CN101492889B

CN101492889B - 一种染疵修复剂及其制备方法

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Publication number: CN101492889B
Application number: CN2009100679219A
Authority: CN
Inventors: 杨文芳; 申晓星; 刘馥娥
Original assignee: Tianjin Polytechnic University
Current assignee: Tianjin Polytechnic University
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: CN101492889A

Abstract

本发明涉及一种染疵修复剂及其制备方法。该染疵修复剂包括剥色剂和剥色催化剂，其特征在于该剥色剂的重量百分比组成为：有机还原剂80-95％；无机还原剂20-5％，所述有机还原剂为德科林、二氧化硫脲或咬白剂W；所述无机还原剂为硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠或亚硫酸钠；该剥色催化剂的重量百分比组成包括：碱性化合物5-10％；软水余量，所述碱性化合物为有机碱或无机碱，有机碱包括三乙醇胺；无机碱包括碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾或硅酸钠。该制备方法采用下述工艺：制备剥色剂：把所述重量百分比组成的有机还原剂和无机还原剂在室温下充分混匀即得；制备剥色剂催化剂：把所述重量百分比的碱性化合物用软水室温下溶解混匀即得。

Description

一种染疵修复剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织品染色技术，具体为一种纺织品染色加工出现染色质量问题时进行剥色使用的染疵修复剂及其制备方法。

背景技术，

纺织品在染色过程中，影响因素诸多，经常会造成色斑、色花、色点、色差等染色残疵，直接影响到印染产品的质量。为了提高产品质量，减少经济损失，到目前为止，生产厂家一般采用两种方法解决此类问题：第一，把原来的浅色织物改染为深色织物，即改染加工；第二，先剥色，后复染。一般而言，第一种方法因存在底色的干扰，改染颜色的品种受到了限制，有时不能符合设计和客户的要求；第二种方法因剥除了底色，消除了其干扰，复染时可不改变织物颜色，更为适用实际生产需求。

目前使用的传统的修色剥色剂主要有氧化型和还原型两大种类。以氧化反应剥色的化学品主要是次氯酸钠和双氧水。次氯酸钠容易对纺织品造成显在和潜在的损伤，且排放后会产生有机氯化物AOX，严重污染环境，欧洲许多国家已明令限制其使用。双氧水广泛用于织物漂白加工，但剥色效果不尽理想。以还原反应剥色的化学品主要是保险粉的碱性溶液(即保险粉+碱剂剥色系统)，它是目前印染企业使用最多的一种剥色工艺制剂。但保险粉存在以下不足：稳定性差，受阳光照射或潮湿后，易燃烧而引起火灾；在储存过程中，保险粉也会不断分解而降低有效含量；使用时，常释放出二氧化硫气体，污染环境；保险粉在碱性条件下才显示较强的还原能力，因而应用于蛋白质纤维织物的剥色受到限制；保险粉适宜的使用温度是60℃，高于70℃时会迅速分解失去功效，而有些织物的剥色需要大于70℃的工艺温度。另一种剥色剂是吡啶，它可用于羊毛的剥色，剥色效果较好，但是吡啶有毒性，会放出刺激性很强的气味，不适合在工厂企业中实际使用。因此研制安全、经济、高效的新型修色剥色剂对改善印染产品实物质量、提高企业效益和保护环境都具有重要意义。

国产剥色剂CY-730是一种新的还原型剥色剂(系统)。它由两个组分构成，一个组分是还原组分CY-730，另一组分起催化作用CY-770。剥色剂CY-730是一种无机物成分的液体，无色；剥色催化剂CY-770是一种无机物固体，白色。剥色剂CY-730对棉布活性染料染物的剥色率为70～80％；羊毛酸性染料染色物，剥色率为80～95％(参见黄茂福，新型剥色剂CY-730，印染，2006，NO2：40-41)。

美国罗门哈斯公司的ColorStrip剥色剂也是一种新的还原剥色系统，同样为双组分，由ColorStrip2000和配套助剂ColorStrip Catalyst100组成。ColorStrip2000外观为透明液体，含有12％的活性物质和40％的氢氧化钠；ColorStrip Catalyst100是一种非燃性、非腐蚀性的白色粉末，化学名称焦亚硫酸钠。这一剥色系统对分散染料的剥色，因染料结构不同而有很大差别，剥色率为40-90％；对活性染料的剥色率约为90％，当用量很大(如9％owf)和剥色时间较长(如120min)时，剥色率可以达到95-96％(参见张聪，ColorStrip^TM系统在染整剥色技术上应用，2001，23(5)：31-33)。

