一种节能减排型高强度液体还原染料组合物的制备方法及其应用与流程

1.本发明属于精细化工领域，具体涉及涉及化工技术领域，更具体地说，涉及节能减排型高强度液体还原染料。


背景技术：

2.近年来，印染行业深入贯彻国家各项环境管理政策和标准规范，大批节能减排先进适用技术和环保高效生产装备得到推广应用，例如，活性染料无盐染色、涤纶织物少水连续轧染、液态分散染料印染、分散染料碱性染色和低尿素活性染料印花等一批先进适用技术取得突破并实现产业化应用。“碳达峰”“碳中和”是全球参与的世纪大考，中国纺织服装行业走在了前列，工艺的节能减排和化学品管理等方面都将是重要的考核指标，大力推广染料清洁生产制备技术，减少废水和cod等污染物的生产已迫在眉睫。
3.还原染料是指一类性能优良的染料，具有色光鲜艳，色谱齐全，染色效果牢度优良，尤其是耐晒牢度高，是目前要求高染色质量的各类纺织品染色中极其重要的染料品种。长时期以来一直使用粉粒状还原染料，无论是干粉碎还是干拼混过程，都需要经过高耗能的干燥过程，在调浆或配制染液时，染料粉尘是最令人头疼的问题，不但影响环境，有碍劳动保护，且在染色污水中含有大量的分散剂和没有上染的染料，致使废水残液的色度高，cod值超过5000mg/l，不仅对环境造成严重破坏，而且使印染企业面临污水处理难和处理成本高等问题。为提高能源资源利用效率，减少污染物产生和排放，推进我国印染行业节能减排工作，需要采用一种先进的节能减排技术来提供一种高强度的节能减排的还原染料，液体染料是近年来发展比较快的染料加工剂型，由于其具有生产方法简便、使用操作方便、节能减排和可提高染色性能等优点，受到印染厂的高度重视，发展速度较快，且不需要干燥、造粒和成型等加工过程。
4.然而市售的液体染料存在液体染料耐氯漂性能差，牢度差，极大的制约了印染厂在应用时的局限性，染色后残液的色度abs值和cod偏高，还没有真正实现最佳的节能减排的目的，随着社会的发展，大部分工装、医用及军工被服等纺织产品面临耐氯漂牢度和耐热压牢度等要求逐渐提高，因此，迫切需要研制出一种具有较高耐氯漂牢度、染色性能高和清洁生产的商品化还原染料混合物。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术不足，提供一种价格低廉、节能减排、染料强度高、染色残液色度浅、cod低和各项牢度性能优良的液体还原染料。
6.本发明采用的技术方案是：节能减排型高强度液体还原染料，其特征在于：基于所述液体还原染料的总重量，包括如下组分：两种以上还原染料总重量百分比为20％～45％，重量百分比为5％～27％的助剂，重量百分比为28％～75％的水；所述还原染料为还原黄1、还原黄33、还原橙7、还原橙9、还原红1、还原红13、还原红14、还原红15、还原红29、还原蓝4、
还原蓝6、还原蓝20、还原紫1、还原紫9、还原绿1、还原绿3、还原绿13、还原棕1、还原棕16、还原棕68、还原棕72、还原棕81、还原黑16、还原黑25、还原黑27、还原黑38和还原黑bcn中的两种以上任意比例的组合，节能减排型高强度液体还原染料的含固量为45％～55％。
7.优选的，所述助剂与还原染料的重量比为0.1～0.5∶1。
8.优选的，所述还原染料为还原红13、还原红1和还原黄1的组合。
9.优选的，所述助剂为染料分散剂或者为染料分散剂与匀染剂、乳化剂、助染剂、杀菌剂、防腐剂、中和剂、抗静电剂、防尘剂、精炼剂、净洗剂、退浆剂、固色剂、增白剂、非离子型分散剂、防沉淀防凝聚剂、消泡剂、防冻剂、螯合剂、多元醇、己内酰胺、羟乙基纤维素、乙二胺聚醚、保险粉、烧碱和元明粉中的一种或多种任意比例的混合。
10.优选的，所述染料分散剂为木质素、mf、甲基萘磺酸甲醛缩合物和苄基萘磺酸甲醛缩合物中。
11.优选的，所述木质素为木质素83a、木质素85a和木质素907a一种或多种任意比例的混合。
12.优选的，所述助剂为分散剂mf、匀染剂、乳化剂、烧碱和元明粉的混合。
13.优选的，所述助剂的总重量百分比为11.7％，所述水的重量百分比为59.1％。
14.优选的，所述制备方法为：将两种以上还原染料化合物、助剂和水按比例用高效研磨机进行研磨分散处理，制成液体还原染料；所述节能减排型高强度液体还原染料用于在纤维素纤维上染色或/和印花。
15.本发明所述的节能减排型高强度液体还原染料，所述还原染料含有普通性能还原染料化合物和/或具有高牢度性能的还原染料化合物的一种或两种以上的组合，所述的高牢度性能包括但不限于高耐氯漂牢度或/和高热压牢度或/和高水洗牢度或/和高日晒牢度或/和高汗渍牢度或/和耐摩擦牢度。
