CN103304481B - 低温氧漂活化剂的制备方法及其练漂配方及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低温氧漂活化剂的制备方法，包括合成中间体和生成低温氧漂活化剂两个阶段，具体是：1）在四口烧瓶中加入双胺类化合物、有机胺类中和剂、溶剂A，加热至溶剂A回流；2）以溶剂A把4-二甲氨基苯甲酰氯溶解，再加入到四口烧瓶中，保温回流5-6小时；3）冷却析出沉淀物，将沉淀物抽滤、洗净、烘干，得到中间体；4）在四口烧瓶中加入中间体、溶剂B，并缓慢滴加硫酸二甲酯，滴加时间1-2小时，滴完后继续搅拌1-2小时；5）蒸去溶剂，得到低温氧漂活化剂。本发明使用低温氧漂活化剂构建双氧水、活化剂练漂体系，使织物的白度保持与常规漂白的水平、且手感优于常规漂白，从而可减少织物的损伤、减少能耗、提高生产效率。

Description

低温氧漂活化剂的制备方法及其练漂配方及方法

技术领域

本发明涉及纤维素纤维非成品纺织品的前处理领域，具体地说，是涉及一种应用在纺织印染前处理上的一种新型低温氧漂活化剂制备方法、以及该活化剂的练漂配方及使用方法。

背景技术

印染助剂行业面临价格不断上涨、排污费上升和出口纺织品受技术壁垒、国内加工能力大于需求、竞争加剧的严峻局面，同时国家在“十一五”规划中也要求“单位国内生产总值能源消耗降低20%，主要污染物排放总量减少10%”。因此，印染厂把目光主要集中在降低能耗、降低加工成本、缩短加工周期和提高成品质量等方面，以增强竞争能力。印染前处理是一个高能耗高排污的重点工序，随着能源费用的不断上升，前处理工序中的能成本严重制约了企业的效益，所以节能的短流程前处理工艺成为当今研究的热点和重点。

常规前处理练漂工艺都是在100℃甚至135℃的高温高压设备中进行，练漂时间60-90min，耗用蒸汽量很大，1吨棉纺织品约需蒸汽5-6吨，占用整个染整用汽量的60%左右，耗电量大；此外，传统工艺因使用大量烧碱，它会与纤维素反应生成纤维素钠，不易从纤维上洗下来，练漂后必须反复水洗，练漂用水量约占整个染整用水量的50%左右，耗水量大；同时，也相应的增加了污水的排放量及污水处理的费用。

在H₂O₂漂白浴中加人过氧化物活化物，可大大提高H₂O₂在较低温度和pH值条件下漂白的效果，目前氧漂活化剂主要有四乙酰乙二胺(TAED)、壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)、四乙酰苷脲 (TAGU)、五乙酰葡萄糖(PAG)等，作用机理以TAED为例，TAED与HOO^-发生亲核取代反应生成过氧乙酸阴离子，过氧乙酸阴离子比H₂O₂漂白性更强，能在低温、低PH值条件下产生强漂白作用，使织物获得较好的白度。但是，在漂白过程中,漂白剂除了破坏天然色素外,棉纤维本身也会受到损伤。纤维的损伤主要发生在漂白过程中,低温前处理对纤维的保护作用明显优于常规前处理，其主要原因是低温漂白条件较温和,对纤维损伤较小。因此，开发一种新型、温和、易行的低温氧漂活化剂势在必行。

从而可以缩短工艺时间、提高生产效率、节省蒸汽和电的用量，并且可减轻污水处理压力，降低污水治理费用。

发明内容

本发明针对目前织物前处理练漂过程工艺耗时长、蒸汽需求量大、耗电量大、污水处理压力重的问题，提供一种低温氧漂活化剂的制备方法，该氧漂活化剂在氧漂过程中与双氧水反应形成过氧酸化合物，可以有效的降低双氧水漂白的温度，能在低温下与精练剂、双氧水练漂一浴处理纤维素纤维非成品纺织品，以解决现有技术的不足。

