CN101487183A - 一种用于纺织染整环保低温练漂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于纺织染整环保低温练漂的方法，包括：低温练漂助剂组合物，浓度为25－30％的双氧水和烧碱以质量百分比为2∶8－12∶2.5－3，配制成染整液，然后以浴比1∶8－15，温度75℃－80℃，时间40－60s处理棉针织物。该方法在75－80℃条件下进行煮漂一浴加工，其煮漂效果达到传统98－100℃、甚至130℃的高温碱氧一浴法工艺的白度、毛效标准，且成本低，节约了加工时间，减少了棉及棉混纺织物(如氨纶与棉混纺)产生皱印的可能。

Description

一种用于纺织染整环保低温练漂的方法

技术领域

本发明属环保低温练漂领域，特别是涉及一种用于纺织染整环保低温练漂的方法。

背景技术

纺织染整历来是一个高排放、高污染、高能耗的行业，其耗水耗能问题突出，环境污染大，环境治理成本高，已成为制约纺织染整业可持续发展的瓶颈问题。以效能(Efficiency)、经济(Economy)和环境(Environment)为核心的“三E”体系是二十一世纪全球工业发展的主旋律。我国“十一五”发展规划已经明确提出纺织工业技术发展的三个硬性考核指标：十一五期间，减少污染排放10％，降低能耗20％，降低水耗30％。因而，推进纺织染整业的节水降耗、环保生产是直接关系纺织染整业可持续发展的重要和迫切任务。

随全球对环保的日益重视及人们对纺织品要求的提高，纺织染整工业受到很大的挑战。传统的染整工艺需要耗用大量的能源(水、电、汽)和化学物质：如强碱、强酸、氧化剂、还原剂等，不仅消耗资源，损伤纤维材料，而且产生严重污染。解决这一问题的根本途径在于寻找对纤维和环保不具有侵犯性的工业品和工业过程，即发展环境友好型助剂和染整工艺，实施绿色染整加工。

棉、麻等天然纤维含有与生俱来的杂质和色素，其前处理加工任务繁重，且对后续加工及最终产品的质量影响重大。同时，天然纤维织物的前处理过程也是纺织染整加工过程中耗水、耗能最大、需用的化学药品最多、污染最严重的环节。因而，进行天然纤维织物前处理工艺的革新，开发新的、符合“三E”体系要求的节能、节水、环境友好的助剂、技术和工艺，势在必行。

应用具有我国传统特色的棉纤维与苎麻、Lyocell、大豆纤维、竹纤维等新型纤维，开发多元复合的纺织面料是实现我国纺织面料的科技创新和高档化的有效途径。然而，多元复合纤维面料的染整加工却存在许多难点，其中精练是一大难题，各组分纤维精练前处理适应条件的冲突极易造成某组分纤维的严重损伤或另一组分纤维的精练不足等两极情况。开发低温精练助剂，构成低温高效精练体系是解决上述难题的有效途径。

迄今为止，全球的染整行业最为普遍应用的纤维前处理体系不外乎：精练剂/双氧水/NaOH体系。该工艺虽然能获得好的白度和吸水性，但存在纤维损伤大和环境污染严重的弊病。该工艺须在接近沸点或沸点左右的温度下进行，方有最佳效果，这不仅使能耗大，而且容易造成纤维的损伤，尤其对于不能在高温下长时间处理的棉类混纺交织产品中的毛、麻、丝纤维来说，问题更为严重。以棉/毛混纺或交织物为例，用精练剂/双氧水/NaOH进行前处理时，若采用高温，羊毛损伤严重；若采用低温，则棉组分的处理效果难以达到要求。又如棉/麻类织物因其风格独特、穿着舒适而受到广泛青睐，但由于麻纤维结构的特殊性，表面的微小纤维极易在高温下受损脱落。传统的亚麻前处理常采用低温亚漂和高温氧漂复合工艺，纤维失重已经达到30-40％，严重影响产品质量。而且考虑到环境因素，麻的低温亚漂正日益受到限制，越来越多地采用了单纯的高温氧漂，可获得良好前处理效果但易造成麻纤维的过度损伤，问题变得更加突出。还值得一提的是再生纤维素纤维的前处理：粘胶、Lyocell等纤维的应用日益广泛，以它们为组分的混纺交织产品越来越多，这些纤维在高温下极易受损或原纤化，严重影响产品质量。