所述CY-730剥色系统和ColorStrip^TM剥色系统，与传统的氧化剥色剂或还原剥色剂(使用最普遍的是保险粉+碱剂的剥色系统)比较，剥色率较高，织物强力损失减小，便于应用，安全性更高。但CY-730剥色系统对活性染料染色棉织物的剥色率只为70～80％，残留的颜色的K/S值仍较高，使剥色后织物的复染或改染受到限制。所述ColorStrip^TM剥色系统，在常规用量和剥色工艺条件下，剥色率约为90％，在剥色剂用量很高和剥色时间较长时，剥色率才可达到95-96％，资源耗费多，工艺流程长，效率有待提高。此外，CY-730剥色系统和ColorStripTM剥色系统，剥色温度均为98-100℃，能耗高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种染疵修复剂及其制备方法。该染疵修复剂剥色效率高，剥色温度低、时间短，稳定性好，受剥色条件变化影响小，剥色剂剥色组分均为常规的化合物，成本低，使用方便，对环境友好。该制备方法工艺简单，设备要求较低，能耗少，制备和使用的全过程均无有机溶剂使用，具有节能减排意义。

本发明解决所述染疵修复剂技术问题的技术方案是：设计一种染疵修复剂，包括剥色剂和剥色催化剂，其特征在于该剥色剂的重量百分比组成为：

有机还原剂 80-95％；

无机还原剂 20-5％，

所述有机还原剂为德科林、二氧化硫脲或咬白剂W；所述无机还原剂为硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠或亚硫酸钠；

该剥色催化剂的重量百分比组成包括：

碱性化合物 5-10％；

软水余量，

所述碱性化合物为有机碱或无机碱，所述有机碱包括三乙醇胺；所述无机碱包括碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾或硅酸钠。

本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是：设计一种染疵修复剂的制备方法，该制备方法采用下述工艺：

制备剥色剂：按本发明所述剥色剂的重量百分比组成分别称取有机还原剂和无机还原剂的固体粉末，然后在室温下充分混合均匀即得；

制备剥色剂催化剂：按所述剥色催化剂的重量百分比组成称取碱性化合物，用所述重量百分比的软水在室温下溶解该碱性化合物，充分混匀后即得。

与现有技术相比，本发明设计的染疵修复剂，在兼有CY-730和ColorStrip^TM两个剥色系统优点前提下，提高了剥色率或剥色效果，例如，对活性染料染色棉织物的剥色，剥色率可达95-99％(其中，对大部分活性染料剥色率可达97％以上)；对直接染料染色棉织物的剥色率可达96-99％(其中，对大部分直接染料剥色率可达98％以上)；对兰纳素染色羊绒纤维的剥色率可达84-97％，并且织物或纤维的断裂强度和断裂伸长率几乎不受影响，同时，剥色剂在弱酸至碱性范围均有优良的剥色效果，适应性良好，应用范围广，使用方便，成本低廉。与ColorStrip^TM剥色系统相比，在达到较高剥色率(95％以上)时，本发明染疵修复剂还具有剥色温度低(温度60-90℃)、剥色工艺时间短(20-50min)、剥色剂用量少的特点。本发明制备方法工艺简单，成本低廉，能耗低，无污染，适于工业化生产。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步阐释。

本发明染疵修复剂是一种化学品，其功能是对在染色、印花加工时出现色斑、色点、色差等染疵质量问题的织物(或其他纺织材料)进行剥色修复。剥色修复的一般方法是，先要用修复剂对出现质量问题的织物上的染料进行有效破坏，使其颜色显著变浅变淡(因而修复剂也称剥色剂或修色剂)，然后再按设计要求重新进行染色修复，以提高产品质量，满足交货技术要求。

本发明设计的染疵修复剂(以下简称修复剂或BS系统)为剥色剂和剥色催化剂构成的双组分BS系统，其特征在于该剥色剂的重量百分比组成为：

有机还原剂 80-95％；

无机还原剂 20-5％，

所述有机还原剂为德科林(甲醛合次硫酸锌盐，分子式Zn(HSO₂·CH₂O)₂)、还原剂FM(二氧化硫脲，分子式O₂SC(NH₂)₂)或咬白剂W(二甲基苯基苄基氯化铵二磺酸钙盐，分子式C₁₅H₁₆O₆NClCaS₂)；所述无机还原剂为大苏打(海波，硫代硫酸钠，分子式Na₂S₂O₃·5H₂O)、亚硫酸氢钠(重亚硫酸钠，分子式NaHSO₃)或亚硫酸钠(分子式Na₂SO₃)。

