【摘要】：印染生產(chǎn)中存在較高的能耗與污染問題,特別是近年來在不斷縮減能耗和污水排放量的趨勢下,節(jié)能降耗技術(shù)的研發(fā)是學(xué)術(shù)界與工業(yè)界關(guān)注的重點。染色殘液回用技術(shù)是指將染色后的殘液直接補充部分染料和助劑后再用于染色的方法,該方法不僅可減輕污水處理負擔(dān),還可以提高染化料的利用率,具有較高的工業(yè)應(yīng)用價值。但殘液回用時,染料和助劑的補加用量較難確定,且色光難控制,染色殘液回用技術(shù)的實際應(yīng)用受到影響。本文以錦綸酸性染料染色為例,采用“染料補加量理論計算-建立實際用量調(diào)整因子—實際用量調(diào)整-結(jié)果驗證”的思路,建立染料殘液回用的應(yīng)用方案。首先,采用紫外可見分光光度計,建立濃度分析方法;再通過濃度分析方法確定殘液回用理論補加量;隨后分析實際補加量與理論補加量之間的關(guān)系,計算出調(diào)整因子,提高染色殘液回用的準(zhǔn)確性;最后,通過中試生產(chǎn)進行殘液回用,分析本研究回用方案的可行性。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用紫外可見分光光度計,建立針對二組分、三組分染液的濃度分析方法。運用最大吸收波長-聯(lián)立方程法、吸收光譜峰面積法、比值導(dǎo)數(shù)法,比較各方法所測染料含量和實際量的誤差。染液濃度在1×10~(-3)~80×10~(-3)g/L時,針對二組分染液的三種方法相對誤差均可控制2.15%以內(nèi),其中最大吸收波長-聯(lián)立方程法計算最為簡單,實用性最強。三組分染液分析時,三種計算方法的準(zhǔn)確性均小于二組分濃度分析方法,方法準(zhǔn)確性順序為:最大吸收波長-聯(lián)立方程法吸收光譜峰面積法零交點比光譜-導(dǎo)數(shù)吸光度法,當(dāng)染料濃度為1.8×10~(-3)~30×10~(-3)g/L時,零交點比光譜-導(dǎo)數(shù)吸光度法相對誤差控制在6.50%以內(nèi),可用于三組分染液濃度分析。(2)以染料濃度分析方法為基礎(chǔ),計算殘液中染料的濃度,確定染料補加量的理論值。根據(jù)最終的染色效果評價方案(判斷條件:K/S值和反射率曲線重合性好,Lab值穩(wěn)定,ΔE1,牢度和勻染性),對染色配方進行修正調(diào)整,確定實際補加量。通過對濃度范圍與溶液組成(雙組分、三組分)各異的多種殘液回用情況分析,建立染料補加用量理論計算值和實際值之間的數(shù)據(jù)關(guān)系。單組分殘液回用時,實際值等于理論值。二組分殘液回用時,理論計算值與實際補加值呈現(xiàn)較好的線性關(guān)系,醬紅B、黃2R、藏青PA-01三種染料的計算調(diào)整因子分別為2.23%、0.71%、2.82%,染料的上染百分率是影響調(diào)節(jié)因子的主要因素,上染百分率與染料之間的競?cè)咀饔檬怯绊懟赜脤嶋H補加量的主要因素。三組分殘液回用時,理論計算值與實際補加值同樣具有較好的線性關(guān)系,醬紅B、黃2R、藏青PA-01三種染料的計算調(diào)整因子為-1.86%、-1.15%、1.94%,結(jié)果表明,染料之間的競?cè)咀饔�、染料飽和吸附量影響三組分染料補加量。(3)以實驗室殘液回用方案為基礎(chǔ),將其應(yīng)用于中試生產(chǎn)中,并對殘液染色面料進行色差測試�；赜梅桨竿瑯泳哂休^高的準(zhǔn)確性,不同配方的染色殘液均可回用三次;采用醬紅B、黃2R和藏青PA-01兩雙拼中樣染色加工時,回用液染色面料ΔE0.7,三拼中樣染色加工時,回用液染色面料ΔE1.0;采用LD黑染色時,回用液染色面料ΔE0.5。
【圖文】：

解決了濃度引起的監(jiān)測誤差，為未來在線監(jiān)控提供可行性參考依據(jù)，光纖光譜儀裝置圖，如圖1.1 所示。圖 1.1 光纖光譜儀裝置圖紫外分光光度計的發(fā)展及其在染料濃度的定量分析上的運用，可以了解染料的上染情況，優(yōu)化染色過程，從而達到間接性地監(jiān)控染色設(shè)備和控制染色過程的目的，為殘液回用提供基礎(chǔ)。UV-Vis 是基于朗伯-比爾（Lambert-Beer，BL）理論的一種分析方法。均一透明的有色溶液被一束平行光穿透時，溶液的吸光度 A 與光程（溶液厚度 b）和溶液濃度 C 的乘積呈正比關(guān)系。其工作原理是利用物質(zhì)對不同波長光的選擇吸收現(xiàn)象來進行物質(zhì)的定量分析�；谧贤夥止夤舛确ㄏ�，用于濃度計算的主要方

圖 1.2 定積分曲線面積分布圖 1.2 為曲線面積積分圖，通常在區(qū)間[m,n]內(nèi) X 軸上進行無線分割成若間[m,x1]，[x1,x2]，[x2,x3]，...,[xn-1,n]，每個小區(qū)間的長度為Δxi=xi+1-xi。的點做 Y 軸平行線，記做 x=xi，曲線面積 Sm-n-f（n）-f（m）可以將其看做是限面積ΔS1，ΔS2，ΔS3，ΔSi，...ΔSn（ΔSn為點 xn-1，n，f(n)，f(xn-1)所圍）之和，記作 ni1iS S。由于 y=f(λ)為連續(xù)函數(shù)，當(dāng)且僅當(dāng) n 無限大時xξi)Δxi,其中 xξi∈[xi,xi+1]，曲線面積 S 為： fξdxnmiS （）。測多組分溶液中含有 n 種不同的染料 Da，Db，Dc, ...Dn，相對應(yīng)的濃度a，Cb，，...Cn。在紫外可見光測量范圍內(nèi)，0.9 倍的最大吸光度(記作 0.9A波長區(qū)間范圍分別為λ[a1,a2]，λ[b1,b2]，λ[c1,c2]，...λ[n1,n2]。由于單一波長下的有加和性，定積分性質(zhì)知，曲線面積可以看做是“無線個極限點面積”
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS193.636;X791

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本文編號：2646477