CN100430532C

CN100430532C - 用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂及其制备方法和用途

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Publication number: CN100430532C
Application number: CNB2005101241078A
Authority: CN
Inventors: 汪前东; 杨继玲; 李兰; 刘必前
Original assignee: Institute of Chemistry CAS
Current assignee: Institute of Chemistry CAS
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2025-11-25
Also published as: CN1970851A

Abstract

本发明涉及用于亚麻粗纱及其织物的过氧化氢漂白的稳定剂及绿色环保的脱胶漂白新技术。该稳定剂由二乙撑三胺五甲叉膦酸5～15%，海泡石2～8%，蒙脱石2～10%，三氧化二铁1～6%，氧化镁1～5%，氧化铝1～8%，葡萄糖酸2～12%，硼酸6～20%，硅酸钠1～6%，非离子型表面活性剂1～8%及蒸馏水复配而成。本发明的稳定剂集中了吸附型与螯合型的优点，摒弃其缺点，达到耐高温、耐碱、白度高的要求。在使用过程中，吸附与螯合型的稳定剂按一定摩尔比混合后，并辅以一定的非离子表面活性剂、多糖类纤维素保护剂及其少量水玻璃，在单氧漂工艺中通过调节复配稳定剂成分及双氧水用量，对不同品质亚麻可以达到所要求的白度。

Description

用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及用于亚麻粗纱及其织物的过氧化氢漂白的稳定剂及绿色环保的脱胶漂白新技术。

技术背景

亚麻纤维与棉纤维都属于纤维素纤维，亚麻的结构决定其具有凉爽的手感、优良的吸湿和放湿性。亚麻织物迎合高级化、差别化及天然纤维化的趋势，这些优点使亚麻织物备受消费者喜爱。但亚麻粗纱及其织物脱胶漂白始终在亚氧漂的怪圈中徘徊，既不利于环保，又不经济。

传统的亚氧漂工艺一般的流程为酸洗→亚氯酸钠漂白→水洗→双氧水漂白→水洗。其中，酸洗的流程为：轧酸(硫酸5～15g/L，室温)→堆置(室温，15～30分钟)→水洗；亚氯酸钠漂白的工艺：亚氯酸钠用量10～30g/L，PH＝4.0～4.5，活化剂醋酸5～10g/L，温度80～102℃，汽蒸时间0.5～1小时。过氧化氢漂白的工艺为：过氧化氢1～10g/L，硅酸钠5～10g/L，pH＝9.0～11.5，温度98～102℃，汽蒸时间0.5～1小时。这种工艺对于不同品质的亚麻通过调节酸碱、亚氯酸钠和双氧水的浓度，可以在不十分剧烈损伤纤维的情况下得到很好的白度，完全能够满足客户的要求。但是，这种工艺存在很大的缺点：①亚漂后，大量的残液排放对环境造成污染；②亚氯酸钠价格昂贵，浪费大量资金；③亚漂产生的二氧化氯气体为剧毒，对操作人员身体健康造成伤害；④腐蚀设备。

鉴于以上原因，国内外各厂家都在向使用单一过氧化氢双氧水的方向努力。过氧化氢是一种优良的漂白剂，它具有漂白产品白度纯正、白度稳定性好和没有污染及腐蚀设备等优点。传统的亚氧漂工艺中过氧化氢主要起两种作用：一是脱氯；二是辅助亚氯酸钠漂白。这两种作用在亚氧漂工艺中基本体现不出过氧化氢漂白的优点。

单一使用过氧化氢漂白从目前来看一般有两种工艺路线：一是双氧漂；二是单氧漂。

双氧漂即通过两次过氧化氢漂白，主要是通过调节前后两次氧漂中碱浓和双氧水浓度来达到半成品粗纱或织物的白度要求。这种工艺能够完全体现过氧化氢漂白的优点，但主要缺点是工艺流程较长。而单氧漂可以使成品达到要求的白度、缩短工艺流程，但却要求过氧化氢稳定剂性能要十分良好。

