锦鸡优化活性染料LC型的新型常温固色工艺

LC型活性染料常温固色工艺的优化锦鸡染料有限公司2012.9.27索引一、QC小组概况二、课题简介三、选题理由四、现状调查三、设定目标四、目标可行性分析五、要因分析六、试验验证七、验证结果八、效果确认九、总结结果一、QC小组概况小组名称锦鸡QC小组成立日期于2010年7月1日课题类型课题攻关平均QC学习时间40小时小组成员及分工姓名岗位职称小组分工黄红英副总经理工程师组长丁骏副部长质量工程师数据分析奚进性能应用工程师UV检测张海玲标准化质量工程师染料检验钱文斌售后服务工程师染料工厂应用肖卫国性能应用工程师染料检验质量QC小组活性情况汇报P阶段-----计划阶段课题简介活性染料：染色时通过活性基团和纤维发生反应的染料，具有色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强和牢度性能优良的个优点。传统的中温型活性染料一般采用60℃恒温染固色工艺，不仅升温到固色温度需要消耗大量蒸汽，而且，较高的固色温度还加速了染料水解。LC型活性染料的常温固色工艺，不仅染色性能和固色率能达到常规60℃染色工艺的水平，还能降低能耗，减少印染废水的排放，具有显著的节能减排效果，应用前景广阔。选题理由我国的染料已经成为世界的生产、出口和消费中心，每年的染料产量正以6%左右增长；全国乃至全球正面临生态保护和环保的压力；染料和印染工业正面临这生态保护和节能减排等各种因素的挑战，如何降低能耗和减少排放成了印染企业的越来越重视的问题，优化活性染料LC的常温固色工艺，不仅可以增加产品附加价值，提升企业产品的竞争力，提高企业的经济效益，还能帮助印染厂降低能源消耗，减少印染废水排放，节能减排提供社会效益现状调查1、经济效益：公司染料年产量8万吨染色用活性染料≥70%染色工艺60℃恒温染色LC型染料附加价值比常规染料高如果有10%的染料替代为LC型常温固色工艺，每年将会为公司带来近500万的利润；2、社会效益：能源的消耗：能源消耗已经占据了企业20%以上成本，在竞争激烈的今天，节能不仅仅为企业节约成本的有效手段，更是低碳经济的开始；污水的排放：污水处理也是印染企业的重要成本和瓶颈，减少生产中的用水量，不仅减少企业的污水处理成本，更为未来的绿水蓝天作出贡献。设定目标1、活性染料LC型在常温固色，染料染色深度和牢度能达到要求；2、降低染料水解，废水浓度低于中温固色工艺，减少印染废水处理压力。对目标的可行性分析活性染料反应的机理:纤维的活性基团在碱性条件下活化，跟染料的活性基团发生反应，产生共价键，从而结合到纤维上。固色温度越低，染料的反应性越弱，染料水解越慢；PH值越高，染料的反应性越强，染料水解也越快要因验证表原因影响因素是否主要因素反应条件PH值（碱剂）用量多少是固色温度温度高低是固色时间时间长短否元明粉的用量用量多少否浴比浴比大小否影响活性染料染色的因素要因确定、制定对策一、固色PH值选用合适的碱剂代替纯碱，提高染料固色时的PH值，提高染料的活性二、固色时的温度降低固色温度到合理温度，降低染料水解。D阶段---------实施阶段优化试验染料：活性染料LC黄、LC红、LC藏青、LC黑（1）色深值染色深度分别为0.5%、1%、3%、5%、7%o.w.f.五个深度，比较LC型染料染色色深提升的情况用X-RATE7000A测试染色试样的INTEG值（2）染色残液吸光值用UV1450分光光度计测量染色残液最大吸收波长下的吸光度，对比吸光度值，来对比残液和皂洗液的颜色深浅（3）耐洗色牢度根据GB/T3921-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》的规定，测试LC系列染料的耐洗色牢度（4）耐摩擦色牢度根据GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》的规定，测试LC系列染料的耐摩擦色牢度C阶段----------检查阶段统计方法：采取分层法来统计染色工艺方法对染色结果的影响1、提升力0.51357染色深度%o.w.f.LC黄5.64212.2925.30633.39237.645LC红4.7668.83720.67231.52935.494LC藏青12.1923.43953.49672.23884.036LC黑11.6323.52156.09779.16686.285四只染料色深，7%的与0.5%的提升力之比在7:1左右，其提升力与中温型工艺接近。