CN105155273A - 一种环保型精练剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型精练剂，包括如下组分：失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、天然脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚糖苷、醇醚羧酸盐、螯合分散剂、活化剂、有机硅消泡剂和水，其中失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的皂化值为80～120，其中皂化值为85～110的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的比例为80mol以上。本发明的精练剂耐高浓度碱，从而可以缩短工艺时间、提供生产小效率；原料及副产物对环境友好，不会带来水体营养化问题；处理后的织物可以获得满意的毛效和白度，以满足后续染色和印花等工艺要求。

Description

一种环保型精练剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织印染前处理助剂领域。更具体地说，本发明涉及一种环保精练剂。

背景技术

精练剂主要是指各类阴离子、非离子表面活性剂以及适当的添加剂，经过一定的配比的方法得到的一种以洗涤作用为主的、兼有渗透、乳化、分散、络合等协同作用的复配物。精练剂在退、煮、漂工序中起着非常重要的作用。目前，国内生产的精练剂的部分原料如烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠，乙二胺四乙酸等会产生对人体和生态环境有害的化学物质已经列入非环保产品而被禁用。不少国家和组织对精练剂的生态学和毒理学进行了研究,并颁布了有关禁用和限用纺织品前处理剂的法规和规定。影响力较大的欧盟的Eco-Label在2002年5月15日公布的欧共体纺织品Eco-Lable新标准中明确规定,禁止使用烷基酚聚氧乙烯醚、线性烷基苯磺酸盐、双(氢化牛油烷基)二甲基氯化铵、双硬脂酰基二甲基氯化铵、双牛油烷基二甲基氯化铵、乙二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸等7种表面活性剂。精练剂的质量、稳定性和高效性,直接关系到纺织品的质量稳定性和有效性,而这正是RFT染色(即一次成功染色)成功的基础,是提高产品质量和降低产品成本的关键,因此精练剂的生态性一直被人们所关注。

为提高生产效率和降低能耗，目前精练中常采用退煮漂一步法、退煮及漂白或退浆及煮漂两步法等短流程工艺。短工艺流程具有流程短，对设备要求低，节约能源，效率高，符合环保要求等优点，前处理短流程工艺必须要达到高效率、高质量，该工艺的有效实现必须依赖于一种渗透迅速、乳化力强、耐高温、耐浓碱、耐氧化、耐硬水、低泡沫、生物降解性好、安全无毒的高效高速精练剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供了一种高效耐碱环保的精练剂，耐高浓度碱，从而可以缩短工艺时间、提供生产小效率；原料及副产物对环境友好，不会带来水体营养化问题；处理后的织物可以获得满意的毛效和白度，以满足后续染色和印花等工艺要求。

为此，本发明采用如下的技术方案：

一种环保精练剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：

所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的皂化值为80～120，其中皂化值为85～110的非离子表面活性剂的比例为80mol以上。

优选的是，所述烷基基聚氧乙烯醚硫酸盐分子结构式为RO(CH₂CH₂O)_nCH₂OSO₃M，其中，R为链长8～18的烷基，n为1～6的整数，M为金属钠或钾。

优选的是，所述烷基聚氧乙烯醚硫酸盐的HLB值在12～14之间。

优选的是，所述醇醚羧酸盐为碳原子数为8～13的脂肪醇先经乙氧基化、在经羧基化得到的产物，其乙氧基数为2～6。

优选的是，所述螯合分散剂为丙烯酸马来酸共聚物，其分子量为1000～5000。

优选的是，所述活化剂为尿素或N甲基甲酰胺中的一种。

本发明的另一个目的在于提供上述环保精练剂的制备方法，采用如下步骤：

S1：将烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、醇醚羧酸盐、天然脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚糖苷和水按配比投入到反应釜内，混合搅拌均匀；

S2：将失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、螯合分散剂、活化剂和有机硅消泡剂按配比加入到步骤S1中的混合液中，温度30～50℃范围内，搅拌混合30～60min，制得环保精练剂。

本发明采用非离子表面活性剂失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚通过三步法反应制得。首先，山梨醇脱水形成去水山梨糖；去水山梨糖同脂肪酸如油酸、硬脂酸，棕榈酸生成己糖酯；最后在催化剂作用下和环氧乙烷反应生成失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚。采用失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚替代被国外禁用的万烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，合适皂化值的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚因其乳化力、洗涤力、分散力与APEO相似而渗透性及浊点均优于APEO，所以是其理想的替代品。