单氧漂中使用的稳定剂要求使双氧水在漂白过程中均匀和有效地分解，避免亚麻纤维遭受剧烈损伤，耐碱性能良好。氧漂稳定剂按其稳定机理可分为吸附型和螯合型两类。

吸附型稳定剂大多为无机物和有机物高分子化合物，使用最广的是水玻璃(硅酸钠)。水玻璃除了产生硅垢外，耐碱性也很差，超过3g/L后不利于离解成硅酸而形成胶体。有机高分子化合物如脂肪酸镁盐也不耐碱，白度也较差。

螯合型稳定剂大多为有机多价螯合剂，能与金属离子发生螯和作用而形成稳定的水溶性螯合物，使金属不发生催化作用。羧酸盐类如EDTA、HEDTA(羟乙基乙二胺三乙酸)、DTPA(二乙烯三胺五乙酸)效果较差，价格昂贵，羧羟基类如GAS(葡萄糖酸盐)络合能力较强。但螯合型最大的缺点是不能够像吸附型那样，可以将金属离子浓集，也不能螯合金属以外的催化分解双氧水的杂质。

因此，单氧漂中的稳定剂使用单一的功能已达不到要求，必须使用吸附与螯合混合型稳定剂。

发明内容

本发明的一目的是克服现有亚氧漂技术的不足，提供一种用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂。

本发明的另一目的是提供用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂的制备方法。

本发明的再一目的是提供用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂的用途。

本发明的还一目的是提供一种工艺简单、无污染物排放、绿色环保的亚麻粗纱及其织物双氧水脱胶漂白的新工艺。

本发明的稳定剂是一种吸附和螯合混合型稳定剂，在亚麻脱胶漂白的过程中，加入该稳定剂，能使过氧化氢在漂白过程中均匀和有效地分解，避免亚麻纤维遭受剧烈损伤，达到亚麻脱胶漂白的目的，无污染物的排放。

本发明的用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂，以质量百分比计，由二乙撑三胺五甲叉膦酸(DTPMP)5～15％，海泡石2～8％，蒙脱石2～10％，三氧化二铁1～6％，氧化镁1～5％，氧化铝1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸钠1～6％，非离子型表面活性剂1～8％及蒸馏水复配而成。

本发明的用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂的制备方法，以质量百分比计，将二乙撑三胺五甲叉膦酸(DTPMP)5～15％，海泡石2～8％，蒙脱石2～10％，三氧化二铁1～6％，氧化镁1～5％，氧化铝1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸钠1～6％，非离子型表面活性剂1～8％及蒸馏水混合，搅拌均匀，得到用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂。

本发明的用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂在用于亚麻过氧化氢脱胶漂白时的工艺步骤是：(1)轧酸，(2)浸轧双氧水漂液，(3)汽蒸，(4)水洗。

所述的酸洗的工艺是：(1)轧酸(硫酸5～20g/L，室温)，(2)堆置(室温，15～30分钟)，(3)水洗；

所述的过氧化氢漂白的工艺是：过氧化氢用量1～10g/L，pH＝9～11，渗透剂1～5g/L，稳定剂1～10g/L，浴比1∶10～50，温度100～102℃，汽蒸时间0.5～1小时。

所述的渗透剂或非离子型表面活性剂的结构为：

其中n＝7～18，m＝5～9。

本发明的稳定剂集中了吸附型与螯合型的优点，摒弃其缺点，达到耐高温、耐碱、白度高的要求。在使用过程中，吸附与螯合型的稳定剂按一定摩尔比混合后，并辅以一定的非离子表面活性剂、多糖类纤维素保护剂及其少量水玻璃，在单氧漂工艺中通过调节复配稳定剂成分及双氧水用量，对不同品质亚麻可以达到所要求的白度。尤其对于特粗硬亚麻纤维还可以最大范围(30～40％)地提高碱浓度，以达到粗纱的可纺性和白度。因此，这种技术，不仅节省大量的化工料和资金，而且有利于环保和提高工人的操作环境，缩短了工艺流程。