本发明所选定的有机还原剂和无机还原剂两者具有较好的协同效应，可提高或强化还原剥色能力，提高剥色效果，并且均为常用市售化学物质，性能稳定，成本低廉，适于工业化使用。

本发明所述剥色催化剂的重量百分比组成包括：

碱性化合物 5-10％；

软水余量，

所述碱性化合物为有机碱或无机碱。所述有机碱包括三乙醇胺(N(CH₂CH₂OH)₃)；所述无机碱包括碳酸钠(Na₂CO₃)、氢氧化钠(NaOH)、碳酸钾(K₂CO₃)或硅酸钠(Na₂SiO₃)。相对而言，无机碱容易得到，成本低廉，可优先考虑选用。

本发明染疵修复剂的进一步特征是：所述剥色催化剂的重量百分比组成中还包括：

螯合剂 8-30％；

分散剂 5-30％；

润湿渗透剂 5-15％。

即，所述剥色催化剂的重量百分比组成为：

碱性化合物 5-10％；

螯合剂 8-30％；

分散剂 5-30％；

润湿渗透剂 5-15％；

软水余量。

所述螯合剂可采用小分子的螯合剂，如小分子螯合剂EDTA、焦磷酸钠等，也可以采用大分子的螯合剂，如大分子螯合剂LL-206等；所述分散剂采用大分子、非离子型分散剂，如分散剂IW(脂肪醇聚氧乙烯醚)、分散剂WA(高级脂肪醇聚氧乙烯醚与甲基三氯硅烷缩合物)或分散剂AN(高级脂肪胺与环氧乙烷缩合物)；所述润湿渗透剂为平平加O-20(脂肪醇与环氧乙烷缩合物)、平平加OS-15、平平加O或渗透剂BX(丁基萘磺酸钠)等。

本发明所述的碱性化合物和各种助剂本身均为现有技术市售产品。本发明所选用的各种助剂相容性好，复配后，具有良好的剥色促进功能。其主要成分包括碱性化合物，具有促进剥色剂发挥作用的功能；而所述螯合剂和分散剂可使被还原破坏的染料残余物稳定地溶解分散在工作液中，以利于剥色剂的进一步发挥作用，且对于含金属离子的染料，有协同剥色能力；效能较高的润湿渗透剂可使剥色剂体系快速地渗透并作用于染料。试验研究表明，在没有添加所述螯合剂、分散剂和润湿渗透剂时，剥色催化剂的剥色效果下降(剥色率下降约10％，参见实施例4)。这说明，剥色剂催化剂配方组成中含有所述重量百分比的螯合剂、分散剂和润湿渗透剂时，剥色修复效能显著提高。

本发明制备的修复剂剥色效率高，剥色温度低、时间短，使用方便，能耗少，制备和使用的全过程均不涉及有机溶剂，对环境友好，具有节能减排意义。

本发明同时设计了所述染疵修复剂的制备方法(简称制备方法)，其采用下述工艺：

制备剥色剂：按所述剥色组分重量百分比组成分别称取有机还原剂和无机还原剂的固体粉末，然后在室温下充分混合均匀即得；

当所述剥色剂催化剂组成中含有所述螯合剂、分散剂和润湿渗透剂时，制备剥色剂催化剂的方法是：按所述剥色催化剂组分重量百分比组成分别称取各组分，用所述重量百分比的软水分别在室温下溶解各组分，然后在溶解的碱性化合物组分中依次加入所述螯合剂、分散剂和润湿渗透剂，充分混合均匀后即得。如果所述的溶解在室温下不能很好溶解或混合均匀需时过长时，可在加热至40-50℃的温度下溶解混均。

本发明修复剂可用于活性染料、直接染料、毛用活性染料和分散染料的剥色，具有良好的适用性。

本发明修复剂的使用方法是：用于活性染料、直接染料或毛用活性染料的修复剥色时，工艺参数可设计为：剥色剂为0.5-4(g/L)、剥色催化剂1-8(g/L)；剥色温度60-90℃，剥色时间20-50min，剥色工作液浴比1∶30。操作步骤是：分别称取要求用量的剥色剂和剥色催化剂，先将剥色剂用软水溶解，余水补足，搅拌均匀，再将剥色催化剂直接加入到剥色剂溶解液中，搅拌均匀，即制备好剥色工作液。用于分散染料修复剥色时，工艺参数可设计为：剥色温度120-140℃，剥色时间20-50min，醋酸调节pH值至4.5-5.0，导染剂0.5-3g/L，浴比1∶30。操作步骤同于所述活性染料。剥色后，再按要求的工艺条件进行修复处理。剥色修复处理后，水洗、烘干，然后再按设计要求复染或改染。

