[发明专利]基于离子液体的无水染色介质、无水染色方法及染色介质的回收方法

说明书

本发明公开了一种基于离子液体的无水染色介质、使用该染色介质的无水染色方法及该染色介质的回收方法。所述染色介质含有1‑烷基‑3‑甲基咪唑硫酸氢盐[C_nmim]HSO₄和1‑烷基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐[C_nmim]BF₄。所述无水染色方法仅使用基于离子液体的无水染色介质，无需外加酸、盐、表面活性剂等化工原料，在一定温度下可实现腈纶、羊毛、棉等物料的染色。染色完成后的染色介质通过补加部分染料后，基于离子液体的无水染色介质可以循环回用于同种染料的染色。染色完成后的染色介质通过与四氯化碳混合，可将其中残留的染料分离出来，染色介质得以回收，用于染色过程与新鲜染色介质相当。本发明实现了无水染色，解决了传统染色过程中产生大量废水、废气污染环境的问题。

技术领域

本发明涉及纺织印染行业，特别涉及一种基于离子液体的无水染色介质、使用该染色介质的无水染色方法及该染色介质的回收方法。

背景技术

纺织行业的染色又称印染或者染整，是对天然纤维或者化学纤维，及其制成的纱线、织物、成衣等物品的染色。纺织印染已经成为现代社会不可或缺的重要行业，充分满足着人们对日常服饰色彩多样性的需求。

纺织印染行业是典型的高能耗、高水耗和高污染行业。染色废水中含有浆料、染料、助剂、表面活性剂等物质，成分复杂，其COD平均在1000mg/L，因含有残余染料，所以色度较深。纺织印染废水年排放量约20-23亿吨，占全国废水排放的11％左右，化学需氧量(COD)排放量每年约24-30万吨。印染废水污染物质主要来自纤维材料、纺织用浆料、印染加工所用的染料、化学药剂等，典型高级面料印染废水主要包括退煮漂废水、染色废水、丝光废水、后整理废水、设备冲洗水等，染整废水的pH较高，pH值往往在10-11之间。总体来看印染废水具有污染物浓度高、种类多、碱性大、毒害大及色度高等特点，属于较难处理的工业废水之一。

此外，印染废气排放同样惊人，印染废气中主要包含甲醛、氨气、多苯类以及染料分子等物质，且以高温气体(120℃-170℃)混合物的形式排放，其主要来源是高温定型机。

综上所述，目前印染行业采用的染色方法存在耗水量大，废水排放量大且难以治理，废气排放量大的问题。因此，急需寻找一种在染色过程中可循环使用的无水染色介质，并开发一种相应的没有废水和废气排放的无水染色方法。

发明内容

为了解决上述传统印染行业存在的问题，本发明提供一种基于离子液体的无水染色介质。

所述基于离子液体的无水染色介质，含有1-烷基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C_nmim]HSO₄和1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C_nmim]BF₄。

所述烷基包括乙基、丁基或者辛基；进一步地，所述乙基、丁基或者辛基分别指乙基、正丁基或者正辛基。

所述离子液体采用两步法制备得到。以1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[Bmim]HSO₄为例，首先以N-甲基咪唑和溴代正丁烷为反应物，在加热和搅拌的作用下反应，生成溴化1-丁基-3-甲基咪唑[Bmim]Br；然后将生成的溴化1-丁基-3-甲基咪唑[Bmim]Br与环己烷混合，并滴加浓硫酸，生成1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[Bmim]HSO₄；最后使用旋转蒸发仪将产生的溴化氢、正己烷及其他未反应的反应物蒸出，得到纯净的1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[Bmim]HSO₄离子液体。