一种超高压无盐染纱的实现方法与流程

本发明涉及染纱加工，是一种用超高压无盐染纱的实现方法。背景技术：1、用于纤维素纤维染色的染料主要包含活性染料、还原染料、直接染料和硫化染料等。活性染料因具有价格适中、匀染性好、色泽鲜艳、色谱全、适用性强、染色织物耐洗色牢度优异等特点，已经成为纤维素纤维印染的主要染料；但是活性染色过程中盐用量大，对环境的污染较大。目前，部分纤维素纤维印染加工主要省份对印染废水全盐量(全盐量是指单位体积废水中所有溶解性盐的总质量)有明确要求，如山东省和新疆维吾尔自治区。2014年山东省生态环境厅db37/599—2006、db656—2006、db675—2007、db676—2007增加全盐量控制指标限值，修改单规定2016年1月1日起，企业全盐量指标限值执行1 600mg/l的要求，以中水或循环水位主要水源的企业，全盐量指标限值放宽到2000mg/l。2020年新疆维吾尔自治区生态环境厅发布了地方标准《印染废水排放标准(试行)》(db65 4293—2020)，明确规定2025年12月31日之前，印染企业全盐量直接排放限值执行4800mg/l的要求，2026年1月1日起全盐量直接排放限值执行3500mg/l的要求。2019年山东省出台地方标准《纺织印染工业高盐废水污染控制与治理技术规范》(db37/t3536—2019)，规定了纺织印染工业高盐废水污染控制以及治理工程的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求。另外，纤维素纤维染色废水ph高，通常需要酸进行中和，废水中也会产生一定量的无机盐。因此，减少印染废水排放的含盐量，研发应用低盐和无盐染色技术是重要任务。2、2003年至今，国内低盐和无盐染色技术专利申请共208项。2014年专利申请数量达到了顶峰，其中33项技术属于四川省宜宾惠美线业有限责任公司；2018、2019年，专利申请数又达到了第二个小高峰，印染企业对低盐和无盐染色的关注度大幅增加，企业、院校不断研发相关的染色技术来解决染色高盐问题。其中，纤维素纤维改性及阳离子改性剂的专利申请达到108项，低盐和无盐染色工艺专利申请52项，代用盐专利申请10项，低盐和无盐染料专利申请18项，还包括设备、固色碱等专利申请20项。3、长期以来，活性染料低盐无盐染色技术一直是业界研究的重点方向。研究主要集中在开发新型低盐无盐活性染料、纤维素纤维阳离子化改性、添加代用盐染色助剂等方面。但容易出现染色不匀、上染率低、其他化学助剂对环境影响等现象，且成本都较现有有盐染纱工艺高，现阶段难以大规模生产应用。技术实现思路1、针对上述的问题，在染液100-300兆帕的环境中，压缩了活性染料分子和纤维的空间距离。染料活性基因与纤维相应基因结合率提升(取代盐的促染功能)，同时在此液态超高压环境中纱绽各处微观态压力均匀，化学反应均匀性一致，反应速度加快。固色效果与上染率均等于或优于传统有盐染纱工艺。原本有盐固色染纱需要20-60分钟，而本方法只需5-10分钟即可。无盐，耗水少、耗能低、经济成本低，适合大规模工业化生产使用，是本发明专利的特点。2、本发明采用的技术方案包以下步骤：3、其步骤包括：4、1)进缸和前处理；5、2)染色，染色包括吸附和扩散两部分，包括：6、吸附：当纤维放入染液中，染液中的染料会逐渐扩散到纤维附近，并渐渐由溶液转移到纤维表面；7、扩散：染料吸附在纤维表面后，在纤维内外形成了染料浓度差，因而促使染料由纤维表面向纤维内部扩散，此时破坏了最初建立的吸附平衡，溶液中的染料又会不断地吸附到纤维表面，直至吸附和解吸再次达到平衡，染料在纤维内的扩散是慢的，但这一阶段却决定了上染的快慢；8、5)超高压固色；本方案中采用超高压工艺压缩活性染料分子和纤维素之间的空间间隔，并在超高压环境中促使化学反应的均匀性一致，反应速度加快，从而实现无盐固色；9、6)清洗：10、①1将纱锭放入甩干桶中，甩干6-8分钟；11、②加入100度左右水循环清洗10-30分钟，将清洗桶内水排出，再次甩干。12、③加入40度的水进行循环清洗15-35分钟，将清洗桶内水排出，再次甩干。13、④重复步骤3清洗2-3次。14、2、根据权利要求1所述的一种超高压无盐染纱的实现方法，其特征在于：其具体流程如下：15、1)将纱锭放入扩散桶的淡碱液中(必要时可加入适量耐高温、不起泡的表面活性剂)于100℃处理2omin。16、2)排液后清洗一次，必要时经酸中和，然后再实施染色。17、3)在原扩散桶清水排干后，注入40℃染液循环40分钟，控温30℃-50℃，在扩散桶内正反循环；18、4)10-15min内缓慢升温至60℃，加入额定碱液保温15分钟-30分钟循环，控温50℃-70℃。19、5)高压舱体先预热到60度后将筒纱移入转移桶内，将扩散桶里面的染料抽入转移桶；20、6)用行吊将转移桶放入舱体内，静高压100-300mpa保压5-10分钟，控温50℃-70℃。21、7)用行吊将转移桶从舱体内吊出来，转移染液收集桶的支架上，将转移桶底部的打开，排出染液后取出筒纱到清洗桶。22、8)在清洗桶内多次清洗，加入柔顺剂。23、9)使用隧道式微波烘干机烘干成品。24、通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本超高压无盐染纱的实现方法改进了现有技术在实际使用过程中仍存在着容易出现染色不匀、上染率低、其他化学助剂对环境影响，现阶段难以大规模生产应用的情况，超高压无盐染纱是通过将无盐染料与被染织物处于100-300mpa的高压力环境下，改变纤维内分子间的相应作用，分子排列、立体排列、极性等，在极高压的环境下反应物的分子间距离被压缩，染料活性基团与棉纤维相应基团结合率提升，提高化学反应速度和反应性的促进效果、和促进功能剂扩散、附着效果，缩短加工时的处理时间，降低处理温度，减少处理液中的未反应物，达到解决活性染料纺织印染能耗和水耗高、废水难处理、对环境污染大等诸多难以解决的问题的目的。适合规模化、工业化生产应用。25、本方法废水排放减少50％以上，废液中不含盐，降低废水处理难度及成本，有利于废水的再利用。且相较于现有技术，前期投资成本降低，生产成本降低，能耗低，不用蒸汽，纯电力能源生产。生产效率提高，现有技术生产时间约为10-12小时，本方案可提高生产效率20-30％。技术特征：1.一种超高压无盐染纱的实现方法，其特征在于：其步骤包括：2.根据权利要求1所述的一种超高压无盐染纱的实现方法，其特征在于：其具体流程如下：技术总结本发明公开了一种超高压无盐染纱的实现方法，本方法利用液体超高压的特点，在染液100～300兆帕的环境中，压缩了活性染料分子和纤维的空间距离。染料活性基因与纤维相应基因结合率提升，取代盐的促染功能，同时在此液态超高压环境中纱绽各处微观态压力均匀，化学反应均匀性一致，反应速度加快，固色效果与上染率均等于或优于传统有盐染纱工艺，原本有盐固色染纱需要20～60分钟，而本方法只需5～10分钟即可，无盐，耗水少、耗能低、经济成本低，适合大规模工业化生产使用。技术研发人员：张明,叶国良,卢彩河,傅郁,雷建生,任宏良受保护的技术使用者：漳州明建机械设备制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27