李清瓊 冉瑞龍 鄭 慧
(西南大學(xué)紡織服裝學(xué)院,重慶 400716)
隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步,企業(yè)也逐步在尋求經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的生產(chǎn)模式。目前紡織工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生很多含堿廢水,大多數(shù)企業(yè)都是直接將廢水中的堿當(dāng)做廢棄物處理掉,喪失了堿本身的利用價(jià)值,導(dǎo)致很多堿浪費(fèi)。紡織印染中,退漿是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),它決定和影響著后序染色等一系列工藝。雖然國(guó)內(nèi)外都在尋求和開(kāi)發(fā)利用比較環(huán)保的退漿方法例如酶退漿,但堿退漿因其成本低廉且操作工藝簡(jiǎn)單而被廣泛應(yīng)用[1]。制備再生竹纖維漿粕中,會(huì)產(chǎn)生大量的竹漿廢液(以下簡(jiǎn)稱(chēng)廢液),其中含有大量的堿[2],經(jīng)測(cè)定,原廢液中堿的濃度約為162.7g/L,而標(biāo)準(zhǔn)堿退漿工藝堿的最佳濃度范圍是30~40g/L,因此從含堿量來(lái)說(shuō)完全可以將廢液中的堿用于退漿。但廢液中含有其他雜質(zhì),會(huì)對(duì)織物及后續(xù)加工產(chǎn)生影響。若在盡量減少使用化學(xué)試劑的情況下將堿回收利用于棉織物退漿,既可以避免產(chǎn)生更多的污染物,減少環(huán)境的壓力,同時(shí)以較低的成本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的退漿效果。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,可以用火棉膠制膜完成堿液的回收?;厥盏膲A液能達(dá)到退漿的要求,但火棉膠膜強(qiáng)力不夠,容易損壞,可將其附于棉布上解決這一問(wèn)題。
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
火棉膠、退漿后的棉布、濃硫酸、黏膠工藝廢液(含高濃度NaOH、木質(zhì)素)。
2.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.1.2.1 廢液中NaOH濃度的測(cè)定
用量筒量取5mL濃硫酸稀釋于35mL的蒸餾水中,取40mL廢液用于酸堿滴定。用移液管量取稀硫酸滴定廢液直至pH試紙檢測(cè)廢液為中性為止,記錄所用稀硫酸的量。
2.1.2.2 火棉膠制備及堿液回收
剪一塊棉布放于表面皿中,倒入火棉膠使火棉膠均勻布滿棉布,放置使其自然晾干[3]。量取300mL的蒸餾水,100mL的廢液用于滲析。滲析1h后取出廢液,用酸堿滴定法測(cè)量滲析液中NaOH的濃度,記錄所用稀硫酸的量。用相同的方法加攪拌作用滲析1h后取出廢液,用酸堿滴定法測(cè)量滲析液中NaOH的濃度,記錄所用稀硫酸的量。
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料
恒溫水浴鍋、電子天平、NaOH、廢液、滲析液、JFC(Java Foundation Classes)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
剪取9塊6cm×30cm的未退漿的棉布條分別標(biāo)上1~9的序號(hào);洗凈9個(gè)錐形瓶用蒸餾水潤(rùn)洗并標(biāo)上1~9的序號(hào);分別稱(chēng)取3份NaOH2g放入1、2、3錐形瓶中;分別量取3分廢液13mL放入4、5、6錐形瓶中;分別量取3分滲析液150mL放入7、8、9錐形瓶中;用移液管量取4mL JFC于9個(gè)錐形瓶中;用蒸餾水將9個(gè)錐形瓶中的液體配至200mL;稱(chēng)量9塊棉布條的重量;將棉布條對(duì)應(yīng)放入錐形瓶中;打開(kāi)水浴鍋將溫度設(shè)定為100℃;將錐形瓶放入水浴鍋加熱至沸騰,處理時(shí)間為30min,然后取出,用熱水洗(60℃),再充分用冷水洗,最后擠干;將棉布條放入105~110℃的烘箱中,烘至恒重(約2h);取出棉布條稱(chēng)取重量。
表1數(shù)據(jù)表明,用火棉膠膜滲析回收堿液作用1h的效率不高,作用長(zhǎng)時(shí)間能完全滲析,攪拌作用能大幅度提高滲析效率。利用火棉膠制作膜的過(guò)程簡(jiǎn)單,成本低廉,但火棉膠膜的強(qiáng)力很低,不適合產(chǎn)業(yè)用廢液回收,只適合在實(shí)驗(yàn)室中少量的廢液回收過(guò)程[4]。所以,如何解決膜的強(qiáng)力問(wèn)題是今后廢液回收利用的一個(gè)重要研究方向。
表1 含堿量測(cè)定
退漿是指去除織物上漿料的工藝過(guò)程,使得織物更加柔軟,白皙,其工藝指標(biāo)主要是白度及退漿率。表2數(shù)據(jù)表明,用相同濃度的NaOH與滲析液用于退漿,NaOH的退漿效果略高于滲析液的作用效果(白度與力峰值略高);用相同濃度的滲析液與廢液用于退漿,用廢液退漿的布條白度明顯低于用滲析液退漿的布條。影響廢液退漿效果的是廢液中含有的有色物質(zhì)堿木質(zhì)素。堿木質(zhì)素是堿與木質(zhì)素作用的產(chǎn)物,木質(zhì)素廣泛存在于禾木植物中,是一種復(fù)雜的高分子化合物。現(xiàn)今已有多種分離木質(zhì)素的方法,但用于分離廢液中的木質(zhì)素的最佳方法是利用膜技術(shù),此方法在不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)的前提下完成廢液的回收利用。
堿回收利用不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益且減少環(huán)境污染,是目前具有研究?jī)r(jià)值的項(xiàng)目?;鹈弈z膜用于堿回收還存在強(qiáng)力不足、效率低的缺點(diǎn),我們只要解決了強(qiáng)力問(wèn)題,就可以通過(guò)攪拌,加壓等方式來(lái)提高回收效率,從而提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。當(dāng)然,要達(dá)到更好的堿回收效果,還需進(jìn)一步研制成本低、效率高且強(qiáng)力好的復(fù)合膜,以滿足生產(chǎn)及環(huán)保的需求。
表2 堿退漿效果
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