节能环保技术在还原染料中的应用

节能环保技术在还原染料中的应用

李鹏

淄博顺达交通设施工程有限公司 山东淄博  255000

摘要：现当今，随着我国经济的快速发展，而在传统的印染行业对于环境造成的污染是非常严重，根据相关数据表明，在生产1吨的染料，所排出的废水可以高达700多吨，所以进行染色时必须要解决好三废问题，减少对环境的污染。还原染料是印染行业的重要染料之一，环保性非常强，因此要加强对还原染料在印染中的应用，也是促进印染行业朝着节能环保方向发展的重要措施。文章就对还原染料的特点、所应用的节能环保技术以及发展方向进行了详细的分析。

关键词：节能环保技术;还原染料;应用

引言

节能环保是我国经济发展的基本国策，我国毛纺行业为了实现节能环保目标开发了和正在开发不少染整新工艺和新技术。阐述了为适应毛纺染整需要而发展的节能减排型毛用染料和其应用，它们将有助于毛纺染整对节能环保型染料的选择和使用。

1还原染料的特点

1.1染色重现性良好

还原燃料是当代常用的染料之一，其优势较多。首先，还原染料的染色重现性比较好，一般情况下，色泽主要是以中间色为主，而且中间色也是单一的组成，因此染色的重现性比较好。比如，要表现出绿色活性的颜色，一般是选用黄色活性和翠蓝色活性的染料进行相互混合。为了保证不同颜色混合后的活性，在进行染色时必须做好控制措施。而且还原染料所具有的同一个色系的品种很多，比如绿色品种，所具有的单一结构品种也有好几种，能够满足不同客户的颜色需求，所以和活性染料相比，还原染料的染色重现性要优异很多。

1.2耐光牢度高

还原染料还具有很强的耐光度，随着经济的发展，人们对于棉织物的耐光度要求越来越高，特别是浅色系的棉织物。所以加强对还原染料的使用，有利于提高当前棉织物的染色效果，所以还原染料在各种浅色衣物中的应用也十分广泛，比如运动服、工作服、窗帘等。

1.3耐氯牢度高

还原染料的耐氯牢度一般都可以达到4级以上，所以其耐氯牢度是非常高的。此外，洗涤牢度也是很高的。还原染料还可以应用对于耐洗涤性要求高的或者需要用氯进行消毒的场合，比如医院、旅馆等，对于还原染料染色的衣物应用程度非常高，比较常见的有医院床单、衣服、旅馆床单等。

2还原染料中的节能环保技术

2.1絮凝以及染料的回收

关于还原染料和絮凝的回收，也是影响染料节能环保性的重要措施，在进行纺织物染色中，需要使用各种化学物质，比如染料以及其他化学物，在染色中，废水中会存在部分还没有被利用的化学物质，从而提高了废水的污染程度，因此处理好废水的化学物质，也是提高染色环保性的重要措施。之所以会在废水中存在一定量的化学物质，主要是因为在染色中，由于染料的不完全消耗所产生的，要处理这些没有消耗的化学物质，1kg的处理无要消耗的水量大约在50～300L之间，造成严重的水资源浪费。根据相关学者的研究，使用低成本的凝聚物可以对染色废水进行处理，凝聚物主要是聚丙烯酰胺以及其他含有阳离子的基团共聚物，使用这些凝聚物处理废水时，可以将废水中的各种染料进行分离，其中所使用到的原理是架桥和电荷之间的吸引作用。根据相关实验表明，在具有还原染料的染棉废水当中，加入阳离子聚合电解质，可以从废水中分离出90%以上的染料。影响分离效果主要是电解质的活性以及硫酸染料的酸碱值。随着废水酸碱值的降低，其分离效果会增加。如果在废水中加入明矾进行二次的处理，废水中的染料分离率可以高达到99%。在废水中分离出来的染料还可以进行二次利用，比如应用在棉纤维的常规染色中，大大地提高还原染料染色的环保性和经济性。