本发明采用的烷基聚氧乙烯醚硫酸盐，其HLB在12～14之间。这主要是从表面活性剂的增效和协同反应出发，两种表面活性剂混合体系协同效应的存在不仅取决于它们之间相互作用的强度，而且也取决于混合体系中各组分表面活性剂的相关性质。为使两种表面活性剂产生协同效应，它们必须有相互吸引作用，且它们的相关性质差异不能太大。一般复配精练剂所选择的阴、非离子表面活性剂的HLB值在相互要比较接近。需要指出的是，烷基聚氧乙烯醚羧酸盐也具有优异的渗透性能和乳化分散性能，但是他不耐硬水，烷基聚氧乙烯醚硫酸盐可以软化水，去除水中的金属离子，对后续的氧漂中的成分双氧水起到稳定剂的作用。本发明采用的醇醚羧酸盐为碳原子数为8～13的脂肪醇先经乙氧基化、在经羧基化得到的产物，疏水基选择中等长度的支链结构，可以增加其在水中及碱性条件下的润湿性和渗透性，经乙氧基化引入非离子基团，可以增加与其他组分的相容性，最后进行羧酸化，可以使其耐碱性，乳化性能得到进一步提高。

醇醚糖苷(简称AEG)是脂肪醇醚的糖苷化产物。醇醚糖苷AEG属于烷基糖苷APG和脂肪醇醚AEOn的性能改良产品，是比APG性价比更高、应用领域更广泛的新型、多功能性绿色活性物质。

本发明的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、醇醚糖苷、天然脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、螯合分散剂、活化剂、有机硅消泡剂均可通过商业渠径获得。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)精练剂不含磷元素，不含APE0，具有优异的耐碱性、优良的乳化分散性，是一种高效环保的精练剂，可以节约能源，节约用水，节约加工时间。

(2)采用合适皂化值的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚作为复配表面活性剂，现象产品的绿色环保。失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚具有良好的乳化和皂化分散能力，有助于提高精练效果，嵌入的EO链使其兼备阴离子和非离子表面活性剂的特点，可以在广泛的pH条件下使用。

(3)采用马来酸丙烯酸共聚物代替无机磷酸盐类螯合剂，有助于废水处理和水资源保护；同时，所用的助剂均为环保型，可以生物降解的化合物，对人体无害，有利于环境的保护。

具体实施方式

实施例1

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温21和吐温61混合物(皂化值85～110占85mol)16份；壬基聚氧乙烯醚硫酸盐10份(HLB＝13)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚2份；醇醚糖苷5份；异构C8醇醚(6EO)羧酸盐10份；丙烯酸马来酸接枝物0.1份；尿素1份；有机硅消泡剂0.1份；水20份。

实施例2

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温21和吐温61混合物(皂化值85～110占95％mol)20份；十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐15份(HLB＝14)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚8份；醇醚糖苷10份；异构C10醇醚(2EO)羧酸盐13份；丙烯酸马来酸接枝物1份；尿素1份；有机硅消泡剂0.5份；水35份。

实施例3

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温21和吐温61混合物(皂化值85～110占90％mol)25份；壬基聚氧乙烯醚硫酸盐20份(HLB＝12)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚15份；醇醚糖苷15份；异构C8醇醚(6EO)羧酸盐15份；丙烯酸马来酸接枝物0.5份；尿素2份；有机硅消泡剂0.3份；水55份。

对比例1

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温20(皂化值为40～70)25份；壬基聚氧乙烯醚硫酸盐20份(HLB＝12)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚15份；醇醚糖苷15份；异构C8醇醚(6EO)羧酸盐15份；丙烯酸马来酸接枝物0.5份；尿素2份；有机硅消泡剂0.3份；水55份。

对比例2

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温20与吐温61混合物((皂化值85～110占60％mol))25份；壬基聚氧乙烯醚硫酸盐20份(HLB＝12)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚15份；醇醚糖苷15份；异构C8醇醚(6EO)羧酸盐15份；丙烯酸马来酸接枝物0.5份；尿素2份；有机硅消泡剂0.3份；水55份。