在拼色时，各组分的提升力想近似配伍性比较好。LC型染料受染色温度的影响25304050固色温度℃LC黄10098.30484.04765.063LC红100103.82198.1783.287LC藏青100106.032102.02782.36LC黑100101.75496.09283.821四只染料对固色温度的影响基本一致，在25-30℃的得色基本达到最深，因此，LC型染料的最佳固色温度为30℃。LC型染料受元明粉用量的影响元明粉用量406080g/LLC黄89.46298.82104.932LC红76.685101.851110.117LC藏青83.94198.083105.938LC黑84.83999.042107.702元明粉用量越大得色越深，高于60克/升时变化不明显，且太高的元明粉用量可能会造成色花，最佳的元明粉用量为60g/L.LC型染料受碱剂用量的影响烧碱用量0.30.61.21.8g/LLC黄88.334100.77499.95396.699LC红60.58787.592100.07598.037LC藏青75.25692.72397.47897.684LC黑77.9293.32397.62496.384烧碱的用量在1.2g/L时，其得色最深，高于1.2g/L的烧碱则染料水解加剧，造成得色浅所以最佳的烧碱用量为1.2g/L.LC型染料固色时间的影响固色时间min306090120150LC黄86.92996.808100100.909100.56LC红67.80593.786100104.769107.581LC藏青68.92988.299100102.289105.107LC黑83.68594.329100100.983102.796固色90分钟时，LC型染料的固色率基本达到最大，最佳的固色时间为90分钟耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度性能LC黄LC红LC藏青LC黑耐水洗牢度554-54-5LC黄LC红LC藏青LC黑耐摩擦干湿干湿干湿干湿54-554-54-53-44-53-4四只染料的摩擦牢度符合要求。残液色度对比LC黄LC红LC藏青LC黑工艺10.3520.4150.6130.686工艺20.3820.4310.6480.722冷染工艺的染色残液明显比常规60度染色工艺的残液色度低，说明水解的染料少。验证结果1、LC型活性染料常温固色工艺固色，提升力优秀，耗能低，用料节省；2、常温固色工艺废水色度明显减少了，更加环保；3、牢度性能能达到要求；4、其最佳的工艺条件为：固色温度:30℃，元明粉用量:60g/L，烧碱用量1.2g/L，固色时间90分钟。比传统中温型染料更具有节能环保的优势。效果确认活性染料LC型染料发江阴悦达、广东德永佳、山东愉悦家纺、浙江富润等四家染厂进行中试确认，其使用后其反馈如下：厂家效果确认及建议江阴悦达活性黑LC和藏青LC染色深度能达到工艺要求，牢度性能较好，暂无其他问题。德永佳活性红LC染色时同样深度用量略少，能耗低，基本能符合要求，愉悦家纺四只品种染色效果都能达到要求，大大减少能源消耗，能减少后道水洗次数，会继续使用浙江富润基本满意，每缸染色能节省蒸汽40%左右。A阶段------总结（处置、处理）阶段总结结果LC型活性染料常温固色工艺基本达到设定目标，产品已经销售了18吨，完成销售额60余万元，客户使用后已取得良好经济效益，达到了节能减排的目标QC小组将继续通过PDCA循环，完善常温染色工艺，为低温固色工艺的更广泛的应用作出努力，为公司和下游印染企业的发展提供更好的经济和社会效益。谢谢大家!