CN107012017A - 一种节水活性染料皂洗剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于染料固色技术领域，具体涉及一种节水活性染料皂洗剂的制备方法。本发明将葡萄皮、葡萄籽等混合粉碎得混合浆汁，与蔗糖等物质混合，再灭菌得培养基，加入酵母菌粉、葡萄糖溶液等活化制得的活化复合菌液混合，并恒温发酵培养得发酵物，经灭菌、减压蒸馏得浓缩发酵液，再将皂荚壳干燥粉碎后，与乙醇溶液混合浸提，过滤、浓缩得浓缩液，滴加二甲基二烯丙基氯化铵溶液等搅拌反应，再与硫酸溶液等混合抽滤得滤渣，干燥粉碎后与浓缩发酵液等保温搅拌，再经趁热过滤制得节水活性染料皂洗剂。本发明制备步骤简单，所得皂洗剂使用安全、环保，使用后织物无褶皱现象产生，且无需用水冲洗。

Description

一种节水活性染料皂洗剂的制备方法

技术领域

本发明属于染料固色技术领域，具体涉及一种节水活性染料皂洗剂的制备方法。

背景技术

活性染料色谱齐全，色泽鲜艳，成本低，染色工艺成熟，因此，80%以上的纤维素纤维染色和印花均采用活性染料。活性染料种类繁多，化学结构多样，其反应效率也各有差异，但是它们都不能与纤维素纤维完全反应，此外，在上染固着纤维的同时，染料还会发生水解，即活性染料中的活性基被羟基所取代而形成水解染料。这些未固着的染料和水解染料，其扩散和吸附性能与原来的活性染料非常相似，因此容易吸附在纤维表面，并部分扩散进入纤维与纤维结合，容易导致渗色和再沾污，湿摩擦牢度，干摩擦牢度，水洗牢度，防沾色性能均不理想。为得到色牢度和品质优良的印染制品，活性染料染色后必须皂洗，选择适当的皂洗剂是提高产品质量和和降低能耗最行之有效的方法。

皂洗主要是指印染后处理工序，对纤维织物经印染加工后，为提高其颜色牢度与艳度，用肥皂或洗涤剂溶液将其表面上未经固色的染料、所用助染剂、印花浆料等在近沸条件下进行净洗的加工工艺。目前皂洗剂有碱性含磷皂洗剂、多种表面活性剂复配成的皂洗剂及马丙共聚物类皂洗剂，它们都是水溶液的液体类产品，包装运输不便且成本高，易使织物产生褶皱，泡沫多，需消耗大量的水，甚至废液中还含有对环境产生不良影响的磷酸酯（盐）类表面活性剂，不利于环保。

因此，亟待开发一种安全环保、节水，且使用后织物无褶皱产生的活性染料皂洗剂，对相关领域具有必要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统皂洗剂使用后易使织物产生褶皱，需消耗大量的水，且废液中还含有对环境产生影响的磷酸酯类表面活性剂，不利于环保的弊端，提供了一种节水活性染料皂洗剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）按质量比5:1:10，分别称取葡萄皮、葡萄籽和去离子水，置于破壁料理机中，破碎后出料得混合浆汁，按重量份数计，分别选取100～120份混合浆汁、5～7份蔗糖、1～3份柠檬酸二铵和3～5份蛋白胨，搅拌混合后在121℃温度下灭菌得培养基；

（2）按重量份数计，分别称取4～6份酵母菌粉、2～4份乳酸菌粉、1～3份双歧杆菌粉和80～100份质量分数0.1%葡萄糖溶液，搅拌混合后得活化复合菌液，向培养基中加入培养基质量5～7%活化复合菌液，搅拌混合后置于恒温培养箱中进行发酵培养；

（3）待发酵培养后得发酵混合物，将发酵混合物在121℃温度下灭菌，灭菌后过滤，得发酵液，将发酵液减压蒸馏，得浓缩发酵液，备用；

（4）称取皂荚，去籽后得皂荚壳，将皂荚壳放入烘箱中，干燥后粉碎，过筛，得皂荚壳粉末，将皂荚壳粉末加入反应釜中，并向反应釜中加入皂荚壳粉末质量8～10倍质量分数80%乙醇溶液，加热至50～60℃浸提，浸提后过滤，得浸提液，将浸提液加入浓缩罐中浓缩，得浓缩液；

（5）将浓缩液加热至45～50℃，并在氮气保护下，向浓缩液中滴加浓缩液质量20～40%质量分数60%二甲基二烯丙基氯化铵溶液，随后滴加浓缩液2～3倍质量分数25%氨水溶液，滴加后升温至70～75℃，保温搅拌反应3～5h，反应结束后冷却至室温，并停止通入氮气，出料得反应物；

（6）向反应物中依次加入反应物质量10～15%硫酸溶液和反应物质量2～3倍无水乙醇，搅拌混合后抽滤，得滤渣，将滤渣放入真空干燥箱中干燥，干燥后粉碎，过筛，得干燥粉末；