对比例3

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温21和吐温61混合物(皂化值85～110占90％mol)25份；烷基聚氧乙烯醚硫酸盐20份(HLB＝10)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚15份；醇醚糖苷15份；异构C8醇醚(6EO)羧酸盐15份；丙烯酸马来酸接枝物0.5份；尿素2份；有机硅消泡剂0.3份；水55份。

对比例4

环保精练剂的各组分及重量份如下：

吐温21和吐温61混合物(皂化值85～110占90％mol)25份；烷基聚氧乙烯醚硫酸盐20份(HLB＝16)；天然脂肪醇聚氧乙烯醚15份；醇醚糖苷15份；异构C8醇醚(6EO)羧酸盐15份；丙烯酸马来酸接枝物0.5份；尿素2份；有机硅消泡剂0.3份；水55份。

上述实施例1异构C8醇醚(6EO)具体指异构C8醇与6个EO(环氧乙烷)得到的产物，其他类似的表示也指该含义。

上述实施例和对比例中精练剂的制备方法为：

S1：将烷基聚氧乙烯醚硫酸盐和醇醚羧酸盐、天然脂肪醇聚氧乙烯醚、天然脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚糖苷按配方比投入到反应釜内，混合搅拌均匀；

S2：将失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、螯合分散剂、活化剂和有机硅消泡剂按配比加入到步骤S1中的混合液中，温度30～50℃范围内，搅拌混合30～60min，制得环保精练剂。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

表1为实施例1～3和对比例1～4精练剂配制的相应浓度水溶液后的毛效和经其处理后织物的白度数据。

注：毛效越高，其精练效果越好。白度值越大，织物白度越好。

表2为实施例1～3和对比例1～4精练剂的渗透力、耐碱性以及乳化力数据

	渗透力5g/l	耐碱性c	乳化力5min
				实施例1	5	280	10.3
实施例2	6	320	10.5
				实施例3	5	330	10.1
对比例1	9	260	10.5
				对比例2	10	278	8.3
对比例3	10	234	8.1
				对比例4	12	221	7.8

其中，渗透力根据标准HG/T2575-94测定。

耐碱性测定方法如下：取质量浓度为2％的精练剂溶液100ml，加入NaOH并搅拌。当溶液中出现浑浊时，称量溶液，计算加入的NaOH的质量M。在准备称取(M-1)gNaOH固体，缓慢加入至浓度为2％的精练剂溶液100ml溶液中，若精练剂溶液静置2h后仍呈透明，无析出、凝聚现象，则该2％的精练剂的耐碱量为(10M-10)g/l。

乳化性能测定方法：采用液体石蜡20ml，1.0g/l样品溶液10ml，上下振动10次，静置1min后再上下振动10次，如此反复5次，静置计时，计算分层时间和分层量，分层时间越短，分层量越多，则其乳化性能则差，反之，乳化性能越好。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种环保精练剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：

所述失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的皂化值为80～120，其中皂化值为85～110的失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚的比例为80mol以上。

2.如权利要求1所述的环保精练剂，其特征在于，所述烷基基聚氧乙烯醚硫酸盐分子结构式为RO(CH₂CH₂O)_nCH₂OSO₃M，其中，R为链长8～18的烷基，n为1～6的整数，M为金属钠或钾。

3.如权利要求1所述的环保精练剂，其特征在于，所述烷基聚氧乙烯醚硫酸盐的HLB值在12～14之间。

4.如权利要求1所述的环保精练剂，其特征在于，所述醇醚羧酸盐为碳原子数为8～13的脂肪醇先经乙氧基化、在经羧基化得到的产物，其乙氧基数为2～6。

5.如权利要求1所述的环保精练剂，其特征在于，所述螯合分散剂为丙烯酸马来酸共聚物，其分子量为1000～5000。

6.如权利要求1所述的环保精练剂，其特征在于，所述活化剂为尿素或N甲基甲酰胺中的一种。

7.如权利要求1至6任一项所述的环保精练剂的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：

S1：将烷基聚氧乙烯醚硫酸盐、醇醚羧酸盐、天然脂肪醇聚氧乙烯醚、醇醚糖苷和水按配比投入到反应釜内，混合搅拌均匀；

S2：将失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、螯合分散剂、活化剂和有机硅消泡剂按配比加入到步骤S1中的混合液中，温度30～50℃范围内，搅拌混合30～60min，制得环保精练剂。