16.本发明所述的液体还原染料在常规浸染、卷染、轧染和印花染色过程后，和固体还原染料相比，具有染料价格低廉、节能减排、流动性好、不易沉淀、染色残液色度浅、cod低和各项牢度性能优良的好处。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：节能减排型高强度液体还原染料，基于液体还原染料的总重量，包括如下组分：两种以上还原染料总重量百分比为20％～45％，重量百分比为5％～27％的助剂，重量百分比为28％～75％的水；还原染料为还原黄1、还原黄33、还原橙7、还原橙9、还原红1、还原红13、还原红14、还原红15、还原红29、还原蓝4、还原蓝6、还原蓝20、还原紫1、还原紫9、还原绿1、还原绿3、还原绿13、还原棕1、还原棕16、还原棕68、还原棕72、还原棕81、还原黑16、还原黑25、还原黑27、还原黑38和还原黑bcn中的两种以上任意比例的组合，液体还原染料的含固量为45％～55％。
18.助剂与还原染料的重量比为0.1～0.5∶1。
19.助剂为染料分散剂或者为染料分散剂与匀染剂、乳化剂、助染剂、杀菌剂、防腐剂、中和剂、抗静电剂、防尘剂、精炼剂、净洗剂、退浆剂、固色剂、增白剂、非离子型分散剂、防沉淀防凝聚剂、消泡剂、防冻剂、螯合剂、多元醇、己内酰胺、羟乙基纤维素、乙二胺聚醚、保险粉、烧碱和元明粉中的一种或多种任意比例的混合。
20.染料分散剂为木质素、mf、甲基萘磺酸甲醛缩合物和苄基萘磺酸甲醛缩合物。
21.木质素为木质素83a、木质素85a和木质素907a一种或多种任意比例的混合。
22.本发明还提供了一种节能减排型高强度液体还原染料的制备方法，将两种以上还原染料化合物、助剂和水按比例用砂磨机或研磨机或球磨机进行混合处理，制成液体还原染料。
23.本发明还涉及一种上述节能减排型高强度液体还原染料在纤维素纤维上染色或/和印花的用途。
24.在下列各实施例中，本发明选用还原黄1、还原黄33、还原橙7、还原橙9、还原红1、还原红13、还原红14、还原红15、还原红29、还原蓝4、还原蓝6、还原蓝20、还原紫1、还原紫9、还原绿1、还原绿3、还原绿13、还原棕1、还原棕16、还原棕68、还原棕72、还原棕81、还原黑16、还原黑25、还原黑27、还原黑38和还原黑bcn中的两者以上随意混合与助剂和水按表1的比例拼混后，用砂磨机进行研磨分散制成一种节能减排型高强度液体还原染料。
25.以下结合实施例对本发明作进一步作具体描述，但不局限于此。
26.实施例1
27.在室温条件下，将11.6g还原蓝6、6.2g还原紫9、染料分散剂mf 13.2g、匀染剂4.6g和助染剂3.1g，加入40.2g水打浆，在高效砂磨机中研磨至终点制成商品染料还原蓝16。
28.以下表一中的染料采用实施例1的方法制备得到的液体还原染料。
29.表1各实施例中原料配比
30.[0031][0032]
将上述实施例1-10的还原染料组合物按与实施例1-10同样的比例混合，按照目前市场常规固体还原染料的制备方法，研磨制备对应含有相同染料组合物成分的固体粉末还原染料，作为本发明上述实施例1-10的对比例1-10。
[0033]
将实施例1-10和对比例1-10的还原染料进行性能测试。具体测试方法如下：根据表2印染强度需求，按照gb/t 2377-2013方法分别称量实施例1-10的液体还原染料以及对比例1-10的粉状染料分别置于染缸中，加入1ml乙醇、1ml渗透剂bx(5％溶液)，研磨调匀后置于水浴上，加入准备好的还原液250ml(naoh：5g/l；保险粉：8g/l；60℃去离子水)，在60℃水浴锅中搅拌还原15min，将预先用蒸馏水沸煮过并甩干的织物投入染缸中染色并连续翻动5min，保温t＝60℃染色45min后出缸，取出染样，用水冲洗干净，在氧化液(双氧水：5g/l)按浴比1∶20在40～50℃中氧化5min，取出洗净，再用皂洗液(皂片：5g/l，纯碱：2g/l)按浴比1∶20在95～100℃中皂煮10min，取出，用水洗净布样，在60℃以下烘干。
[0034]
观察布样色光并采用gb/t6688-2008中规定的方法测其染料强度，用紫外可见分光光度计uv-2550测其染色残液在波长为380-750nm的色度abs值，用hj 828-2017化学需氧量一重铬酸盐法测定其染色残液cod，测得数据见表2。
[0035]
表2：各个实施例以及对比例的检测数据表
[0036][0037][0038]
由表2可知，实施例1-10的液体还原染料与对比例1-10相比，实施例1-10的液体的沉淀时间可以达到160天以上，染色残液色度浅，cod低，更加环保，且实施例9的染色强度最大，脚水色度abs值和脚水cod值最低，整体性能最好，为最优方案。
[0039]
将上述实施例制得的还原染料进行复合性能测试，测试方法如下：
[0040]
将上述实施例1-10与对比例1-10制得的还原染料商品按gb/t 2374-2007有关规定在棉布染色，并将布样采用iso105-n01、iso105-x11、iso105-e04测定其染色牢度，测定结果见表3。
[0041]
表3各实施例制得的还原染料的性能比较单位：级
[0042][0043][0044]
从表3可以看出，由于加入一定比例的助剂，使得本发明的液体还原染料无论是从耐氯漂牢度、热压牢度、酸汗牢度还是碱汗牢度上效果都略微提高，能够满足目前的市场需求，是一种性能优良的液体还原染料，且实施例9的耐氯漂牢度、热压牢度、干摩擦牢度、湿摩擦牢度、酸汗牢度和碱汗牢度的平均牢度最强，整体复合性能最好，为最优方案。