2.2还原染料电化学间接还原染色工艺的应用

在纤维染色市场中，还原染料的市场占有额是比较大，大约可以占到30%的市场份额。在进行还原染料染色中，使用电化学间接还原染色工艺，具有很强的节能环保性，因为能够对不能再利用的还原剂进行再次使用。因为在进行染色时，间接的电解中，通过可溶性的可逆氧化还原系统，可以将阴极中的还原能力转移到溶液当中，此时，染料就会在阴极区出现被还原的现象，随着可逆氧化还原系统的继续存在，染料继续在阴极中不断地再生，在再生中实现了对还原剂的更新。和传统的还原剂染色工艺相比，间接电化学染色具有更强的环境保护作用，经济效益更大，主要体现在四个方面：第一，电化学间接还原染色工艺，在染液中的还原条件是非常稳定的；第二，该工艺能够再次呈现出染色的效果，和常规的染色方式具有相似的效果；第三，该工艺所使用的化学物质量非常有限，所以在废水处理上也比较简单；第四，该工艺所使用的染液是可以进行循环利用的，在染色中，为了避免化学副产物的形成，减少对化学还原剂的使用，BASF公司也研究出新的电化学还原方法，为提高还原染料的节能环保性奠定技术基础。

3还原染料的发展

3.2适于Innovat染色技术的新型还原染料

DyStar公司开发的Innovat染色体系,需要在真空条件下用还原剂(保险粉)和碱将还原染料从氧化体还原成隐色体钠盐。由于不必考虑大气中氧气氧化的问题,因此只需使用少量还原剂,即可快速、安全和可循环地进行还原反应,还原染色后的氧化过程也可借助连续皂洗得到有效控制。所以,这种染色体系被视为对环境和生态更友好的染色体系。它使用的化学物质少,废液负荷低,适于大容量染色,降低了单位产品的生产成本,节能减排降耗效果明显。为了适应这种新染色体系,国内外各公司对20世纪60年代开发的超微剂型还原染料作了进一步改进。新的超微剂型还原染料粒径为0.2～0.5μm,在水中具有优良的分散性(A/5级),以及悬浮体抗凝聚性和轧染液贮存稳定性,使用方便。其不仅有利于悬浮体轧染和浸染(包括颜料升温法染色)时匀染,而且提高了色牢度(如摩擦牢度和洗涤牢度等)。

3.2适用于电化学还原染色技术的E型还原染料

电化学还原染色技术有直接电化学还原染色和间接电化学还原染色两种。前者系将染料首先采用传统的还原剂部分还原,再在电极上发生电化学还原染色,适用于靛蓝的电化学还原染色,目前已由DyStar公司和奥地利Dornbim大学合作开发成功,并在土耳其一家纺织公司完成中试。后者不是直接在电极上还原染料,而是被媒体还原而被染料氧化的媒体在电极上发生电化学还原反应,恢复到原来状态,如此循环使用。该技术中的媒体通常是采用一种可再生的Fe²+/Fe³+氧化还原系统,如无机铁-铵络合物。它在碱性介质中有足够高的负电性,提高了电子转移速率。该技术适用于还原染料的电化学还原染色,也由DyStar公司和奥地利Dornbim大学合作开发。这种新的电化学还原染色技术减少了化学品和能量的消耗,得色量较高,染色重现性好,染色物外观极佳,染色牢度也提高了,环保效果明显。

结语

总体来说，为了保证纺织物的染色效果，减少染色问题的发生，大部分企业都会采用最为保守和成熟的工艺，依旧采用还原剂来进行还原染色。但是还原剂染色对于环境的影响比较大，而且生产成本也比较大，所以加强对还原染色新技术的研究是当前还原染料染色的发展方向，比如电化学技术，所排放的废水比较少，生产成本低等，相关企业应当加强对还原染色新技术的研究。

参考文献

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[2]印染行业节能环保型涂料染色工艺的工业化应用[J].乙醛醋酸化工，2019(08):48.

[3]程浩南.羊毛织物绿色节能染色研究进展[J].上海工程技术大学学报，2018,32(04):310-314.