本发明与现有技术相比具有下列优点：

一般认为，双氧水既有氧化性又有还原性，纤维素纤维漂白时是利用过氧化氢的氧化性。双氧水是一弱二元酸，在水中能电离，(1)，HO₂ ^-又是一个亲核试剂，具有引发过氧化氢形成游基的作用，(2)H₂O₂+HO₂ ^-→HO₂.+HO.+OH^-，纤维素漂白的主要成分为HO₂ ^-，它能色素中的双键发生反应，产生消色作用，也有可能按(2)反应，引发H₂O₂分解成游基而具有漂白作用。在双氧水漂白的过程中，加入该稳定剂，能使双氧水在漂白过程中均匀和有效地分解，避免亚麻纤维遭受剧烈损伤，达到亚麻脱胶漂白的目的。因此，整个工艺流程短，无污染物的排放，有利于清洁生产和环境保护的优点。

附图说明

图1.亚麻粗纱及其织物常规脱胶漂白工艺流程示意图。

图2.本发明实施例1、2、3、4的技术方案对亚麻粗纱及其织物脱胶漂白的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

请参见附图2，本实施例对亚麻粗纱脱胶漂白的工艺流程如图2所示。

待脱胶漂白的纱线采用亚麻粗纱(雨露麻纺制的粗纱，粗纱支数为18Nm)200g。将亚麻粗纱浸渍硫酸(硫酸15g/L，室温，20分钟)→水洗，然后用过氧化氢溶液(浴比1∶10，过氧化氢用量6g/L，pH＝10，渗透剂(C_7-9H_15-19(CH₂CH₂O)₅OH)3g/L，稳定剂8g/L，温度100℃)处理40分钟，处理后水洗，烘干，完成亚麻粗纱的脱胶漂白加工。其中，稳定剂(质量百分比)由二乙撑三胺五甲叉膦酸(DTPMP)5％，海泡石2％，蒙脱石2％，三氧化二铁1％，氧化镁1％，氧化铝1％，葡萄糖酸2％，硼酸6％，硅酸钠1％，脂肪醇聚氧乙烯醚1％，蒸馏水复配而成。

表1是采用实施例1脱胶漂白与常规脱胶漂白的主要性能指标对比。其中，损失率是按照处理前纱线的干重减去处理后纱线的干重除以处理前纱线干重的百分比来计算；采用YG-061型电子单纱强力仪测试亚麻粗纱强力和断裂长度，按照GB/T3916-1983的方法进行测定；亚麻织物强力和断裂长度在YG-026A型电子织物强力机上进行测定，参见GB/T3923.1-1997纺织品。织物白度在WSD-III型白度仪上测定，试样折叠8层，测试3次，取算术平均值；条干均匀度在Y311型粗条条干均匀度测试仪上测试，按照GB/T3292-1997进行评定；麻粒子的数量及纱的等别按照FZ/T32001-1998测定。

表1

工艺	白度	底色	损失率(％)	湿强(g/500mm)	断裂长度(km)	条干评分(％)	麻粒子	细纱品质
工艺	白度	底色	损失率(％)	湿强(g/500mm)	断裂长度(km)	条干评分(％)	麻粒子	细纱品质	常规工艺	51	黄	13.2	1300	17	70	13	二等
实施例1工艺	64	不明显	9.6	1360	19.2	80	8	优等	常规工艺	51	黄	13.2	1300	17	70	13	二等

由表1数据可以看到，亚麻粗纱用双氧水漂白，白度、色差、损失率、断裂长度、条干均匀性、麻粒子、细纱品质等指标都能达到甚至超过常规工艺的标准。这就避免了常规工艺应用亚氯酸钠所带来的缺点，有利于环境保护。

