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1、二氧化氯对活性染料的脱色研究2009-03-12来源:印染在线 点击次数：1291 摘要:为寻求一种理想的活性染料氧化脱色技术,用二氧化氯(ＣｌＯ2)对存在于染料废水及有色纺织品中的3种不同结构的活性染料进行脱色处理,分别用紫外可见光谱仪和测色配色仪对染料废水和织物中的染料进行脱色性能测试。结果表明:在常温常压下,ＣｌＯ2对以这2种形式存在的染料均有较好的处理效果;染料废水中的3种染料经脱色处理1ｈ后脱色率均达到95%以上;有色纺织品中的3种染料经剥色处理1ｈ后ＫＳ值明显下降,为有色纺织品的剥色提供了一种新思路。关键词:二氧
2、化氯;染料废水;有色纺织品;脱色染料废水具有色度高,有机物含量高,组分复杂多变等特点[1]。国内对染料废水的处理以好氧生物处理法为主,但生物处理法对色度的去除率不高,一般在50%左右。目前研究较多的是化学氧化法[2-3],常用的氧化剂有Ｏ3和ＮａＣｌＯ,但经济、环保等因素限制了这些氧化剂的推广应用。二氧化氯(ＣｌＯ2)是一种对环境友好的氧化剂,对水中残存的有机物氧化后无氯代产物出现。目前对ＣｌＯ2在废水处理中的应用有较为广泛的研究[4],其中包括对染料废水的脱色处理,但对以另一种形式存在的染料,即已上染到织物上的染料的脱色研究,目
3、前的报道还很少。在用活性染料印染纺织品的过程中有超过30%的染料是被直接排放的[5],因此,对这些染料的染色废水处理显得尤为重要。本文选用几种不同结构的活性染料作为研究对象,用ＣｌＯ2对染料废水进行脱色处理,考察了盐的存在对染料脱色性能的影响。并进一步用ＣｌＯ2对有色纺织品中的染料进行提供了一种新思路。1 实 验11 材 料ＣｌＯ2(工业级),活性艳红Ｘ3Ｂ(工业级),染料活性艳蓝ＫＮＲ(工业级),络合染料活性艳蓝ＭＢＲＥ(工业级),ＮａＣｌ(ＡＲ),Ｎａ2ＣＯ3(ＡＲ),棉织物(166ｔｅｘ×183ｔｅｘ)。12 仪 器紫外可见
4、光分光光度计(Ｕ3010),ｐＨ计(ＨＡＮＮＡｐＨ211),恒温水浴(ＣＳ501型超级恒温水浴),测色配色仪(ＳＦ600Ｘ型电子测色配色仪),ＷＳＤ3Ｕ荧光白度仪。13 染料的选择在棉、粘胶和麻等纤维素纤维的染色加工中,活性染料的应用最广泛。本文选用3种含不同活性基团的活性染料活性艳红Ｘ3Ｂ、活性艳蓝ＫＮＲ和活性艳蓝ＭＢＲＥ作为研究对象,其结构式如图1所示。14 有色纺织品的制备配方:染料1%(ｏ.ｗ.ｆ),浴比1︰25,食盐30ｇＬ,用活性艳红Ｘ3Ｂ和活性艳蓝ＫＮＲ染色时纯碱用量为10ｇＬ,用活性艳蓝ＭＢＲＥ染色时则为20ｇＬ。
5、活性艳红Ｘ3Ｂ和活性艳蓝ＫＮＲ的染色工艺:1.5脱色性能测试用碘量法[6]测得所用ＣｌＯ2的初始浓度为04ｍｏｌＬ。分别取浓度为5×10-5ｍｏｌＬ的上述3种活性染料溶液50ｍＬ,用微量进样器摄取适量ＣｌＯ2加入到染料溶液中至所需浓度,反应一定时间后取少量反应液,用紫外可见光分光光度计测定染料最大吸收波长处的吸光度。用ＡｔＡ0表征其脱色效果,其中Ａ0和Ａｔ分别表示处理前和ｔ时刻染料废水在最大吸收波长处的吸光度。16 剥色性能测试将05ｇ有色棉织物置于50ｍＬ的烧杯中,加入浓度为4×10-3ｍｏｌＬ的ＣｌＯ215ｍＬ,控制ｐＨ值在中
6、性范围,反应一定时间后取出,水洗,烘干,用测色光谱仪测定ＫＳ值。棉织物脱色后的白度测试在ＷＳＤ3Ｕ荧光白度仪上进行,测5次取其平均值。2 结果与讨论21 ＣｌＯ2用量对染料废水脱色性能的影响保持染料活性艳红Ｘ3Ｂ、活性艳蓝ＫＮＲ和活性艳蓝ＭＢＲＥ的初始浓度为5×10-5ｍｏｌＬ,调节ＣｌＯ2的浓度依次为8×10-5、16×10-4、32×10-4、64×10-4、128×10-3ｍｏｌＬ,测试染料在最大吸收波长处的吸光度随时间的变化情况。结果表明染料的脱色速率及脱色率均随着ＣｌＯ2用量的增加而增加。考虑到ＣｌＯ2的使用效率,对以上
7、3种染料脱色时使用ＣｌＯ2的最佳浓度分别为32×10-4、16×10-4和16×10-4ｍｏｌＬ,在这些浓度下各种染料脱色随时间变化曲线如图2所示。从图中可以看出,60ｍｉｎ后染料的吸收峰有大幅度的下降,其中在最大吸收波长处(537ｎｍ)可见光范围内的特征吸收峰几乎消失,表明染料的发色基团几乎被完全破坏。在310ｎｍ左右 环的吸收峰也有较大幅度的下降,说明染料的 环结构也已被破坏[7]。随着反应的进行,溶液的颜色由最初的艳红逐渐变淡,直至红色完全消失,说明染料的发色基团已被破坏。22 ＮａＣｌ对染料脱色速率的影响染色时,有时需加入
8、大量食盐等电解质,以促进染料的上染。然而在纺织印染废水中含有大量溶解盐会影响废水处理的效果,Ｋｉｗｉ[8]等人采用Ｆｅ2+Ｈ2Ｏ2体系催化降解染料时,发现当溶液中存在ＫＣｌ或ＮａＣｌ等卤盐时,染料的降解率仅为不含盐时的10%～20%,降解效率大大降