（7）按质量比1:5，将干燥粉末加入步骤（3）备用的浓缩发酵液中，搅拌混合后得混合物，用质量分数20%醋酸溶液调节混合物pH至4.5～5.5，再向混合物中加入壳聚糖，加热搅拌后趁热过滤，得滤液，即得节水活性染料皂洗剂。

步骤（1）中所述的破碎转速为15000～20000r/min，破碎时间为20～30s。

步骤（2）中所述的发酵培养的温度为30～35，发酵培养的时间为10～12h。

步骤（4）中所述的浸提时间为3～4h。

步骤（6）中所述的硫酸溶液的质量分数为2%。

步骤（7）中所述的壳聚糖质量为混合物质量3～5%。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明从葡萄皮和葡萄籽中，通过发酵的手段进行提取酒石酸，把酒石酸和皂荚的活性物质和阳离子皂荚胶进行混合，并加入壳聚糖，最终制得节水活性染料皂洗剂，本发明中的有机官能团能够与染料的基团相结合，从而能够大幅增强聚合物分子和染料的结合力，使多余不牢固的染料迅速从织物上脱离，从而达到洗涤的效果，并且本发明制得的皂洗剂起泡性特别小，所以在繁琐的皂洗过程中，几乎不会产生泡沫，从而大量节省水的用量；

（2）本发明从皂荚中提取出皂荚中的活性物质，活性物质中富含丰富的含有一定量的皂角甙等天然活性剂，这些活性剂呈中性，易生物降解，对皮肤无刺激，对人体无毒无害，同时还有一定的去污能力和起泡性，该活性剂有一定的耐酸、耐碱和耐盐能力，与添加剂有较好的相容性；

（3）本发明从皂荚中提取出皂荚中的活性物质，其中富含丰富的皂荚胶，皂荚胶属多糖类天然高分子化合物，其具有较好的水溶性和交联性，且在低浓度下能形成高粘度的水溶液，利用二甲基二烯丙基氯化铵对皂荚胶进行阳离子改性，改性后的物质制得的皂洗剂，无需用水进行反复清洗，具有优异的节水效果。

具体实施方式

按质量比5:1:10，分别称取葡萄皮、葡萄籽和去离子水，置于破壁料理机中，在15000～20000r/min转速下破碎20～30s，出料得混合浆汁，按重量份数计，分别选取100～120份混合浆汁、5～7份蔗糖、1～3份柠檬酸二铵和3～5份蛋白胨，搅拌混合10～20min，在121℃温度下灭菌15～20min，得培养基；按重量份数计，分别称取4～6份酵母菌粉、2～4份乳酸菌粉、1～3份双歧杆菌粉和80～100份质量分数0.1%葡萄糖溶液，搅拌混合3～5min，得活化复合菌液，向培养基中加入培养基质量5～7%活化复合菌液，搅拌混合5～10min后置于恒温培养箱中，在30～35℃温度下恒温发酵培养10～12h；待发酵培养后，得发酵混合物，将发酵混合物在121℃温度下灭菌15～20min，灭菌后过滤，得发酵液，将发酵液在40～50℃温度下减压蒸馏至发酵液原体积的15～20%，得浓缩发酵液；称取500～700g皂荚，去籽后得皂荚壳，将皂荚壳放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥8～10h，干燥后粉碎，并过70～80目筛，得皂荚壳粉末，将皂荚壳粉末加入反应釜中，并向反应釜中加入皂荚壳粉末质量8～10倍质量分数80%乙醇溶液，加热至50～60℃，浸提3～4h，浸提后过滤，得浸提液，将浸提液加入浓缩罐中，在45～50℃温度下浓缩至滤液原体积的20～25%，得浓缩液；称取50～70g浓缩液加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶放入水浴锅中，升温至45～50℃，并通入氮气，通气速率为15～25mL/min，再在氮气保护下，向三口烧瓶中滴加浓缩液质量20～40%质量分数60%二甲基二烯丙基氯化铵溶液，控制滴加速率为3～5g/min，滴加完毕保温搅拌5～10min，随后向三口烧瓶中滴加浓缩液2～3倍质量分数25%氨水溶液，滴加后升温至70～75℃，保温搅拌反应3～5h，反应结束后冷却至室温，并停止通入氮气，出料得反应物；向反应物中依次加入反应物质量10～15%质量分数2%硫酸溶液和反应物质量2～3倍无水乙醇，搅拌混合20～30min后抽滤，得滤渣，将滤渣放入真空干燥箱中，在40～45℃温度下干燥5～7h，干燥后粉碎，并过60～80目筛，得干燥粉末；按质量比1:5，将干燥粉末加入浓缩发酵液中，搅拌混合15～20min，得混合物，用质量分数20%醋酸溶液调节混合物pH至4.5～5.5，再向混合物中加入混合物质量3～5%壳聚糖，加热至40～50℃，保温搅拌10～15min，搅拌后趁热过滤，得滤液，即得节水活性染料皂洗剂。