本发明的另一目的是提供上述低温氧漂活化剂的练漂配方及方法，使练漂后的织物白度、毛效、强力均可达到常规练漂工艺的水准，且手感好于常规工艺。

本发明采用的技术方案：一种低温氧漂活化剂的制备方法，包括合成中间体和生成低温氧漂活化剂两个阶段，其中：合成中间体的步骤包括：

1）在四口烧瓶中加入双胺类化合物、有机胺类中和剂、溶剂A，加热至溶剂A回流；

2）以溶剂A把4-二甲氨基苯甲酰氯溶解，再加入到四口烧瓶中，保温回流5-6小时；

3）冷却析出沉淀物，将沉淀物抽滤、洗净、烘干，得到中间体；

生成低温氧漂活化剂的步骤包括：

4）在四口烧瓶中加入中间体、溶剂B，并缓慢滴加硫酸二甲酯，滴加时间为1-2小时，滴完后继续搅拌1-2小时；

5）蒸去溶剂，得到低温氧漂活化剂；

所述双胺类化合物包括乙烯脲或者是尿素、双氰胺。

上述的制备方法中，所述有机胺类中和剂包括三乙胺或者是三乙醇胺、吡啶。有机胺中和剂用来中和反应过程生成的氯化氢。

所述溶剂A包括甲苯或二甲苯，所述溶剂B为乙腈。

一种应用上述方法制得的低温氧漂活化剂的练漂配方，在每升水中包含以下物质：由上述方法制得的低温氧漂活化剂 3.0g 、精练剂1.0g、固体NaOH5.0g、双氧水4.5g。

上述的低温氧漂活化剂练漂配方的方法，包括以下步骤：

1）按浴比1:10配备浴液，加温至30℃时将织物投入浴液中搅拌运行5min，然后将浴液以2℃/min的速度升温到60℃；

2）保温浸浴60min；

3）60℃清水洗涤10min，排水后再以冷水洗涤；

4）脱水、烘干。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）节约能源：将常规练漂温度100℃降至60℃，低温工艺较传统工艺降低能耗50%以上，节能作用显著。

（2）节约用水：因低温练漂工艺烧碱用量较传统碱氧一浴低，避免了大量纤维素钠盐的生成，使洗涤更容易，使原来1吨棉练漂用水从60吨降低到30-40吨，节约一半，同时污水排放量也相应减少；

（3）节省加工时间：因洗涤容易，升温和降温时间减少及洗涤次数减少，从而节省了加工时间，一般可使加工时间缩短到80%左右，染厂时间效率得以提高。

具体实施方式

以下通过具体实施方式，对本发明作进一步说明。

本发明的低温氧漂活化剂以4-氯甲基苯甲酰氯、胺类化合物为主要原料，通过两步反应制备而成。

上述低温氧漂活化剂通过以下步骤制得：

一、合成中间体：在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入双胺类化合物、有机胺类中和剂、溶剂A，加热至溶剂A回流，然后用少量溶剂A把4-二甲氨基苯甲酰氯溶解，再加入到四口烧瓶中，保温回流5-6小时，反应结束后慢慢冷却至出现沉淀，抽滤得到沉淀物，并洗净烘干得到中间体。双胺类化合物包括乙烯脲、尿素、双氰胺；其中有机胺类中和剂主要用来中和反应过程中生成的氯化氢，其包括三乙胺、三乙醇胺、吡啶；溶剂A包括甲苯、二甲苯。

二、合成低温氧漂活化剂：在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入中间体、乙腈（溶剂B），并缓慢滴加硫酸二甲酯，滴加时间为1-2小时，滴完后继续保温1-2小时，然后蒸去溶剂，所得固体即为低温氧漂活化剂。

下面，列举三实施例说明是个发明的低温氧漂活化剂的制备过程：

实施例一：1#低温氧漂活化剂

在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入乙烯脲4.3g、三乙胺15g、甲苯110毫升，加热至甲苯回流，然后加入溶有18.3g 4-二甲氨基苯甲酰氯的甲苯40毫升，保温回流6小时，慢慢冷却至出现沉淀，抽滤得到沉淀物，并洗净烘干得到16.3g中间体1#，产率为86%。

在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入上述所得中间体11.37g、乙腈120毫升，并缓慢滴加硫酸二甲酯6.3g，滴加时间为1小时，滴完后继续搅拌2小时，然后蒸去溶剂，所得固体即为1#低温氧漂活化剂。

