火棉胶膜回收碱技术用于退浆工艺的探讨

2012-01-18李清琼冉瑞龙

蚕学通讯 2012年3期

李清琼冉瑞龙郑慧

（西南大学纺织服装学院，重庆 400716）

1 前言

随着科技的发展和时代的进步，企业也逐步在寻求经济又环保的生产模式。目前纺织工业生产中会产生很多含碱废水，大多数企业都是直接将废水中的碱当做废弃物处理掉，丧失了碱本身的利用价值，导致很多碱浪费。纺织印染中，退浆是一个很重要的环节，它决定和影响着后序染色等一系列工艺。虽然国内外都在寻求和开发利用比较环保的退浆方法例如酶退浆，但碱退浆因其成本低廉且操作工艺简单而被广泛应用［1］。制备再生竹纤维浆粕中，会产生大量的竹浆废液（以下简称废液），其中含有大量的碱［2］，经测定，原废液中碱的浓度约为162.7g/L，而标准碱退浆工艺碱的最佳浓度范围是30～40g/L，因此从含碱量来说完全可以将废液中的碱用于退浆。但废液中含有其他杂质，会对织物及后续加工产生影响。若在尽量减少使用化学试剂的情况下将碱回收利用于棉织物退浆，既可以避免产生更多的污染物，减少环境的压力，同时以较低的成本达到标准的退浆效果。

通过实验研究，可以用火棉胶制膜完成碱液的回收。回收的碱液能达到退浆的要求，但火棉胶膜强力不够，容易损坏，可将其附于棉布上解决这一问题。

2 实验部分

2.1 火棉胶膜的制备

2.1.1 实验材料

火棉胶、退浆后的棉布、浓硫酸、黏胶工艺废液（含高浓度NaOH、木质素）。

2.1.2 实验步骤

2.1.2.1 废液中NaOH浓度的测定

用量筒量取5mL浓硫酸稀释于35mL的蒸馏水中，取40mL废液用于酸碱滴定。用移液管量取稀硫酸滴定废液直至pH试纸检测废液为中性为止，记录所用稀硫酸的量。

2.1.2.2 火棉胶制备及碱液回收

剪一块棉布放于表面皿中，倒入火棉胶使火棉胶均匀布满棉布，放置使其自然晾干［3］。量取300mL的蒸馏水，100mL的废液用于渗析。渗析1h后取出废液，用酸碱滴定法测量渗析液中NaOH的浓度，记录所用稀硫酸的量。用相同的方法加搅拌作用渗析1h后取出废液，用酸碱滴定法测量渗析液中NaOH的浓度，记录所用稀硫酸的量。

2.2 回收碱液用于退浆

2.2.1 实验设备及材料

恒温水浴锅、电子天平、NaOH、废液、渗析液、JFC（Java Foundation Classes）

2.2.2 实验步骤

剪取9块6cm×30cm的未退浆的棉布条分别标上1～9的序号；洗净9个锥形瓶用蒸馏水润洗并标上1～9的序号；分别称取3份NaOH2g放入1、2、3锥形瓶中；分别量取3分废液13mL放入4、5、6锥形瓶中；分别量取3分渗析液150mL放入7、8、9锥形瓶中；用移液管量取4mL JFC于9个锥形瓶中；用蒸馏水将9个锥形瓶中的液体配至200mL；称量9块棉布条的重量；将棉布条对应放入锥形瓶中；打开水浴锅将温度设定为100℃；将锥形瓶放入水浴锅加热至沸腾，处理时间为30min，然后取出，用热水洗（60℃），再充分用冷水洗，最后挤干；将棉布条放入105～110℃的烘箱中，烘至恒重（约2h）；取出棉布条称取重量。

3 实验结果与讨论

3.1 碱回收结果与讨论

表1数据表明，用火棉胶膜渗析回收碱液作用1h的效率不高，作用长时间能完全渗析，搅拌作用能大幅度提高渗析效率。利用火棉胶制作膜的过程简单，成本低廉，但火棉胶膜的强力很低，不适合产业用废液回收，只适合在实验室中少量的废液回收过程［4］。所以，如何解决膜的强力问题是今后废液回收利用的一个重要研究方向。

表1 含碱量测定

3.2 退浆效果与讨论

退浆是指去除织物上浆料的工艺过程，使得织物更加柔软，白皙，其工艺指标主要是白度及退浆率。表2数据表明，用相同浓度的NaOH与渗析液用于退浆，NaOH的退浆效果略高于渗析液的作用效果（白度与力峰值略高）；用相同浓度的渗析液与废液用于退浆，用废液退浆的布条白度明显低于用渗析液退浆的布条。影响废液退浆效果的是废液中含有的有色物质碱木质素。碱木质素是碱与木质素作用的产物，木质素广泛存在于禾木植物中，是一种复杂的高分子化合物。现今已有多种分离木质素的方法，但用于分离废液中的木质素的最佳方法是利用膜技术，此方法在不产生任何有害物质的前提下完成废液的回收利用。

4 结语

碱回收利用不仅可以提高经济效益且减少环境污染，是目前具有研究价值的项目。火棉胶膜用于碱回收还存在强力不足、效率低的缺点，我们只要解决了强力问题，就可以通过搅拌，加压等方式来提高回收效率，从而提高经济价值。当然，要达到更好的碱回收效果，还需进一步研制成本低、效率高且强力好的复合膜，以满足生产及环保的需求。