CN103835156A - 一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为co2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法 - Google Patents

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沈乾坤
陈少瑜
张婉
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Abstract

本发明公开了一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为CO2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法，属于纺织化工技术领域。长链烷基四甲基胍可以通过向其溶液中通入CO2转化成具有发泡性能的表面活性剂长链烷基四甲基胍碳酸氢盐。将长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为发泡剂加入到含有涂料分散液的泡沫发生器中，可以产生均匀稳定可控的泡沫形成涂料泡沫染色工作液，然后通过泡沫传送装置可以对棉织物进行染色；将织物表面残余的泡沫转移到容器中，通过温度升至80-100℃的加热方法，泡沫可以迅速完全实现破灭。破灭的泡沫即还原为原始的涂料分散液，在下次使用时，只要通入CO2，便可立即恢复其稳定的泡沫性能。该方法可以解决泡沫染色中大量残余泡沫难清除的问题，同时可以实现泡沫染色残余涂料分散液的循环使用，实现零排放。

Description

一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为CO2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法
技术领域
本发明属于纺织化工技术领域，具体涉及一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为CO2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法。
背景技术
泡沫染色技术是在染整液中加入具有发泡性能的表面活性剂，在机械搅拌作用下形成泡沫，用空气替代一部分水作为介质，节约水的用量，减少烘干过程中的能耗。泡沫染色技术存在很多技术难题，例如为了减少泡沫染色不匀，残余泡沫较难清除且涂料分散液无法回收再使用的问题。长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为发泡剂加入到含有涂料的分散液中后产生的泡沫可以在15min内破灭，还原为原始的涂料分散液，并在下次使用时，只要通入CO2便可立即恢复其稳定的泡沫性能，不仅无需用大量水冲洗残余泡沫且涂料分散液可循环使用。本发明利用开关发泡剂长链烷基四甲基胍碳酸氢盐，通过CO2控制泡沫的产生的破灭，产生均匀稳定可控泡沫；同时通过加热使残余泡沫迅速破灭解决残余泡沫难清除的问题并可实现泡沫涂料分散液的循环使用。
发明内容
本发明的目的在于采用开关发泡剂，达到泡沫的可控性，对织物定量地施加涂料，提高匀染性，同时通过加热使残余泡沫迅速破灭解决残余泡沫难清除的问题并可实现泡沫涂料分散液的循环使用。
具体可采用以下工艺步骤：
(1)取25-75重量份四甲基胍溶液于三口烧瓶中，缓慢滴加25-75重量份溴代烷溶液，在氮气保护及80℃下反应8h后，减压蒸馏除去未反应的四甲基胍，向其中加入正己烷和水进行萃取；
(2)在上述水层中加入氢氧化钠溶液，在常温下搅拌2-3h，向其中加入正己烷溶液萃取，正己烷层用去离子水洗涤三次，蒸去正己烷即得长链烷基四甲基胍；
(3)在长链烷基四甲基胍中通入CO2，得到表面活性剂发泡剂，即长链烷基四甲基胍碳酸氢盐；
(4)将1-4重量份上述制备的表面活性剂发泡剂，10-20重量份涂料，4-8重量份粘合剂，68-85重量份去离子水，混合均匀配制成涂料分散液，在泡沫发生器中产生均匀稳定的泡沫，使发泡比为4：1-8：1，半衰期为10-20min，泡沫直径为3.0-9.0μm；
(5)涂料泡沫染色工作液通过泡沫传送装置施加到织物上，织物表面残余的泡沫转移到容器中，施加泡沫后的织物经60℃烘干，120-150℃焙烘2-5min，容器中的残余泡沫通过温度升至80-100℃的加热方法，在15min内破灭还原为原始的涂料分散液，向其中通入CO2可重复再使用。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一：
(1)取25重量份四甲基胍溶液于三口烧瓶中，缓慢滴加75重量份溴代十二烷溶液，在氮气保护及80℃下反应8h后，减压蒸馏除去未反应的四甲基胍，向其中加入正己烷和水进行萃取；
(2)在上述水层中加入氢氧化钠溶液，在常温下搅拌2h，向其中加入正己烷溶液萃取，正己烷层用去离子水洗涤三次，蒸去正己烷即得十二烷基四甲基胍；
(3)在十二烷基四甲基胍中通入CO2，得到表面活性剂发泡剂，即十二烷基四甲基胍碳酸氢盐；
(4)将2重量份上述制备的表面活性剂发泡剂，15重量份涂料C.I.P.Y.83，6重量份粘合剂，77重量份去离子水，混合均匀配制成涂料分散液，在室温下搅拌产生均匀稳定的泡沫，使发泡比为6：1，半衰期为15min，泡沫直径为3.0μm；
(5)涂料泡沫染色工作液通过泡沫传送装置施加到织物上，织物表面残余的泡沫转移到容器中，施加泡沫后的织物经60℃烘干，120℃焙烘4min，容器中的残余泡沫通过温度升至80℃的加热方法，在15min内破灭还原为原始的涂料分散液，向其中通入CO2可重复再使用。
经上述方法染色后织物的K／S值为8.3，涂料分散液经一次循环后，染色织物的K／S值为8.2。
实施例二：
(1)取50重量份四甲基胍溶液于三口烧瓶中，缓慢滴加50重量份溴代十四烷溶液，在氮气保护及80℃下反应8h后，减压蒸馏除去未反应的四甲基胍，向其中加入正己烷和水进行萃取；
(2)在上述水层中加入氢氧化钠溶液，在常温下搅3h，向其中加入正己烷溶液萃取，正己烷层用去离子水洗涤三次，蒸去正己烷即得十四烷基四甲基胍；
(3)在十四烷基四甲基胍中通入CO2，得到表面活性剂发泡剂，即十四烷基四甲基胍碳酸氢盐；
(4)将1重量份上述制备的表面活性剂发泡剂，10重量份涂料C.I.P.B15：1，4重量份粘合剂，85重量份去离子水，混合均匀配制成涂料分散液，在室温下搅拌产生均匀稳定的泡沫，使发泡比为4：1，半衰期为10min，泡沫直径为6.0μm；
(5)涂料泡沫染色工作液通过泡沫传送装置施加到织物上，织物表面残余的泡沫转移到容器中，施加泡沫后的织物经60℃烘干，120℃焙烘2min，容器中的残余泡沫通过温度升至90℃的加热方法，在15min内破灭还原为原始的涂料分散液，向其中通入CO2可重复再使用。
经上述方法染色后织物的K／S值为9.5，涂料分散液经一次循环后，染色织物的K／S值为9.1。
实施例三：
(1)取75重量份四甲基胍溶液于三口烧瓶中，缓慢滴加25重量份溴代十六烷溶液，在氮气保护及80℃下反应8h后，减压蒸馏除去未反应的四甲基胍，向其中加入正己烷和水进行萃取；
(2)在上述水层中加入氢氧化钠溶液，在常温下搅拌2-3h，向其中加入正己烷溶液萃取，正己烷层用去离子水洗涤三次，蒸去正己烷即得十六烷基四甲基胍；
(3)在十六烷基四甲基胍中通入CO2，得到表面活性剂发泡剂，即十六烷基四甲基胍碳酸氢盐；
(4)将4重量份上述制备的表面活性剂发泡剂，20重量份涂料C.I.P.R170，8重量份粘合剂，68重量份去离子水，混合均匀配制成涂料染色液，在室温下搅拌产生均匀稳定的泡沫，使发泡比为8：1，半衰期为20min，泡沫直径为9.0μm；
(5)涂料泡沫染色工作液通过泡沫传送装置施加到织物上，织物表面残余的泡沫转移到容器中，施加泡沫后的织物经60℃烘干，150℃焙烘5min，容器中的残余泡沫通过温度升至100℃的加热方法，在15min内破灭还原为原始的涂料分散液，向其中通入CO2可重复再使用。
经上述方法染色后织物的K／S值为11.1，涂料分散液经一次循环后，染色织物的K／S值为10.4。

