黃結娣,伍建國,2,莫紅春,黃梅珠,潘軍軍
(1.佛山市傳化富聯(lián)精細化工有限公司,廣東 佛山528329;2.江門職業(yè)技術學院材料技術系,廣東江門529090)
科研與實踐
棉用高效皂洗劑TF-166B的實踐應用
黃結娣1,伍建國1,2,莫紅春1,黃梅珠1,潘軍軍1
(1.佛山市傳化富聯(lián)精細化工有限公司,廣東 佛山528329;2.江門職業(yè)技術學院材料技術系,廣東江門529090)
采用高效皂洗酶TF-166B對棉染色織物進行皂洗試驗,通過分析質量濃度、溫度、時間、pH值、水質、市場樣品對比等因素,確定其最佳使用工藝。結果表明:TF-166B質量濃度0.5 g/L,溫度90℃,時間15 min,pH值6~7時,防沾皂洗效果優(yōu)良;最大的優(yōu)點是殘液顏色淺,COD小,減小污水處理壓力。
活性染料;皂洗劑;皂洗牢度;化學需氧量
活性染料是棉纖維染色或者印花最重要的一種染料,但由于染料本身存在水解問題,染料與纖維的共價鍵容易斷鏈,導致浮色返沾,出現(xiàn)牢度問題。傳統(tǒng)方法是通過選擇高牢度染料、固色、充分皂洗、多次反復水洗、甚至高溫皂洗等工序進行改善。這些工序中,皂洗過程顯得尤其重要,不僅洗除未固著的染料以及發(fā)生水解斷鍵染料,同時有效地阻止浮色返沾。提升牢度的同時,省去了多次反復大量水洗,節(jié)省水資源,降低污水處理壓力。棉用高效皂洗劑TF-166 B,屬于多種工業(yè)試劑復配物[1],可以清除織物上及染液中水解物的發(fā)色團,并有脫色作用,對已經與織物通過共價鍵結合的染料無任何影響,不影響色光??蓽p少皂洗和水洗次數(shù),節(jié)能減排,提高工作效率。同時處理后,殘液顏色很淺,顯著降低污水COD值,降低污水處理環(huán)保壓力。
織物:32 S純棉拉架布。
藥品:棉用高效皂洗劑TF-166B(傳化智聯(lián)有限公司)、皂洗劑A(國內市場售)、皂洗劑B (國外市場售)。
儀器:電子天平 (溫州大榮紡織儀器有限公司)、常溫染色機L-24(華博星科技有限公司)、LT-2003耐摩擦牢度測試儀 (東莞市譽揚檢測儀器有限公司)、電腦測色儀 (美國HunterLab),電熱鼓風恒溫烘干箱 (上海光低儀器設備有限公司)。
1.2.1 染色配方
活性黃3RS (150%): 2% (o.w.f.)活性紅3BS (150%): 1% (o.w.f.)
活性黑 B (150%): 3% (o.w.f.)
