CN103276595A - 一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂。按质量百分比，助剂的组分为：N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠15～30%，非离子表面活性剂烷基糖苷5～15%，低分子量聚丙烯酸钠5～10%，无机盐2～5%，其余为水。本发明采用Gemini表面活性剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠作为前处理助剂的主要成份，其表面活性高于常规表面活性剂，精练剂的润湿、洗涤效果得到增强；采用非离子表面活性剂烷基多苷进行复配，产生复配增效作用，进一步提高处理效果。所用表面活性剂的生物降解性好，能有效提高前处理废水的生物可降解性，降低印染废水的处理难度，促进节能减排，符合生态纺织品加工和环境保护要求。

Description

一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂

技术领域

本发明涉及纺织品染整加工技术，特别涉及一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂，属纺织印染加工技术领域。

背景技术

纺织品前处理练漂加工的目的主要是去除棉织物上的棉蜡、蛋白质、棉籽壳、果胶等天然杂质和织造时施加的浆料，以及织物在加工过程中沾染的杂质，并通过氧化或还原取出色素，使织物获得良好的外观及内在品质。前处理过程是纺织品在一定温度下，采用碱、氧化剂和前处理助剂进行的一个复杂的化学和物理过程，它包括渗透、膨化、乳化、分散、螯合和脱色等过程。

前处理助剂一般由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配而成。前处理助剂的作用是帮助碱液和氧化剂渗透到纤维内部，促进蜡状物的乳化，棉籽壳、果胶、蛋白质以及色素等物质的分解，使已脱离纤维的杂质分散在处理工作液中，防止其重新附着在纤维上。因此，优良的助剂不仅要求其具有良好的降低溶液表面张力的能力和渗透到纤维内部的速度，而且还要求其对纤维上的天然杂质能起到乳化、分散等作用。

随着科技的发展以及人们环保意识和对生态纺织要求逐步加强，一些前处理助剂的主要原料如壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂由于对人体有害或生物降解性能差等原因被限制使用。此外，印染加工技术正朝着节能降耗、减少排放的方向发展，一些低温、节水的工艺技术被开发，现有的前处理助剂不能满足这方面的要求。用于低温前处理工艺的新型助剂应该符合几方面的要求：①具有低温条件下的高效性，能够在低温的条件下达到前处理练漂的目的，并且用量较低，符合节能减排的要求，这需要采用具有高表面活性的表面活性剂进行复配；②具有安全性，对人类和环境没有毒害性、致畸性、致癌性等；③生物易降解性，在印染废水的处理中能较快的被分解，以减少废水处理的难度和对环境的危害。 

Gemini表面活性剂是由两个亲水基和两个亲油基通过联结基团连接在一起的新型表面活性剂，因其分子结构中含有两个疏水基和两个亲水基，使得它的表面活性更高、临界胶束浓度更低，在较低的浓度下即可达到超低界面张力、较高润湿及乳化能力。有关Gemini表面活性剂N,N′-双脂酰基乙二胺二乙磺酸钠的合成方法、表面活性等已有较多的研究报道，姚志钢等采用牛磺酸与二溴乙烷反应得到乙二胺二乙磺酸钠，然后与油酰氯合成得到N,N′-双油酰基乙二胺二乙磺酸钠（姚志钢，周楷．N,N′-双油酰基乙二胺二乙磺酸钠的合成，2005年表面活性剂技术经济文集，2005．83-87）；马晓梅等人采用乙烯基磺酸钠、乙二胺、高级脂肪酸等为主要原料，合成了N,N′-双辛酰基乙二胺二乙磺酸钠和N,N′-双月桂酰基乙二胺二乙磺酸钠，考察了N,N′-双脂酰基乙二胺二乙磺酸钠系列表面活性剂的表面活性、乳化性、泡沫性以及增溶性（马晓梅，程祥胜，张素贞，邢雅成.Gemini表面活性剂N,N′-双脂酰基乙二胺二乙磺酸钠的性能研究，青岛大学学报(工程技术版)，2008,23(4):63-68）。但目前有关N,N′-双脂酰基乙二胺二乙磺酸钠Gemini表面活性剂在纺织品前处理加工中的应用以及开发低温前处理助剂的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种符合生态纺织品加工和环境保护要求，提高棉织物在低温条件下进行练漂前处理加工的效率，并提高前处理废水的生物可降解性，降低印染废水的处理难度，促进节能减排的棉织物前处理精练助剂。