Claims (3)

1.一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为CO2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法，其特征是采用以下工艺步骤：
(1)取25-75重量份四甲基胍溶液于三口烧瓶中，缓慢滴加25-75重量份溴代烷溶液，在氮气保护及80℃下反应8h后，减压蒸馏除去未反应的四甲基胍，向其中加入正己烷和水进行萃取；
(2)在上述水层中加入氢氧化钠溶液，在常温下搅拌2-3h，向其中加入正己烷溶液萃取，正己烷层用去离子水洗涤三次，蒸去正己烷即得长链烷基四甲基胍；
(3)在长链烷基四甲基胍中通入CO2，得到表面活性剂发泡剂，即长链烷基四甲基胍碳酸氢盐；
(4)将1-4重量份上述制备的表面活性剂发泡剂，10-20重量份涂料，4-8重量份粘合剂，68-85重量份去离子水，混合均匀配制成涂料分散液，在泡沫发生器中产生均匀稳定的泡沫，使发泡比为4：1-8：1，半衰期为10-20min，泡沫直径为3.0-9.0μm；
(5)涂料泡沫染色工作液通过泡沫传送装置施加到织物上，织物表面残余的泡沫转移到容器中，施加泡沫后的织物经60℃烘干，120-150℃焙烘2-5mmin，容器中的残余泡沫通过温度升至80-100℃的加热方法，在15min内破灭还原为原始的涂料分散液，向其中通入CO2可重复再使用。
2.如权利要求1所述的一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为CO2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法，其特征在于所述的溴代烷为溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷。
3.如权利要求1所述的一种采用长链烷基四甲基胍碳酸氢盐作为CO2开关发泡剂进行涂料泡沫染色的方法，其特征在于所述的织物为棉机织物、棉针织物。
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