CN105714580B - 一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂及其制备方法 - Google Patents

一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷10‑15份，羟乙基纤维素4‑8份，甘油基单硬脂酸酯3‑6份，聚乙二醇硬脂酸酯2‑5份，3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5‑7份，对苯乙烯磺酸钠5‑8份，纳米氧化硅2‑5份，硅灰石1‑3份，乳化剂1‑1.5份，去离子水20‑40份。本发明还公开了该环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂的制备方法，其消泡和抑泡性能好，稳定性好，在高温和强碱环境中溢流喷射机染过程中，仍能保持良好的消抑泡性能及稳定性，不会造成染色不均或染斑的缺陷，无毒，有利于环境保护。

Description

一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及纺织助剂技术领域，具体的涉及一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
背景技术：
纺织品在加工过程中，要接触各种染料和助剂。这些助剂，特别是洗涤剂、渗透剂、乳化剂和匀染剂等表面活性剂，在受到机械振动后，容易产生泡沫。泡沫是空气在水中或某些液体中的分散体，在织物加工时，会使液体与织物的接触面降低，产生加工不匀现象，严重影响生产和产品质量。
消除泡沫，可用静止、加温或减压等措施，但在印染各工序中要迅速消除泡沫或避免泡沫产生，就必须添加消泡剂。消泡剂加入到工作液后，即成为溶液、乳液或分散液，吸附于泡膜表面。由于它具有比泡膜更低的表面张力，可将表面活性剂或发泡物质吸引拉过来，使泡沫液膜表面粘度降低，局部变薄而破裂。消泡剂有破泡和抑泡两种性能，有些消泡剂仅能暂时性破泡，溶入液体即失去作用。作为一个理想的纺织工业用消泡剂的物化性能是(1)不溶解于泡沫介质中，并具有比泡沫介质更低的表面张力；(2)具有强力的扩散和铺展性能，以便其能够快速扩展到气液界面；(3)具有良好的耐碱性、耐高温性和耐剪切性，用量极微就有显著的破泡和抑泡功效；(3)贮存稳定性好，成本低廉，几乎无环境污染。
一般来说，消泡剂可分为有机消泡剂和聚硅氧烷消泡剂(通常称为有机硅消泡剂)两大类。前者是不溶于水的低表面张力的液体，例如脂肪酸及脂肪酸酯、带有支链结构的高级脂肪醇、磷酸酯类(如磷酸三丁酯)、由环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚而成的聚醚型表面活性剂等。这类消泡剂的使用浓度较大，约为0.1～0.4％，且消泡作用往往不易持久。另一类聚硅氧烷消泡剂，主要组成是不同分子量的聚二甲基硅氧烷，这类消泡剂除了具备上述优点以外，使用浓度很低是其另一特点，在溶液中含量为1-60ppm时就能发挥良好而持久的消泡作用，因此特别适用于高温、高压喷射溢流染色工艺。
中国专利(200410064717.9)公开了一种高温消泡剂，它是由下列组分组成：(1)消泡活性物质：包括聚有机硅氧烷、疏水白炭黑、聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段聚合物；(2)乳化剂：有机硅乳化剂；(3)分散介质水。该消泡剂具有良好的消抑泡性能和稳定性；在高温时溢流喷射机染过程中，仍能保持良好的消抑泡性能及稳定性，不会造成染色不均或染斑的缺陷，但是其耐碱性能和耐剪切性能差，环保性不好。
发明内容：
本发明的目的是提供一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，其消泡和抑泡性能好，稳定性好，在高温和强碱环境中溢流喷射机染过程中，仍能保持良好的消抑泡性能及稳定性，不会造成染色不均或染斑的缺陷，无毒，有利于环境保护。
本发明的另一个目的是提供该环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷10-15份，
羟乙基纤维素4-8份，
甘油基单硬脂酸酯3-6份，
聚乙二醇硬脂酸酯2-5份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5-7份，
对苯乙烯磺酸钠5-8份，
纳米氧化硅2-5份，
硅灰石1-3份，
乳化剂1-1.5份，
去离子水20-40份。
作为上述技术方案的优选，一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷13份，
羟乙基纤维素6份，
甘油基单硬脂酸酯4.5份，
聚乙二醇硬脂酸酯3份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份，
对苯乙烯磺酸钠5.5份，
纳米氧化硅4份，
硅灰石2份，
乳化剂1份，
去离子水35份。
作为上述技术方案的优选，所述聚硅氧烷为二甲基硅油、甲基丙烯酸酯含氢聚硅氧烷的混合物，二者的质量比为1:2。
作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化硅的粒径大小为20-30nm。
作为上述技术方案的优选，所述硅灰石的粒径大小为600-800nm。
作为上述技术方案的优选，所述乳化剂为硅聚醚乳化剂，其HLB值为6-14。
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至70-90℃，恒温处理20-50min，然后以1-2mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理20-40min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1-2h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，8000-10000转/分的状态下搅拌2-3h，冷却至30℃以下，继续搅拌1-2h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
本发明具有以下有益效果：
本发明制备的印染用消泡剂具有比泡沫介质具有更低的表面张力，其具有良好的铺展性能，对苯乙烯磺酸钠的加入使得该消泡剂与泡沫体系更好的结合，从而其消泡和抑泡性能更为优异；
本发明采用硅灰石作为载体，甘油基单硬脂酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为分散剂，大大提高了消泡剂的性能，且其稳定性能好，在高温和强碱环境中溢流喷射机染过程中，仍能保持良好的消抑泡性能及稳定性，不会造成染色不均或染斑的缺陷，无毒，有利于环境保护。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷10份，羟乙基纤维素4份，
甘油基单硬脂酸酯3份，
聚乙二醇硬脂酸酯2份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5份，
对苯乙烯磺酸钠5份，纳米氧化硅2份，
硅灰石1份，乳化剂1份，去离子水20份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至70℃，恒温处理20min，然后以1mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理20min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，8000转/分的状态下搅拌2h，冷却至30℃以下，继续搅拌1h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
实施例2
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷15份，羟乙基纤维素8份，
甘油基单硬脂酸酯6份，
聚乙二醇硬脂酸酯5份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7份，
对苯乙烯磺酸钠8份，纳米氧化硅5份，
硅灰石3份，乳化剂1.5份，去离子水40份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至90℃，恒温处理50min，然后以2mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理40min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声2h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，10000转/分的状态下搅拌3h，冷却至30℃以下，继续搅拌2h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
实施例3
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷13份，羟乙基纤维素6份，
甘油基单硬脂酸酯4.5份，
聚乙二醇硬脂酸酯3份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份，
对苯乙烯磺酸钠5.5份，纳米氧化硅4份，
硅灰石2份，乳化剂1份，去离子水35份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至75℃，恒温处理30min，然后以1.2mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理25min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1.2h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，8500转/分的状态下搅拌2.2h，冷却至30℃以下，继续搅拌1.2h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
实施例4
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷11份，羟乙基纤维素5份，
甘油基单硬脂酸酯4份，
聚乙二醇硬脂酸酯3份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份，
对苯乙烯磺酸钠6份，纳米氧化硅3份，
硅灰石1.5份，乳化剂1.1份，去离子水25份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至80℃，恒温处理30min，然后以1.4mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理30min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1.4h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，9000转/分的状态下搅拌2.4h，冷却至30℃以下，继续搅拌1.4h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
实施例5
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷12份，羟乙基纤维素6份，
甘油基单硬脂酸酯5份，
聚乙二醇硬脂酸酯4份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5.5份，
对苯乙烯磺酸钠7份，纳米氧化硅4份，
硅灰石2份，乳化剂1.2份，去离子水30份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至85℃，恒温处理35min，然后以1.6mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理35min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1.6h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，9500转/分的状态下搅拌2.6h，冷却至30℃以下，继续搅拌1.6h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
实施例6
一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷14份，羟乙基纤维素7份，
甘油基单硬脂酸酯5.5份，
聚乙二醇硬脂酸酯4.5份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.5份，
对苯乙烯磺酸钠7.5份，纳米氧化硅4.5份，
硅灰石2.5份，乳化剂1.4份，去离子水35份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至90℃，恒温处理45min，然后以1.8mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理40min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1.6h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，10000转/分的状态下搅拌2.8h，冷却至30℃以下，继续搅拌1.8h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。