实施例2

待脱胶漂白的纱线采用亚麻粗纱(雨露麻纺制的粗纱，粗纱支数为20Nm)200g。将亚麻粗纱浸渍硫酸(硫酸10g/L，室温，30分钟)→水洗，然后用过氧化氢溶液(浴比1∶15，过氧化氢用量8g/L，pH＝9.5，渗透剂(C_7-9H_15-19(CH₂CH₂O)₅OH)5g/L，稳定剂10g/L，温度100℃)处理60分钟，处理后水洗，烘干，完成亚麻粗纱的脱胶漂白加工。其中，稳定剂(质量百分比)由二乙撑三胺五甲叉膦酸(DTPMP)8％，海泡石4％，蒙脱石6％，三氧化二铁4％，氧化镁4％，氧化铝3％，葡萄糖酸6％，硼酸10％，硅酸钠2％，非离子型表面活性剂(C_7-9H_15-19(CH₂CH₂O)₅OH)4％，蒸馏水复配而成。

其它条件及方法同实施例1。

表2是采用实施例2脱胶漂白与常规脱胶漂白的主要性能指标对比。

表2

工艺	白度	底色	损失率(％)	湿强(g/500mm)	断裂长度(km)	条干评分(％)	麻粒子	细纱品质
工艺	白度	底色	损失率(％)	湿强(g/500mm)	断裂长度(km)	条干评分(％)	麻粒子	细纱品质	常规工艺	51	黄	13.2	1300	17	70	13	二等
实施例1工艺	70	不明显	10.0	1310	18.8	90	6	优等	常规工艺	51	黄	13.2	1300	17	70	13	二等

由表2数据可以看到，亚麻粗纱用双氧水漂白，白度、色差、损失率、断裂长度、条干均匀性、麻粒子、细纱品质等指标都能达到甚至超过常规工艺的标准。

实施例3

请参见附图2，本实施例对亚麻织物漂白的工艺流程如图2所示。

待漂白的织物采用亚麻织物(平纹组织，220g/m²，150×158根/分米)30×40cm一块。将亚麻织物轧酸(硫酸20g/L，室温)→堆置(室温，20分钟n)→水洗，然后用过氧化氢溶液(过氧化氢用量8g/L，pH＝10.5，渗透剂(C_7-9H_15-19(CH₂CH₂O)₅OH)3g/L，稳定剂6g/L，温度100℃)处理40分钟，处理后水洗，烘干，完成亚麻织物的漂白加工。将漂白后的亚麻织物用下列处方进行染色。其中，稳定剂(质量百分比)由二乙撑三胺五甲叉膦酸(DTPMP)10％，海泡石3％，蒙脱石6％，三氧化二铁6％，氧化镁4％，氧化铝5％，葡萄糖酸8％，硼酸12％，硅酸钠3％，非离子型表面活性剂(C_7-9H_15-19(CH₂CH₂O)₅OH)5％，蒸馏水复配而成。

活性染料B-4RFN 1％，Nacl 12～25g/L，匀染剂5～10g/L，染色温度85℃，染色时间40分钟；皂洗液：肥皂4g/L，纯碱2g/L，浴比1∶20。

其它条件及方法同实施例1。

表3是采用实施例3亚麻织物漂白与常规漂白的主要性能指标对比。表4是采用实施例3漂白后亚麻织物染色与常规染色性能指标的对比。其中染料上染百分率测量及计算：分别在80℃下染色60分钟后取出织物，且用蒸馏水清洗三次，并收集残液和洗液，转移到250mL的容量瓶中，冷却、定容。在相同条件下，测定其残液(A_残)及原染液(A₀)吸光度，上染百分率(％)＝(1-A_残/A₀)×100％；染色试样摩擦牢度的评定用摩擦牢度仪按照GB/T3920-1997测定，用沾色灰色样卡(GB251-1984)进行评级；皂洗牢度的测定是将染色织物在浓度为5g/L的肥皂溶液中皂洗，温度为40℃，时间30分钟，浴比1∶50；再水洗，晾干。用评定变色用灰色样卡(GB251-1984)进行评级。

