一種反膠束體系及其在酸性染料染色中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及酸性染料染色，尤其涉及一種反膠束體系及其在酸性染料染色中的應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】：
[0002] 紡織行業(yè)是我國耗水和污水排放較大的部門之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年排放廢水 已超過10億噸，居我國工業(yè)廢水排放量的前列。其中印染廢水排放量占紡織行業(yè)廢水的 80%左右，且存在色度高，成分復(fù)雜等問題，并具有較強(qiáng)的生物毒性，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。為 此人們采用了物理、化學(xué)和生物技術(shù)的方法對(duì)印染廢水進(jìn)行處理并取得了一些進(jìn)展，但是 由于廢水量巨大，不僅耗費(fèi)了大量的人力和能源，而且完全處理也是難以實(shí)現(xiàn)。因此從無廢 工藝學(xué)和清潔生產(chǎn)的觀點(diǎn)來看，實(shí)現(xiàn)紡織印染工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須減少或消除造成水 污染的根源，而不是僅著眼于消除污染引起的后果。
[0003] 隨著人們對(duì)環(huán)保的日益重視，少用水或無水染色技術(shù)越來越受到印染工作者的關(guān) 注。最早有溶劑染色法，但其只限于分散染料的純?nèi)軇┤旧?，?duì)合成纖維的染色效果較好， 且存在溶劑污染的問題。上世紀(jì)八十年代出現(xiàn)了超臨界二氧化碳染色，到目前為止，已有一 些中試設(shè)備出現(xiàn)，部分染色效果也能令人滿意，但它也僅限于合成纖維特別是滌綸的染色， 難以應(yīng)用于天然纖維（如棉、毛和絲等）的染色加工，主要是因?yàn)槌R界二氧化碳對(duì)于親水 性化合物的溶解性很差，即使利用分散染料改性技術(shù)應(yīng)用于天然纖維染色，但是染色纖維 的機(jī)械性能如強(qiáng)力也會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p傷。反膠束染色是近年來新出現(xiàn)的一種紡織品染色方 法，具有節(jié)水節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但是目前可應(yīng)用的反膠束體系相當(dāng)有限，并且存在一些難以克服 的缺點(diǎn)，例如，體系中非極性溶劑存在污染環(huán)境，危害人體健康，且難以回收重復(fù)利用問題， 這些均限制了該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明的第一方面目的是提供一種反膠束體系，該反膠束體系不含有毒、刺激性 氣味、以及難降解的有機(jī)溶劑，且在超臨界狀態(tài)下穩(wěn)定性好、增溶水量高，滿足酸性染料染 色要求。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
[0006] -種反膠束體系，包括按重量百分比的下列組成： 超臨界二氧化碳 90%~98% 表面活性劑 1%~5% 酸性染料 0~0. 5% 水 余量。
[0008] 所述的超臨界二氧化碳是指二氧化碳在超臨界二氧化碳染色裝備中，溫度和壓力 均在二氧化碳臨界點(diǎn)(Tc = 304.1K，Pc = 7.38MPa)以上所形成的超臨界流體。
[0009] 所述的表面活性劑是由聚乙二醇_2,6,8_三甲基-4-壬基醚、雙-2-乙基己基琥珀 酸酯磺酸鈉 (AOT)其中的一種與正戊醇、正辛醇其中的一種按照質(zhì)量比1:1復(fù)配而成，此表 面活性劑在超臨界二氧化碳中具有較高的界面活性，同時(shí)可避免PF0A、PF0S及其衍生物等 含氟表面活性劑的使用造成的對(duì)人體健康的危害。
[0010] 本發(fā)明的第二方面目的是提供上述反膠束體系在酸性染料染色中的應(yīng)用，其特征 在于，包括以下步驟：
[0011] (1)將按照配方用量的表面活性劑和酸性染料水溶液加入到超臨界二氧化碳染色 設(shè)備溶解槽中；
[0012] (2)按織物與超臨界二氧化碳質(zhì)量比1:20將待染色織物裝入超臨界二氧化碳染色 設(shè)備染色槽中；
[0013] (3)染色溫度60-95°C，染色壓力10_35MPa，染色時(shí)間15-60min;
[0014] (4)降低染色溫度，卸除壓力，取出染色織物，回收超臨界染色設(shè)備中表面活性劑；
[0015] (5)高效凈洗劑28/1，浴比1:50,90°(3皂洗2〇1^11后水洗晾干。
[0016] 本發(fā)明的工作原理如下：