棉针织物由棉纤维组成。棉纤维上含有0.4—1.2％的果胶质，0.4—1.2％的油脂蜡质，1.0—1.9％的含氮物质，0.7—1.6％的灰分及少量的色素等天然杂质(称之为棉纤维的共生物)，还有棉籽壳(称之为伴生物)。共生物主要存在于棉纤维的角质层和初生胶壁中，它们的存在使棉纤维具有疏水性，影响吸水性，阻碍染色工序染料的渗透和扩散，棉籽壳影响织物的外观。所以棉针织物必须在其染整的煮漂工序将共生物、伴生物予以去除，以保证棉纤维的润湿渗透性、白度和外观，为后续染色、印花、后整理创造必要的条件。

棉针织的煮漂目前一般采用碱氧一步一浴法。原来传统的煮练、漂白二步法因耗能耗水大、时间长而淘汰，而煮练后用次氯酸钠漂白及亚氯酸钠等工艺因卤素环保问题而不再推荐使用。

在碱氧煮漂一浴法中，以烧碱作为含氮物质、果胶、油脂蜡质的水解剂和皂化剂，烧碱也是棉籽壳的膨化剂，再用表面活性剂为主料的精炼剂将分解物乳化、分散和洗涤，而从棉纤维上去除；而以双氧水为漂白主料，双氧水在一定条件下分解，其分解产物破坏色素而起漂白作用，去除色素。最终去除杂质，达到应有的白度、毛效(毛细管效应)，但这些反应都必须在高温下进行，同时双氧水的漂白作用也要在95℃以上才充分发挥作用，在低温时双氧水分解出有效漂白成份的速度很慢，因此传统工艺都是在100℃，甚至135℃的高温高压设备中进行，煮漂时间60—90分钟，耗用蒸汽量很大，1吨棉针织品煮漂约需蒸汽5～6吨，占整个染整用汽量的60％左右。

目前，节能减排也成为全球的共识，染整行业专家因此开始研究低温煮漂工艺。

利用化学法进行棉针织物低温煮漂，用双氧水活化剂、双氧水、碱、表面活性剂相混用，在70～80℃下进行煮漂—浴法前处理达到较好白度、毛效的报道，但未说明活化剂的具体组成及比例；也有用焦磷酸钠、六偏磷酸钠、硅酸钠与双氧水进行低温漂白，再经一道乳化剂高温乳化去除油脂蜡质的工序可达应有效果，但该工艺未实现煮漂一浴；还有用过氯乙烯、松油、表面活性剂、烧碱、双氧水和硅酸钠进行低温煮漂，但因过氯乙烯有有机卤素(AOX)的环保问题，而且用量成本高而不能推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于纺织染整环保低温练漂的方法，该方法简单，成本低，节约了加工时间，减少了棉及棉混纺织物(如氨纶与棉混纺)产生皱印的可能。

本发明的一种用于纺织染整环保低温练漂的方法，包括：

低温练漂助剂组合物，浓度为25-30％的双氧水和烧碱以质量百分比为2：8-12：2.5-3，配制成染整液，然后以浴比1：8-15，温度75℃-80℃，时间40-60s处理棉针织物。

所述的低温练漂助剂组合物，包括：双氧水活化剂2.5～5.5％、双氧水分解催化剂0～0.5％、漂白增效剂5～15％、螯合剂10～15％、载体77～54.5％、表面活化剂5～10％，以上配方按重量百分比计其组成。

所述双氧水活化剂为四乙酰乙二胺(TAED)，四乙酰乙二胺与双氧水反应生成过醋酸类产品，过醋酸类氧化漂白能力比双氧水高，加速了漂白。而且在双氧水活化剂存在下，双氧水及过碳酸钠等在较低温度下(40℃开始)就可以实现有效分解(有效分解的产物破坏色素)，实现低温就开始漂白，大大节约了漂白涤所耗的热能，并使漂白过程加长。因四乙酰乙二胺活化剂价格较高，故与双氧水分解催化剂配合使用，使活化剂和催化分解同步进行，使漂白温度降低而漂白效率提高。传统高温工艺在98-100℃煮漂，煮漂浴加热时80--100℃消耗蒸汽最多，如果实现80℃以下煮漂，可大量节约蒸汽。