本发明的技术方案是提供一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂，按质量百分比，它的组分为：

N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠：15～30%；

非离子表面活性剂烷基糖苷：5～15%；

分子量为800～1500的聚丙烯酸钠：5～10%；

无机盐：2～5%；

其余为水；

所述的N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠的结构式为：

，其中，n为10～14的整数。

本发明所述的无机盐为元明粉或工业食盐。所述的N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠为N,N′-双月桂酰基乙二胺二乙基磺酸钠、N,N′-双肉豆蔻酰基乙二胺二乙基磺酸钠和N,N′-双棕榈酰基乙二胺二乙基磺酸钠中的任意两种。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、采用Gemini表面活性剂N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠作为前处理助剂的主要成份，表面活性高于常规表面活性剂，使精练剂的润湿、洗涤效果得到增强，可以提高前处理加工的效果；采用非离子表面活性剂烷基多苷进行复配，产生复配增效作用，进一步提高处理效果，使本发明的前处理助剂可在低温前处理加工中使用；

2、所用的Gemini表面活性剂分子结构中具有酰胺基，生物降解性能优于烷基苯磺酸等常规阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂烷基多苷由可再生资源天然脂肪醇和葡萄糖合成得到，具有生物易降解性能；本发明的前处理助剂具有绿色环保、生物易降解的特点，对人体无害，有利于环境的保护。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例 1：

本实施例提供的棉织物低温前处理助剂的配方按重量百分比计组成如下：

N,N′-双棕榈酰基乙二胺二乙基磺酸钠       10%

N,N′-双月桂酰基乙二胺二乙基磺酸钠       8%

烷基糖苷                                 12%

分子量为800的聚丙烯酸钠                 6%

工业食盐                                 4%

水                                       60%  。

实施例 2：

本实施例提供的棉织物低温前处理助剂的配方按重量百分比计组成如下：

N,N′-双肉豆蔻酰基乙二胺二乙基磺酸钠   10%

N,N′-双月桂酰基乙二胺二乙基磺酸钠     15%

烷基糖苷                               7%

分子量为1500的聚丙烯酸钠              7%

元明粉                                 2%

水                                     59%  。

将本发明实施例1和2提供的低温前处理助剂用于棉针织物的低温前处理加工，并与常规前处理助剂作比较。

处理工艺如下：

进布——加水润湿——加入低温前处理助剂——加温到60℃——运转保温10 min——加入双氧水和烧碱——循环运转10min——加入低温漂白活化剂——升温至70℃循环运转保温45 min——降温水洗——加过氧化氢氧酶去处未分解的双氧水（40℃,10min）——水洗——出料。

工艺配方：

低温前处理助剂     2g/L

30%双氧水          4 g/L

烧碱              1.5 g/L

双氧水活化剂G    1.5 g/L

氧化氢氧酶       0.2 g/L

测试前处理后织物的质量指标：

失重率测定：称重前织物应在105℃烘箱中烘燥2小时，然后在硅胶干燥器中平衡24小时。样品的失重率计算公式：失重率=(W₁-W₂ )/ W₁，公式中W₁为精练前样品的重量；W₂ 为精练后样品的重量。

白度测定：在WD-5型全自动白度仪上测试，织物折叠4层， 每一试样需要在不同部位保持经纬方向一定的情况下测试4次，取其算数平均值。

毛效测定：在YG 871型毛细管效应测定仪上测试，取织物(30×5cm)在30分钟内重铬酸钾水溶液上升的高度，测量两次，取其算数平均值。

顶破强力测试：将经过精练处理后的织物剪成直径为8cm的圆，在INSTRON5967型拉伸强力仪上测量5次，取其算数平均值。

测试所得结果参见表1。

 表1

由表1中数据表明，本发明实施例1和2用于棉针织物的低温前处理加工，与常规前处理助剂相比，在用量和工艺条件相同的条件下，处理效果明显提高。

Claims (3)

1.一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂，其特征在于：按质量百分比，它的组分为：

N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠：15～30%；

非离子表面活性剂烷基糖苷：5～15%；

分子量为800～1500的聚丙烯酸钠：5～10%；

无机盐：2～5%；

其余为水；

所述的N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠的结构式为：

，其中，n为10～14的整数。

2.根据权利要求1所述的一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂，其特征在于：所述的无机盐为元明粉或工业食盐。

3.根据权利要求1所述的一种易生物降解的棉织物低温前处理助剂，其特征在于：所述的N,N′-双脂肪酰基乙二胺二乙基磺酸钠为N,N′-双月桂酰基乙二胺二乙基磺酸钠、N,N′-双肉豆蔻酰基乙二胺二乙基磺酸钠和N,N′-双棕榈酰基乙二胺二乙基磺酸钠中的任意两种。