没硫化黑废布料,放置反应180min;

3)将硫化黑废布料用清水清洗至无浮色和浆料;

4)将清洗后的硫化黑废布料中放入另一处理容器中,注入过400kg的30wt%过氧化氢和60℃的水,使液体浸没硫化黑废布料浸泡120min,即可将硫化黑废布料退色。

对比例1

对比例1为常规的退色方法。

一种硫化黑废布料的常规褪色方法,包括以下步骤:

1)在尺寸为4m×2.3m×1.2m的池子中依次加入4300kg水、1000kg硫化黑废布料、350kg亚氯酸钠和20kg硫酸或者盐酸,浸泡8h;

2)将硫化黑废布料用清水清洗至无浮色和浆料;

3)将清洗后的硫化黑废布料中注入过400kg的10wt%的次氯酸钠和水,使液体浸没硫化黑废布料浸泡2h,即可将硫化黑废布料褪色。

实施例1-5的硫化黑废布料的生物褪色方法,不使用亚硫酸钠、亚氯酸钠、硫酸和盐酸,不产生含硫、含氯废气和酸。前期处理的时间仅为45min至180min,即可将硫化黑废布料颜料结构处理成易氧化状态,退色后的布料可以重新利用,每吨废布料的退色成本仅为2200-2500元。而对比例1中的传统褪色方法,前期处理需要使用亚硫酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠、硫酸和盐酸,产生的废气会对环境和操作人员造成一定的危害,处理时间长达8小时,退色过程产生大量的废水,棉纤维会受到一定的损伤,需用各种后处理工序(例如废液处理),大大提高了处理的成本,每吨废布料的退色成本为4000-4500元,降低了生产效率。发明人在实验中发现,与对比例1中的传统褪色方法相比,本发明的硫化黑废布料的生物褪色方法处理后的废布料的纤维强度比传统褪色方法处理后的废布料的纤维强度增强30%。

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