表3

表4

由表3、4可以看到，亚麻织物采用此种绿色环保的漂白技术后，白度、强力、断裂伸长率都能达到甚至超过常规工艺的标准，减少了污染物的排放、有利于清洁生产和环境保护等优点，经过此绿色环保的漂白技术处理后的亚麻织物的染色性能能达到常规工艺染色的标准。

实施例4

待漂白的织物采用亚麻坯布(平纹组织，220g/m²，150×158根/分米)30×40cm一块。将亚麻织物轧酸(硫酸15g/L，室温)→堆置(室温，30分钟)→水洗，然后用过氧化氢溶液(过氧化氢用量10g/L，pH＝9，渗透剂(C_7-9H_15-19(CH₂CH₂O)₅OH)5g/L，稳定剂10g/L，温度100℃)处理60分钟，处理后水洗，烘干，完成亚麻织物的漂白加工。将漂白后的亚麻织物按实施例4的染色处方进行染色。其中，稳定剂(质量百分比)由二乙撑三胺五甲叉膦酸(DTPMP)15％，海泡石8％，蒙脱石10％，三氧化二铁6％，氧化镁4％，氧化铝6％，葡萄糖酸5％，硼酸8％，硅酸钠3％，脂肪醇聚氧乙烯醚5％，蒸馏水复配而成。

其它条件及方法同实施例1。

表5是采用实施例4亚麻织物漂白与常规织物漂白的主要性能指标对比。

表6是采用实施例4亚麻织物漂白后亚麻织物染色与常规染色性能指标的对比。

表5

表6

由表5、6可以看到，亚麻织物采用此种绿色环保的漂白技术后，白度、强力、断裂伸长率都能达到甚至超过常规工艺的标准，具有缩短工艺流程，减少了污染物的排放；经过此绿色环保的漂白技术处理后的亚麻织物的染色性能能达到常规工艺染色的标准。

Claims

1.一种用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂，其特征是：以质量百分比计，该稳定剂由二乙撑三胺五甲叉膦酸5～15％，海泡石2～8％，蒙脱石2～10％，三氧化二铁1～6％，氧化镁1～5％，氧化铝1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸钠1～6％，非离子型表面活性剂1～8％及蒸馏水复配而成。

2.根据权利要求1所述的用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂，其特征是：所述的非离子型表面活性剂的结构为：

其中n＝7～18，m＝5～9。

3.一种根据权利要求1～2任一项所述的用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂的制备方法，其特征是：以质量百分比计，将二乙撑三胺五甲叉膦酸5～15％，海泡石2～8％，蒙脱石2～10％，三氧化二铁1～6％，氧化镁1～5％，氧化铝1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸钠1～6％，非离子型表面活性剂1～8％及蒸馏水混合，搅拌均匀，得到用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：所述的非离子型表面活性剂的结构为：

其中n＝7～18，m＝5～9。

5.一种根据权利要求1～2任一项所述的用于亚麻过氧化氢脱胶漂白的稳定剂的用途，其特征是：该稳定剂用于亚麻过氧化氢脱胶漂白。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征是：所述的稳定剂在用于亚麻过氧化氢脱胶漂白时的工艺步骤是：(1)轧酸，(2)浸轧过氧化氢漂液，(3)汽蒸，(4)水洗。

7.根据权利要求6所述的用途，其特征是：所述的轧酸的工艺是：在室温下用硫酸5～20g/L轧酸，堆置后用水洗；

所述的浸轧过氧化氢漂液的工艺是：过氧化氢用量1～10g/L，pH＝9～11，渗透剂1～5g/L，稳定剂1～10g/L，浴比1∶10～50，温度100～102℃，汽蒸时间0.5～1小时。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征是：所述的渗透剂的结构为：

其中n＝7～18，m＝5～9。

9.根据权利要求7所述的用途，其特征是：所述的堆置时间是15～30分钟。