本发明未述及之处适用于现有技术。

下面给出本发明的具体实施例，这些实施例仅是对本发明的进一步说明，不构成对本发明权利要求保护范围的限制。

实施例1：

制备剥色剂：剥色剂(简记为BS-A)重量百分比(下同)配方组成为：德科林85％，硫代硫酸钠15％；按所述的重量百分比配方组成分别称取德科林和硫代硫酸钠的固体粉末，并在室温下充分混合均匀即得。

制备剥色催化剂：剥色催化剂(简记为BS-B)重量百分比(下同)配方组成为：碳酸钠10％、螯合剂LL-206 25％、分散剂IW 25％、润湿渗透剂(简称润湿剂)平平加O 10％和水软30％；按所述的组成分别称取所述各组分，用软水分别溶解碳酸钠和平平加O，在溶解的碳酸钠组分中依次加入所述螯合剂和分散剂、溶解的润湿剂，充分混均后即得。

用上述配方组成制备的剥色系统(BS-A和BS-B)，分别对活性染料红FN-2R、黄FN-2R、蓝FN-2R染色的棉织物进行剥色。剥色条件为：剥色组分1g/L、剥色催化组分为2g/L，浴比1∶30；剥色温度70℃，剥色时间20min。剥色工艺流程为：分别按要求用量称取BS-A和BS-B，将剥色剂BS-A用软水溶解，将余水补足，搅拌均匀后，将BS-B直接加入BS-A溶液中，搅拌均匀后，在温度70℃下，剥色处理20min后，水洗、烘干。即完成剥色加工。

经检验，剥色后，所述三种染料染色的棉织物的剥色率分别为96.0％、97.29％和96.35％，纤维的断裂伸长和断裂强度几乎没变化，数据列于表1。

表1剥色前后织物断裂强力和断裂伸长的变化

Figure 658468DEST_PATH_GSB00000221906600021

实施例2：

制备剥色剂：BS-A组成为：二氧化硫脲90％、亚硫酸钠10％，按所述的组成分别称取二氧化硫脲和亚硫酸钠的固体粉末，在室温下充分混均即得。

制备剥色催化剂：BS-B组成为：氢氧化钠5％、焦磷酸钠25％、分散剂IW25％、平平加O 10％和水35％；按所述组成分别称取所述各组分，用软水分别溶解氢氧化钠和平平加O，在溶解的氢氧化钠组分中依次加入所述螯合剂、分散剂、溶解的润湿剂，充分混均即得。

用上述配方组成制备的BS-A和BS-B，分别对直接红4BS、直接黄R、直接蓝B-2RL染色的棉织物进行剥色。剥色条件为：BS-A 1g/L、BS-B 2g/L，浴比1∶30，剥色温度80℃，剥色时间20min。余同实施例1。

经检验，剥色后，所述三种直接染料染色的棉织物的剥色率分别为98.60％，98.39％和98.60％。

实施例3：

制备剥色剂：BS-A组成为：二氧化硫脲80％、亚硫酸钠20％，按所述的组成分别称取二氧化硫脲和亚硫酸钠的固体粉末，室温下充分混均即得。

制备剥色催化剂：BS-B组成为：氢氧化钠5％、螯合LL-206 25％、分散剂IW 20％、平平加O 10％和水40％；分别称取所述各组分，用软水分别溶解氢氧化钠和平平加O，在溶解的氢氧化钠组分中依次加入所述螯合剂、分散剂、溶解的润湿剂，充分混均即得。

用上述配方组成制备的剥色系统，分别对兰纳素黄4G、兰纳素蓝3R、兰纳素红B染色的羊毛纤维进行剥色。剥色条件为：BS-A 3g/L、BS-B 6g/L，醋酸调pH值＝7，浴比1∶30，剥色温度70℃，剥色时间40min。余同实施例1。