元明粉: 90 g/L
純堿: 25 g/L
浴比: 1∶8
溫度: 60℃
時間: 60 min
1.2.2 皂洗工藝
棉用高效皂洗劑TF-166B 0.5 g/L,浴比1∶15,90℃,15 min,水洗,脫水,烘干。
1.3.1 摩擦牢度測定[2]
干濕摩擦牢度按GB/T3920-2008 《紡織品色牢度試驗耐摩擦牢度》進行測試。
1.3.2 皂洗牢度測定
按GB/T3921-2008 《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》進行測試,評級用GB/T251-2008《紡織品色牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》。
1.3.3 K/S測試
采用X-Rite Color-Eye 7000A分光光度儀進行測試。
按照1.2.2皂洗工藝,采用不同質量濃度的TF-166B對純棉拉架染色織物進行皂洗處理,結果見表1。
表1 TF-166B質量濃度對織物色牢度的影響
由表1可以看出,高效皂洗劑TF-166B隨著質量濃度增大,對深色織物的皂洗效果逐漸增強。質量濃度為0.5~0.8 g/L時,皂洗效果和摩擦牢度達到理想值。原因是該階段皂洗劑充分發(fā)揮作用,具有優(yōu)異的分散、吸附、防返沾色效果。白布沾色較淺,K/S值小,殘液的COD值小,污水處理壓力小。隨質量濃度繼續(xù)加大,皂洗力度增加,浮色較多,而分散和防沾性能有限;反而導致濕擦下降??紤]到該產品為高濃產品,以及為了降低成本,故選擇皂洗劑質量濃度0.5 g/L為宜。
按照1.2.2皂洗工藝,采用不同皂洗溫度對純棉拉架染色織物進行處理,結果見表2。
表2 TF-166B皂洗溫度對織物色牢度的影響
由表2可以看出,隨著溫度的增加,濕擦和皂洗牢度明顯的改善;白布沾色和殘液的COD值在60~80℃比較嚴重。原因是低溫情況下,染料有部分發(fā)生水解、斷鍵,從而產生浮色;而皂洗劑TF-166B在低溫情況下,分散性和防沾色性能發(fā)揮的不夠充分,導致皂洗牢度不好。90~100℃達到較理想的效果,再增加溫度效果不明顯,而且耗費的水電氣較多,故選擇合理皂洗溫度為90℃。
按照1.2.2皂洗工藝,采用不同pH值環(huán)境下進行皂洗,其效果見表3。
表3 TF-166B皂洗pH值對色牢度的影響
由表3可以看出,pH值在6~7,弱酸性到中性之間,TF-166B具有優(yōu)異的皂洗牢度;而常規(guī)的皂洗劑pH值一般在9~10之間有效果,但在高溫堿性條件下,活性染料共價鍵很容易遭到破壞,導致已經與纖維結合的染料脫落。TF-166B在pH值為弱酸性條件下,減少染料斷鍵,染色廢液顏色淺,K/S??;同時殘液COD也小,減小污水處理的壓力。同時省去堿性皂洗后酸性中和水洗,縮短了一道工序,提高了工作效率。
按照1.2.2皂洗工藝,采用不同皂洗時間條件下進行皂洗,其效果見表4。
表4 TF-166B皂洗時間對色牢度的影響
由表4可以看出,隨著皂洗時間的延長,皂洗牢度和干、濕摩擦牢度均有所提升。白布沾色、殘液COD均得到改善。因為時間太短,皂洗劑的分散、吸附、防沾色力度不夠,反應不充分,導致皂洗不理想。物理和化學反應是一個動態(tài)平衡,需要一定過程。當皂洗時間延長到15 min時,效果較為理想,再延長時間,增加不明顯,而且嚴重浪費水電氣,增加成本;故選擇合理的皂洗時間為15 min。
按照1.2.2皂洗工藝,考慮到工廠實際工作環(huán)境比較復雜,所涉及到的物質很多,尤其是水質。南北方有井水和河水之分,冬夏季有潮汛之分,水的硬度差異較大。選擇皂洗工藝條件同上,在不同硬度水質環(huán)境下進行皂洗,其效果見表5。
表5 TF-166B皂洗水質對色牢度的影響
由表5可以看出,TF-166B對水質要求不高,正常條件下水的硬度不影響皂洗效果。當水的硬度超過200~300 mg/kg時,由于水中含有大量的金屬鈣、鎂、鐵等離子,絡合的皂洗劑洗下的浮色,甚至發(fā)生沉淀,返沾回纖維表面,從而導致白布沾色效果差,殘液COD偏高,使皂洗效果稍微下降。由于正常工廠加工水質硬度不會超過200 mg/kg,故不影響使用,除非印染廢水回流使用,適當添加軟水劑即可正常使用。
按照1.2.2皂洗工藝,選擇不同皂洗劑:TF-166B、國內市場產品A、國外產品B;折成同含量條件下 ,進行對比實驗,效果見表6。
表6 TF-166B與市場產品性能對比