实施例二：2#低温氧漂活化剂

在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入尿素3g、三乙醇胺22.4g、二甲苯110毫升，加热至二甲苯回流，然后加入溶有18.3g 4-二甲氨基苯甲酰氯的二甲苯40毫升，保温回流6小时，慢慢冷却至出现沉淀，抽滤得到沉淀物，并洗净烘干得到13.8g中间体2#,产率为78%。

在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入中间体10.6g、乙腈120毫升，并缓慢滴加硫酸二甲酯6.3g，滴加时间为90min，滴加后继续搅拌90min，然后蒸去溶剂，所得固体即为2#低温氧漂活化剂。

实施例三：3#低温氧漂活化剂

在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入双氰胺4.2g、 吡啶11.8g、甲苯110毫升，加热至甲苯回流，然后加入溶有18.3g 4-二甲氨基苯甲酰氯的甲苯40毫升，保温回流5小时，慢慢冷却至出现沉淀，抽滤得到沉淀物，并洗净烘干得到14.3g中间体3#，产率为76%。

在装有氮气保护、冷凝回流装置的四口烧瓶中加入中间体11.3g、乙腈120毫升，并缓慢滴加硫酸二甲酯6.3g，滴加时间为2小时，滴完后继续搅拌1小时，然后蒸去溶剂，所得固体即为3#低温氧漂活化剂。

使用上述三种低温氧漂活化剂，分别与精练剂、双氧水、NaOH练漂一浴处理纤维素纤维非成品纺织品，并与常规工艺进行比较，从测试数据检验本发明低温氧漂活化剂练漂配方的漂白效果。

使用1#、2#、3#氧漂活化剂的低温练漂配方

氧漂活化剂（1#、2#、3#）   3.0g/L

精练剂DM-1361                      1.0g/L

固体NaOH                              5.0g/L

100%H₂O₂                                4.5g/L

将上述配方按浴比1:10配备浴液，加温至30℃时将织物投入浴液中先运行5min，然后将浴液以2℃/min的速度升温到60℃，保温60min后将浴液排出，然后60℃清水洗涤10min，排水后再以冷水洗涤5min，脱水烘干，回潮2h。测试织物白度、毛效、强力、手感，检测数据见表1。

现有的常规练漂配方是：

传统精炼剂                             0.5g/L

固体NaOH                              2.0g/L

100%H₂O₂                                1.5g/L

双氧水稳定剂                         1.0g/L

将上述配方按浴比1:10配备浴液，加温至30℃时将织物投入浴液中先运行5min，然后将浴液以2℃/min的速度升温到98℃，保温45min后降温到80℃，将浴液排出，然后90℃清水洗涤10min，排水后再以冷水洗涤5min，脱水烘干，回潮2h，测试织物白度、毛效、强力、手感。检测数据见表1。

表1 练漂工艺性能对比

本发明使用低温氧漂活化剂，构建双氧水、活化剂练漂体系，采用水浴处理方法，达到对织物的良好漂白效果，使织物的白度保持与常规漂白的水平、且手感优于常规漂白，从而可减少织物的损伤、减少能耗、提高生产效率，对于印染业的生态环保、节能降耗具有重要意义。

Claims (3)

1.一种低温氧漂活化剂的制备方法，其特征在于：包括合成中间体和生成低温氧漂活化剂两个阶段，其中：

合成中间体的步骤包括：

1）在四口烧瓶中加入双胺类化合物、有机胺类中和剂、溶剂A，加热至溶剂A回流；

2）以溶剂A把4-二甲氨基苯甲酰氯溶解，再加入到四口烧瓶中，保温回流5-6小时；

3）冷却析出沉淀物，将沉淀物抽滤、洗净、烘干，得到中间体；

生成低温氧漂活化剂的步骤包括：

4）在四口烧瓶中加入中间体、溶剂B，并缓慢滴加硫酸二甲酯，滴加时间1-2小时，滴完后继续搅拌 1-2小时；

5）蒸去溶剂，得到低温氧漂活化剂；

所述双胺类化合物包括乙烯脲或者是尿素、双氰胺。

2.根据权利要求1所述的低温氧漂活化剂的制备方法，其特征在于：所述有机胺类中和剂包括三乙胺或者是三乙醇胺、吡啶，有机胺中和剂用来中和反应过程生成的氯化氢。

3.根据权利要求1所述的低温氧漂活化剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂A包括甲苯或二甲苯，所述溶剂B为乙腈。