所述双氧水分解催化剂为各种过渡金属阳离子的盐类，如锰、锌、铝等以及具有对催化金属阳离子有给定的稳定常数的螯合剂，如乙二胺四乙酸的锰盐及葡萄糖酸锰盐、乙二胺四(亚甲基磷酸)的锰盐或锌盐、铝盐等，它们在漂白液中合理存在的含量，以保证其能有效催化双氧水在较低温度下就可以分解出足够的漂白有效成份而漂白织物上的色素，复合催化剂可以发挥协同增效效应，再与双氧水活化剂相配合，保证双氧水低温漂白速度和效果。

所述漂白增效剂为过硼酸盐、过硫酸盐、过碳酸盐中的一种或几种，如过碳酸钠本身是一种漂白剂，其最佳漂白温度为70—80℃，与开发的提出的低温煮漂温度范围正好一致，而且在双氧水活化剂及分解催化剂作用下，35℃就开始分解出双氧水并进一步有效分解为漂白有效成份而破坏色素，漂白效率提高，有效提高织物的白度；过碳酸钠的加入，等同于双氧水用量增加，有利于棉籽壳的去除，克服了低温工艺可能带来的棉籽壳去除能力减弱的问题。

所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠、乙二胺四亚甲基磷酸、葡萄糖酸钠等，螯合剂对铁、铜等金属离子敏感，螯合力佳，其作用是螯合煮漂浴中、织物上存在的，含量比较随机的金属离子(而这些含量比较随机的金属离子会造成双氧水产生不规则的、不能控制的、快速的分解而造成双氧水不能对织物上色素进行合理、有效破坏，但会造成织物的脆损甚至破洞)，螯合剂的加入，对铁、铜等金属离子有效螯合，保证双氧水在活化剂、催化剂作用下进行可控的、有效的分解而起到漂白的作用。

所述的载体为100-200目的硅藻土、高岭土等，其作用为：①双氧水活化剂、分解催化剂水溶性均欠佳，为保证双氧水活化剂、分解催化剂在煮漂浴中、织物上均匀地分布，让活化剂、分解催化剂均匀地分布于载体中，而后与载体硅藻土一起均匀分布于煮漂浴、织物上各个方位。有效防止活化剂、催化剂分布不均匀造成双氧水分解不均匀，最终引起白度不均匀，甚至织物个别位置活化剂、催化剂过于集中，造成双氧水集中分解而引起织物局部位置出现摧损、甚至破洞的情况；②硅藻土等一定的吸附功能，能吸附一些易引起负面影响的金属离子及有机杂物，也能吸附纤维上煮练、漂白下来的杂物，随着水洗而被洗掉，有利白度、毛效的提高；③硅藻土等也是一个助洗剂，有助于去除纤维、织物上的杂质和污物。

所述的表面活性剂混合物为阴离子和非离子表面活性剂的混合物，阴离子表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠、α～烯基磺酸钠，优选为α～烯基磺酸钠(GB/T 20200—2006标准规定的α～烯基磺酸钠)；非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚及其混合物，优选为C₁₂(CH₂CHO)₅(CH₃CH₂CH₂O)₂；如α～烯基磺酸钠与C₁₂(CH₂CHO)₅(CH₃CH₂CH₂O)₂等分别为典型的阴离子表面活性剂及低泡型非离子表面活性剂，两者配合使用，其表面活性比单独使用更高，它们发挥其渗透、乳化、分散、增溶、洗涤等作用，能把棉纤维上的天然杂质和织物上的其它污物等去除下来并稳定分散于水浴中，随水洗作用而去除，保证棉针织的煮漂效果。C₁₂(CH₂CHO)₅(CH₃CH₂CH₂O)₂作为典型的聚醚，也有一定的消泡作用，使开发的的一剂型固体助剂组合物使用时实现低泡，有利煮漂加工(煮漂加工时泡沫过多会造成设备堵管道、织物缠绕等现象，造成煮漂病疵的产生，如果加入消泡剂，不仅增加成本而且有产生硅油斑的可能)。