经检验，剥色后，所述三种染料染色的棉织物的剥色率分别为85.40％，88.50％和97.75％，纤维的断裂伸长和断裂强度变化不大，数据列于表2。

表2剥色前后羊毛纤维断裂强力和断裂伸长的变化

Figure 53677DEST_PATH_GSB00000221906600031

实施例4

制备剥色剂：BS-A组成为：二氧化硫脲85％、硫代硫酸钠15％，按所述的组成分别称取二氧化硫脲和硫代硫酸钠，室温下充分混均即得。

制备剥色催化剂：BS-B组成为：氢氧化钠15％、水85％；按所述组成分别称取所述氢氧化钠、水，用软水溶解氢氧化钠，充分混合均匀即得。

用上述配方组成制备的BS-A和BS-B，分别对活性染料红FN-2R、黄FN-2R、蓝FN-2R染色的棉织物进行剥色。剥色条件为：BS-A 1g/L、BS-B 2g/L，浴比1∶30，剥色温度85℃，剥色时间30min。剥色工艺流程同实施例1

经检验，剥色后，所述三种染料染色的棉织物的剥色率分别为87.00％，87.30％和86.70％。该实施例表明，配方组成中不含螯合剂、分散剂和润湿剂的剥色促进剂，剥色率下降约10％。

实施例5

制备剥色剂：BS-A组成为：二氧化硫脲85％、硫代硫酸钠15％，按所述的组成分别称取二氧化硫脲和硫代硫酸钠，在室温下充分混匀即得。

制备剥色催化剂：BS-B组成为：氢氧化钠5％、螯合剂LL-206 25％、分散剂IW 25％、平平加O 10％和水35％；按所述组成分别称取所述各组分，用软水分别溶解氢氧化钠和平平加O，在溶解的氢氧化钠组分中依次加入所述螯合剂、分散剂、溶解的润湿剂，充分混合均匀即得。

用上述配方组成制备的剥色系统，分别对活性染料Ciba红FN-2R、Ciba黄FN-2R、Ciba蓝FN-2R染色的棉织物进行剥色。剥色条件为：同实施例1。

经检验，剥色后，所述三种染料染色的棉织物的剥色率分别为97.50％，98.50％和98.83％。

实施例6

制备剥色剂：BS-A组成为：二氧化硫脲90％、亚硫酸钠10％，按所述的组成分别称取二氧化硫脲和亚硫酸钠，在室温下充分混匀即得。

制备剥色催化剂：BS-B组成为：碳酸钠5％、螯合剂EDTA 20％、分散剂AN20％、平平加OS-15 15％和水40％；按所述组成分别称取所述各组分，用软水分别溶解氢氧化钠和平平加OS-15，在溶解的氢氧化钠组分中依次加入所述螯合剂、分散剂、溶解的润湿剂，充分混合均匀即得。

采用上述配方组成制备的剥色系统，分别对分散灰N、分散蓝2BLN染色的涤纶织物进行剥色。剥色条件为：BS-A 2.5g/L、BS-B 5g/L，导染剂P NEW 2g/L，醋酸调pH值＝4.8，浴比1∶30，剥色温度130℃，剥色时间30min。余同实施例1。

经检验，剥色后，所述两种染料染色的涤纶织物的剥色率分别为88.30％，和84.60％。

Claims

1.一种染疵修复剂，包括剥色剂和剥色催化剂，其特征在于该剥色剂的重量百分比组成为：

有机还原剂 80-95％；

无机还原剂 20-5％，

所述剥色催化剂的重量百分比组成为：

碱性化合物 5-10％；

螯合剂 8-30％；

分散剂 5-30％；

润湿渗透剂 5-15％；

软水余量，

所述碱性化合物为有机碱或无机碱，所述有机碱包括三乙醇胺；所述无机碱包括碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾或硅酸钠；所述螯合剂为螯合剂EDTA、焦磷酸钠或螯合剂LL-206；所述分散剂为分散剂IW、分散剂WA或分散剂AN；所述润湿渗透剂为平平加O-20、平平加OS-15、平平加O或渗透剂BX。

2.一种权利要求1所述染疵修复剂的制备方法，该制备方法采用下述工艺：

制备剥色剂：按所述剥色剂的重量百分比组成分别称取有机还原剂和无机还原剂的固体粉末，然后在室温下充分混合均匀即得；

制备剥色剂催化剂：按所述剥色催化剂的重量百分比组成分别称取所述各组分，用所述重量百分比的软水分别在室温下溶解各组分，然后在溶解的碱性化合物组分中依次加入所述的螯合剂、分散剂和润湿渗透剂，充分混合均匀后即得。

3.根据权利要求2所述染疵修复剂的制备方法，其特征在于所述溶解的温度为40-50℃。