Claims (5)

1.一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷10-15份，
羟乙基纤维素4-8份，
甘油基单硬脂酸酯3-6份，
聚乙二醇硬脂酸酯2-5份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5-7份，
对苯乙烯磺酸钠5-8份，
纳米氧化硅2-5份，
硅灰石1-3份，
乳化剂1-1.5份，
去离子水20-40份；
其中，所述聚硅氧烷为二甲基硅油、甲基丙烯酸酯含氢聚硅氧烷的混合物，二者的质量比为1:2；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将羟乙基纤维素、甘油基单硬脂酸酯、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚乙二醇硬脂酸酯、对苯乙烯磺酸钠、乳化剂和去离子水混合，升温至70-90℃，恒温处理20-50min，然后以1-2mL/min的速度滴加聚硅氧烷，混合均匀后，继续恒温处理20-40min，得到混合乳液；
(2)将纳米氧化硅、硅灰石和去离子水混合均匀，1000W的功率下超声1-2h，得到混合分散液；
(3)将步骤(2)得到的混合分散液滴加到步骤(1)得到的混合乳液中，搅拌均匀，加入去离子水，8000-10000转/分的状态下搅拌2-3h，冷却至30℃以下，继续搅拌1-2h，得到环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂。
2.如权利要求1所述的一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
聚硅氧烷13份，
羟乙基纤维素6份，
甘油基单硬脂酸酯4.5份，
聚乙二醇硬脂酸酯3份，
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份，
对苯乙烯磺酸钠5.5份，
纳米氧化硅4份，
硅灰石2份，
乳化剂1份，
去离子水35份。
3.如权利要求1所述的一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，其特征在于，所述纳米氧化硅的粒径大小为20-30nm。
4.如权利要求1所述的一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，其特征在于，所述硅灰石的粒径大小为600-800nm。
5.如权利要求1所述的一种环保耐碱耐高温纺织印染用消泡剂，其特征在于，所述乳化剂为硅聚醚乳化剂，其HLB值为6-14。
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