所述的低温练漂助剂组合物的制备方法，包括：

在粉状混合器中，依次加入载体(77～54.5)重量％、双氧水活化剂(2.5～5.5)重量％、双氧水分解催化剂(0～0.5)重量％、螯合剂(10～15)重量％、漂白增效剂(5～15)重量％，混合45-60分钟到均匀，再加表面活化剂(5～10)重量％，然后搅拌15-30分钟，放料，得固体粉状物。

应用低温练漂助剂组合物，使棉针织物低温煮漂得以实现，80℃左右条件下进行低温煮漂一浴加工，其煮漂效果达到传统98—100℃高温碱氧一浴法工艺的白度、毛效标准。与传统工艺相比，可节汽30％以上，强度损失减少5％以上，可使加工时间缩短20％左右，棉籽壳去除干净，而且加工中不需另加消泡剂，总体成本下降。加工中实现一种助剂替代氧漂稳定剂、螯合剂、增白剂、精炼剂等三种以上助剂，操作方便；开发的一剂型固体助剂组合物属环保产品，也适合外贸产品的加工。

有益效果

(1)本发明方法在75—80℃条件下进行煮漂一浴加工，其煮漂效果达到传统98—100℃、甚至130℃的高温碱氧一浴法工艺的白度、毛效标准；

(2)完成棉针织物煮漂后，与传统工艺相比，可节汽30％以上，实现节能降耗的目标；

(3)在低温下煮漂，使纤维受到的损伤程度比传统高温工艺小，其强度损失减少5％以上；

(4)节省加工时间，主要是升温及降温时间减少，从而节约了加工时间，一般可使加工时间缩短20％左右；

(5)减少了棉及棉混纺织物(如氨纶与棉混纺)产生皱印的可能，因为低温比高温产生的可能性大大减少。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

已开发的低温工艺及应用效果：

1、传统煮漂高温工艺及开发的应用低温练漂助剂组合物的低温工艺

2、应用效果比较

注：①传统：为传统高温工艺

②开发的低温工艺4次数据：用开发的一剂型固体助剂组合物的低温工艺4次试验数据

③毛效(毛细管效应)：按F2/T01071标准进行测定，单位：cm/30min。

④白度：按GB/T8424.2-2001标准进行测定，仪器：Hunterlab.ULTRA.SCAN X型测色配色仪

⑤顶破强力：按GB/T14800-93标准进行测定，仪器：温州大荣纺织仪器公司生产的YG(B)031T型强力仪。单位：牛顿。

强力损伤百分比％为煮漂前后强力之差与坯布强力的百分比。

试验所用32支全棉汗布煮漂前坯布强力280牛顿、32支涤棉氨纶汗布煮漂前坯布强力为210牛顿、32支涤棉汗布煮漂前坯布强力为500牛顿。

⑥节约加工时间％：节约时间％为整个加工过程用开发的一剂型固体助剂组合物的低温工艺比传统工艺节约的时间与传统工艺所需时间的百分比。加工时间指整个加工过程时间，包括织物、化学药品设备加入时间及升降温、煮漂、水洗时间的总和。

节约加工蒸汽％：指整个加工过程用开发的一剂型固体助剂组合物的低温工艺比传统工艺节约蒸汽的量与传统工艺所需蒸汽的量的百分比。

⑦表格中相关数据均为5次测试的平均值。

Claims (1)

1.一种用于纺织染整环保低温练漂的方法，包括：

将低温练漂助剂组合物，浓度为25-30％的双氧水和烧碱以质量百分比为2：8-12：2.5-3，配制成染整液，然后以浴比1：8-15，温度75℃-80℃，时间40-60s处理棉针织物。2.根据权利要求1所述的一种用于纺织染整环保低温练漂的方法，其特征在于：所述的低温练漂助剂组合物包括：四乙酰乙二胺TAED2.5～5.5％、双氧水分解催化剂0～0.5％、漂白增效剂5～15％、螯合剂10～15％、载体77～54.5％、表面活性剂5～10％，以上按重量百分比计其组成。