[0017] 本發(fā)明將超臨界二氧化碳染色和反膠束染色有機(jī)結(jié)合，將超臨界二氧化碳作為反 膠束染色中的非極性有機(jī)溶劑，因其無毒、無味、不易燃，是一種環(huán)境友好的綠色化學(xué)溶劑； 另外，體系中只有反膠束包覆的溶解染料的極少量水，可以極大的減少水的用量，同時(shí)可以 彌補(bǔ)超臨界二氧化碳不能溶解極性物質(zhì)的不足;第三方面，在超臨界條件以下，二氧化碳將 會(huì)以氣體形式回收，可輕而易舉的將非極性溶劑和表面活性劑、水分離，實(shí)現(xiàn)它們的回收和 循環(huán)利用。
[0018] 本發(fā)明的有益效果：
[0019] 1、本發(fā)明的反膠束體系中非極性溶劑為超臨界二氧化碳，無毒、無味、不易燃，是 一種環(huán)境友好的綠色化學(xué)溶劑。
[0020] 2、本發(fā)明的超臨界二氧化碳反膠束染色在降低溫度和壓力下可輕而易舉的將二 氧化碳和表面活性劑、水等分離，實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用，節(jié)水節(jié)能效果顯著，且可降低染色成本。
[0021] 3、本發(fā)明的超臨界二氧化碳反膠束彌補(bǔ)了超臨界二氧化碳染色不能溶解親水性 物質(zhì)的不足，拓展了其應(yīng)用范圍。
[0022] 4、通過合理配置反膠束體系的配方，以及優(yōu)化染色工藝，本發(fā)明的超臨界二氧化 碳反膠束酸性染料染色，與常規(guī)水浴浸漬工藝相比:在κ/s值、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度 指標(biāo)方面均能達(dá)到與常規(guī)水浴浸漬染色的水平，從而在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)了將超臨界二氧化碳染 色和反膠束染色結(jié)合應(yīng)用于酸性染料染色，對(duì)于解決印染廢水污染、以及節(jié)水節(jié)能等方面 具有顯著的效果。
【具體實(shí)施方式】：
[0023]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實(shí) 施例。
[0024] 實(shí)施例1:
[0025] (1)按照表1配方用量的表面活性劑和酸性染料水溶液加入到超臨界二氧化碳染 色設(shè)備溶解槽中；
[0026] (2)按質(zhì)量比1:20(羊毛：超臨界二氧化碳)將羊毛織物裝入超臨界二氧化碳染色 設(shè)備染色槽中；
[0027] (3)染色溫度80°C，染色壓力25MPa，染色時(shí)間20min;
[0028] (4)降低染色溫度，卸除壓力，取出染色織物，回收超臨界染色設(shè)備中表面活性劑；
[0029] (5)高效凈洗劑2g/L，浴比1:50,90°C皂洗20min后水洗晾干。
[0030] 對(duì)比例1:
[0031] 配置Telon Orange M-GSN為0.1% (o.w.f)的工作液，醋酸調(diào)節(jié)pH值為5左右，按照 浴比1:20加入羊毛織物，升溫至98°C，保溫30min后降溫，90°C皂洗20min(高效凈洗劑2g/L， 浴比1:50)后水洗晾干。
[0032] 實(shí)施例2:
[0033] (1)按照表1配方用量的表面活性劑和酸性染料水溶液加入到超臨界二氧化碳染 色設(shè)備溶解槽中；
[0034] (2)按質(zhì)量比質(zhì)量比1:20(桑蠶絲:超臨界二氧化碳)將桑蠶絲織物裝入超臨界二 氧化碳染色設(shè)備染色槽中；
[0035] (3)染色溫度80°C，染色壓力20MPa，染色時(shí)間40min;
[0036] (4)降低染色溫度，卸除壓力，取出染色織物，回收超臨界染色設(shè)備中表面活性劑。
[0037] (5)高效凈洗劑28/1，浴比1:50,90°(3皂洗2〇1^11后水洗晾干。
[0038] 對(duì)比例2:
[0039] 配置Telon Turquoise M-5G為1.0%(o.w.f)的工作液，醋酸調(diào)節(jié)pH值為5左右，按 照浴比1:20加入桑蠶絲織物，升溫至98°C，保溫50min后降溫，90°C皂洗20min(高效凈洗劑 2g/L，浴比1:50)后水洗晾干。
[0040] 實(shí)施例3:
[0041] (1)按照表1配方用量的表面活性劑和酸性染料水溶液加入到超臨界二氧化碳染 色設(shè)備溶解槽中；
[0042] (2)按質(zhì)量比質(zhì)量比1:20(錦綸:超臨界二氧化碳)將錦綸織物裝入超臨界二氧化 碳染色設(shè)備染色槽中；
[0043] (3)染色溫度95°C，染色壓力25MPa，染色時(shí)間30min;
[0044] (4)降低染色溫度，卸除壓力，取出染色織物，回收超臨界染色設(shè)備中表面活性劑。
[0045] (5)高效凈洗劑28/1，浴比1:50,90°(3皂洗2〇1^11后水洗晾干。
[0046] 對(duì)比例3:
[0047] 配置Telon Turquoise M-5G 0.72%(o.w.f)、Telon Green M-6GW0.058% (o.w.f)的工作液，醋酸調(diào)節(jié)pH值為5左右，按照浴比1:20加入錦綸織物，升溫至98°C，保溫 40min后降溫，90°C皂洗20min(高效凈洗劑2g/L，浴比1:50)后水洗晾干。
[0048]表1、反膠束體系組成 [0049]
[0050] 效果檢測：
[0051] 將上述實(shí)施例處理的織物分析進(jìn)行測試分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表2,其中：
[0052] K/S值:采用Datac〇l〇r400型測色配色儀進(jìn)行測試。
[0053] 色牢度:耐摩擦色牢度按照GB/T 3920-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y 試，耐皂洗色牢度按照GBT 3921-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取分蟹椒–(3)測試。 [0054]表2、本發(fā)明與常規(guī)水浴浸漬工藝的處理結(jié)果對(duì)照
[0056]由表2可以看出，采用本發(fā)明的超臨界二氧化碳反膠束酸性染料染色，與常規(guī)水浴 浸漬工藝相比：在K/S值、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度指標(biāo)方面均能達(dá)到與常規(guī)水浴浸漬 染色的水平，從而在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)了將超臨界二氧化碳染色和反膠束染色結(jié)合應(yīng)用于酸性染 料染色，對(duì)于解決印染廢水污染、以及節(jié)水節(jié)能等方面具有顯著的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種反膠束體系，其特征在于，包括按重量百分比的下列組成： 超臨界二氧化碳 90%~98% 表面活性劑 1%~5% 酸性染料 0~0.5% 水 余量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反膠束體系，其特征在于:所述的超臨界二氧化碳是由二 氧化碳在超臨界二氧化碳染色裝備中，溫度和壓力均在二氧化碳臨界點(diǎn)以上所形成的超臨 界流體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反膠束體系，其特征在于:所述的表面活性劑是由聚乙二 醇_2,6,8_三甲基-4-壬基醚、雙-2-乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉(AOT)其中的一種與正戊醇、 正辛醇其中的一種按照質(zhì)量比1:1復(fù)配而成。4.一種權(quán)利要求1所述反膠束體系在酸性染料染色中的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 將按照配方用量的表面活性劑和酸性染料水溶液加入到超臨界二氧化碳染色設(shè)備 溶解槽中； (2) 按織物與超臨界二氧化碳質(zhì)量比1:20將待染色織物裝入超臨界二氧化碳染色設(shè)備 染色槽中； (3)染色溫度60-95°C，染色壓力10_35MPa，染色時(shí)間15-60min; (4)降低染色溫度，卸除壓力，取出染色織物，回收超臨界染色設(shè)備中表面活性劑； (5)高效凈洗劑2g/L，浴比1:50，90°C皂洗20min后水洗晾干。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反膠束體系及其在酸性染料染色中的應(yīng)用，其特征在于，包括按重量百分比的下列組成：超臨界二氧化碳90%～98%；表面活性劑1%～5%；酸性染料0～0.5%；水余量。本發(fā)明將超臨界二氧化碳染色和反膠束染色有機(jī)結(jié)合，將超臨界二氧化碳作為反膠束染色中的非極性有機(jī)溶劑，因其無毒、無味、不易燃，是一種環(huán)境友好的綠色化學(xué)溶劑；另外，體系中只有反膠束包覆的溶解染料的極少量水，可以極大的減少水的用量，同時(shí)在超臨界條件以下，二氧化碳將會(huì)以氣體形式回收，可輕而易舉的將非極性溶劑和表面活性劑、水分離，實(shí)現(xiàn)它們的回收和循環(huán)利用。
【IPC分類】D06P1/62, D06P1/613, D06P1/651, D06P3/24, D06P3/14, D06P1/673, D06P1/39, D06P3/60
【公開號(hào)】CN105484071
【申請?zhí)枴緾N201511007591
【發(fā)明人】李俊玲, 崔桂新, 朱俊偉
【申請人】中國紡織科學(xué)研究院江南分院, 紹興中紡院江南分院有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月28日