由表6可以看出,同條件下進行皂洗,TF-166B明顯優(yōu)于國內產品A,稍優(yōu)于國外產品B。特點為白布沾色K/S值小,即防止返沾色性好;亮點為皂洗殘液明顯比其他產品淺,COD值也較小,污水處理壓力較小,達到節(jié)能減排、綠色環(huán)保加工的需求,具有廣闊的市場前景。
廣東某大型針織印染廠
面料:深色全棉雙面,干摩擦牢度要求做到4級,濕摩擦牢度3級;皂洗牢度達到3級。
設備:常溫溢流機 (立信)。
水洗工藝: 染色 → 冷水洗→熱水洗→加酸皂洗 (TF-166B:0.5 g/L,冰酸:0.3 g/L,90~95℃,15 min)→ 熱水洗 → 冷水洗 →固色。
效果:皂洗處理后干摩擦牢度、濕摩擦牢度、皂洗牢度均達到客戶的要求,并且在皂洗前省去了一道加酸中和工藝。因為TF-166B在pH值為弱酸性條件下效果更佳,同時縮短工藝流程、降低水耗;具有較高的經濟效益。
(1)高效皂洗劑TF-166B,特別適合深色活性染料染色或者印花后的皂洗工藝;最佳工藝為:TF-166B質量濃度0.5 g/L,溫度90℃,時間15 min,pH值6~7,水質無特殊要求。
(2)TF-166B相比國內外市場產品均有優(yōu)勢,優(yōu)于國內產品A,達到國外產品B的技術水平,處理后皂洗牢度明顯提升。
(3)TF-166B用量小,成本低,白底防沾色性能好;加工過程中,節(jié)省一道酸中和水洗工序,縮短工藝。最大亮點為皂洗后殘液顏色淺,COD較低,減小污水處理壓力。
[1] 梁冬,李明,王祥榮.高分子化合物和表面活性劑作為防沾色皂洗劑的性能研究 [C].“閏土”杯第四屆中國紡織印染助劑行業(yè)學術年會論文集,2010:111-116.
[2] 劉慶艷,賀江平,權衡.活性染料染色織物摩擦牢度提升劑應用性能研究 [J].印染助劑,2009(5) :36-38.
[3] 鐘少峰,傅越江,王黎明,等.低溫皂洗劑JY-1103D[J].印染, 2011 (7): 37-39.
[4] 安增樂,李建立,李建軍.棉用低溫低泡防沾色皂洗劑K-5[J].印染,2013(14):40-41.
[5] 姜佳麗,曹永恒,龔佳佳,等.活性染料低溫皂洗劑的應用工藝 [J].印染助劑,2013(8):43-45.
APPLICATION OF HIGH EFFICIENCY SOAPING AGENT TF-166B FOR COTTON FABRIC
HUANG Jie-di1,WU Jian-guo1,2, MO Hong-chun1,HUANG Mei-zhu1, PAN Jun-jun1
(1.Transfar Forland Fine Chemicals Foshan Co.,Ltd.,Foshan Guangdong 528329,China.2.Jiangmen Polytechnic,Jiangmen Guangdong 529090,China)
Soaping test of cotton dyed fabric by high efficiency soaping agent TF-166B,through the test of different dosage,temperature,time,pH,water quality,market sample comparison and other factors,to determine the best process and combine with the production practice.The results showed that,when the dosage of TF-166B was 0.5 g/L,the temperature was 90℃,the time was 15 min,pH was 6-7,the soaping effect was excellent.The biggest advantage was that,the residual liquid was shallow and COD was low,which reduced the pressure of sewage water treatment.
reactive dyes,soaping agent,soaping fastness,COD
TS193.71
B
10.3969/j.issn.1672-500x.2017.04.001
1672-500X(2017)04-0001-04
2017-11-22
黃結娣 (1981-),女,廣東順德人,工學學士,從事紡織助劑的應用研究及檢測工作。