棉织物轧染染色连续化生产中,棉织物在浸轧槽及后续水洗槽中停留的时间较短,为洗除纤维上未固着的活性染料、无机盐及固色碱剂,需经多次水洗、皂洗、酸洗等后处理,该过程所产生的废水色度高、成分复杂,且后处理工艺冗长,棉织物轧染加工的排污、耗水、耗能等问题均十分突出。为解决上述问题,本课题针对棉织物轧染的工艺流程及特点,将原位矿化染色技术应用于轧染加工。在染色环节加入染色助剂XY,以期提高活性染料利用率,降低后续矿化负荷及水洗压力。汽蒸固色结束后,采用原位矿化技术,通过矿化偶合剂XJS的矿化作用,将处理浴中废弃的活性染料及表面活性剂矿化分解二氧化碳、水以及小分子物,有效降低排放废水中污染物的含量,并减少后处理洗涤耗水量,实现清洁化生产。课题通过对染色助剂XY的机理研究可知,染色助剂XY与活性染料分子间有较强的亲和力,能相互结合形成稳定的微悬浮体。进而对染色助剂用量进行优化,最终确定在固色浴中加入染色助剂XY且最佳用量为2.0g/L。染色助剂XY能够抑制轧碱阶段染料从纤维上解析下来,减弱汽蒸初始阶段活性染料与固色碱剂的接触,减少活性染料的水解。随着汽蒸过程的不断进行,棉纤维吸湿溶胀程度增加,染料与助剂缔合体逐渐“打开”,释放出活性染料,有效提高染料与纤维的反应机率,提高活性染料的利用率。通过测试不同色号下染色助剂XY对染料利用率的提升效果可知,染色助剂XY的加入可节约染料用量10%-20%。确定染色过程最佳工艺参数:Na2SO4用量为200-250g/L,固色碱剂Na2CO3用量为25g/L,固色碱剂Na OH用量为3.0g/L,汽蒸温度为110℃,汽蒸时间为3min。矿化过程最佳工艺参数:原位矿化偶合剂XJS用量为1.0g/L,矿化温度为70℃,矿化时间为15s,矿化时不调节矿化浴的p H值且经过一道水洗后矿化最为适宜。通过课题的实验探究可知,棉织物采用原位矿化轧染染色技术进行染色加工,可使处理浴色度值降低20%-40%,处理浴CODCr值降低50%左右,节水率为20%左右,实现提升染料利用率、节能减排的目标。除此之外,原位矿化染色织物的颜色深度、色泽以及色牢度等理化性能与传统工艺染色织物一致。且原位矿化处理对棉纤维自身的化学结构、结晶度等无明显影响。图24幅,表42个,参考文献73篇。