染料加工技术(染料后处理技术)是将合成出来的染料(通常称原染料)通过一系列加工手段变成染料商品,达到染料应用所需的各项技术指标和各项经济指标。
染料商品的物理形态有:固状染料:粉状、颗粒状、无粉尘粉状、块状、片状、短柱状;液状染料:水溶性液状、分散体;浆状染料:固—液混合体。
染料加工技术开发的一般步骤为:
新染料技术构想→实验室试验→中间试验→工业化生产→形成一整套技术资料
开发过程可分为三个阶段:小试、中试和工业化试生产。
(一)小试
1.小试内容
第一阶段:对原染料理化性能的分析,对有关助剂的分析选择。
第二阶段:初步确定加工工艺,初步确定符合工艺要求的单元设备。
第三阶段:对小试得到的样品进行应用试验,试验结果与设计标准对照,修改方案,经多次重复性试验,直至达到设计技术标准要求为止。
2.小试的目的 主要目的是对一种工艺路线的可行性研究。通过对原染料和有关助剂的测试以及加工试验,可以得到初步的工艺路线方案。小试结束时,能够确定出助剂的种类、用量、加工设备的种类等。
3.商品染料的检测 商品染料理化指标的检测有如下内容:
(1)滤饼的含固率。商品染料滤饼中含有原染料的湿基质量分数,即滤饼中原染料的有效成分。测定方法常采用烘箱法:定量的滤饼放在105℃恒温烘箱内,待恒重后计算出滤饼的含固率。
(2)染料杂质。染料杂质主要来自两个方面:化学合成过程中的化学残留物,如酸、碱、盐等;生产用水带入的机械和化学杂质。
(3)商品染料的相对强度。染料标样是指按一定要求检验合格并妥善保存的染料样品,在以后染料生产和质量控制中作为检验相同品种染料的色光、强度的实物标准;商品染料的相对强度简称为染料强度,也称染料力份。是指某种染料赋予被染物颜色的能力相对于染料标样的百分率。
(4)商品染料的色光。色光是指在染色深度一致的条件下,待测染料染色物颜色与染料标样染色物颜色的偏差程度,包括色相、明度、饱和度方面的差异。我国染料标准中对色光有明确的标准,共分为五个等级,若按它们的优劣顺序为近似、微、稍、较、显五个等级。商品染料同标样对比打样可评定出色光属哪个级别。后处理加工的任务之一就是调整色光,使其达标。
(5)商品染料的pH值。染料加工和染色中,受pH值影响较大,测定出商品染料的pH值后,可根据不同需要进行调整。
(6)商品染料的晶型粒度。染料滤饼的晶型和颗粒大小对染色性能有重大影响,确知商品染料的晶型和粒度后,后加工时可采取一定方法对晶型或粒度加以调整。
(二)中试
中试是从实验室过渡到工业生产的中间环节、关键阶段,可以减小工业生产的风险。中试起承上启下作用,是对实验室研究结果的检验和补充,同时又给工业化设计提供足够翔实可靠的基础数据。
中试过程中,会建立一套连续、完整的工艺流程,可生产出性能较稳定的产品,并对小试产品进行一系列应用方面的试验和检验。中试结束后也要进行技术经济评价,如果发现新问题,就要退回小试重新调整方案,直至中试合格为止。
国内大的染料生产厂家都有自己的中试设备或中试车间。中试设备投资较大,只为一个品种建一套中试设备显然不太经济,所以要求中试设备具有通用性强、适应性广的特点。
(三)工业化试生产
工业化试生产包括施工设计、试生产和染料产品检验三方面内容。(www.xing528.com)
1.施工设计 根据小试和中试的研究结果进行工业化设计,包括对具体物料进行有针对性地设计,要求施工设计时制订出一整套技术要求。
2.试生产 试生产过程中应取得必要的现场数据,并形成一整套技术资料,总结整个项目的得失,以完善开发研究的各项成果。
试生产的主要步骤如下:
(1)单机试车及系统连动试运转。
(2)按中试工艺条件投料。
(3)连续试生产,标定系统的最大生产能力。
(4)核定系统的动力消耗。
(5)向操作者提供试车报告和操作规程。
(6)提供环境治理时必要的参数。
3.染料产品主要检验标准
(1)GB/T 3671.1—1996《水溶性染料溶解度和溶液稳定性的测定》和GB/T 3671.2—1996《水溶性染料冷水溶解度的测定》。
(2)GB/T 2390—2003《水溶性染料pH值的测定》。
(3)GB/T 4467—2006《染料悬浮液分散稳定性的测定》。
(4)GB/T 1639—2006《可溶性还原染料溶解度的测定》。
(5)GB/T 2381—2006《染料及染料中间体不溶物质含量的测定》。
(6)HG/T 3400—2001《染料颗粒细度的测定》。
(7)GB/T 5542—2007《染料 大颗粒的测定 单层滤布过滤法》。
(8)GB/T 2386—2006《染料及染料中间体 水分的测定》。
(9)HG/T 3399—2001《染料扩散性能的测定》。
(10)GB/T 5541—2007《分散染料 高温分散稳定性的测定 双层滤纸过滤法》。
(11)GB/T 5540—2007《分散染料 分散性能的测定 双层滤纸过滤法》。
(12)GB/T 2383—2003《染料 筛分细度的测定》。
(13)GB/T 6693—2009《染料 粉尘飞扬的测定》。
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