实例1

按质量比5:1:10，分别称取葡萄皮、葡萄籽和去离子水，置于破壁料理机中，在15000r/min转速下破碎20s，出料得混合浆汁，按重量份数计，分别选取100份混合浆汁、5份蔗糖、1份柠檬酸二铵和3份蛋白胨，搅拌混合10min，在121℃温度下灭菌15min，得培养基；按重量份数计，分别称取4份酵母菌粉、2份乳酸菌粉、1份双歧杆菌粉和80份质量分数0.1%葡萄糖溶液，搅拌混合3min，得活化复合菌液，向培养基中加入培养基质量5%活化复合菌液，搅拌混合5min后置于恒温培养箱中，在30℃温度下恒温发酵培养10h；待发酵培养后，得发酵混合物，将发酵混合物在121℃温度下灭菌15min，灭菌后过滤，得发酵液，将发酵液在40℃温度下减压蒸馏至发酵液原体积的15%，得浓缩发酵液；称取500g皂荚，去籽后得皂荚壳，将皂荚壳放入烘箱中，在60℃温度下干燥8h，干燥后粉碎，并过70目筛，得皂荚壳粉末，将皂荚壳粉末加入反应釜中，并向反应釜中加入皂荚壳粉末质量8倍质量分数80%乙醇溶液，加热至50℃，浸提3h，浸提后过滤，得浸提液，将浸提液加入浓缩罐中，在45℃温度下浓缩至滤液原体积的20%，得浓缩液；称取50g浓缩液加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶放入水浴锅中，升温至45℃，并通入氮气，通气速率为15mL/min，再在氮气保护下，向三口烧瓶中滴加浓缩液质量20%质量分数60%二甲基二烯丙基氯化铵溶液，控制滴加速率为3g/min，滴加完毕保温搅拌5min，随后向三口烧瓶中滴加浓缩液2倍质量分数25%氨水溶液，滴加后升温至70℃，保温搅拌反应3h，反应结束后冷却至室温，并停止通入氮气，出料得反应物；向反应物中依次加入反应物质量10%质量分数2%硫酸溶液和反应物质量2倍无水乙醇，搅拌混合20min后抽滤，得滤渣，将滤渣放入真空干燥箱中，在40℃温度下干燥5h，干燥后粉碎，并过60目筛，得干燥粉末；按质量比1:5，将干燥粉末加入浓缩发酵液中，搅拌混合15min，得混合物，用质量分数20%醋酸溶液调节混合物pH至4.5，再向混合物中加入混合物质量3%壳聚糖，加热至40℃，保温搅拌10min，搅拌后趁热过滤，得滤液，即得节水活性染料皂洗剂。

将本发明制得的节水活性染料皂洗剂添加至25℃水中，搅拌混合均匀，配制得浓度为0.8g/L皂洗液，然后按浴比为1:20，将染色织物与皂洗液放入玻璃容器中，于85℃下皂洗26min，皂洗后将染色织物取出，晾干即可。本发明活性染料皂洗剂使用安全、环保节水，对染色织物具有较好的皂洗效果，可有效提高织物的染色牢度，皂洗后的织物干摩擦色牢度达4级，湿摩擦色牢度达3级，而传统皂洗剂皂洗后的织物干摩擦色牢度为3级，湿摩擦色牢度为3级。

实例2

按质量比5:1:10，分别称取葡萄皮、葡萄籽和去离子水，置于破壁料理机中，在17000r/min转速下破碎25s，出料得混合浆汁，按重量份数计，分别选取110份混合浆汁、6份蔗糖、2份柠檬酸二铵和4份蛋白胨，搅拌混合15min，在121℃温度下灭菌18min，得培养基；按重量份数计，分别称取5份酵母菌粉、3份乳酸菌粉、2份双歧杆菌粉和90份质量分数0.1%葡萄糖溶液，搅拌混合4min，得活化复合菌液，向培养基中加入培养基质量6%活化复合菌液，搅拌混合8min后置于恒温培养箱中，在33℃温度下恒温发酵培养11h；待发酵培养后，得发酵混合物，将发酵混合物在121℃温度下灭菌18min，灭菌后过滤，得发酵液，将发酵液在45℃温度下减压蒸馏至发酵液原体积的18%，得浓缩发酵液；称取600g皂荚，去籽后得皂荚壳，将皂荚壳放入烘箱中，在65℃温度下干燥9h，干燥后粉碎，并过75目筛，得皂荚壳粉末，将皂荚壳粉末加入反应釜中，并向反应釜中加入皂荚壳粉末质量9倍质量分数80%乙醇溶液，加热至55℃，浸提4h，浸提后过滤，得浸提液，将浸提液加入浓缩罐中，在48℃温度下浓缩至滤液原体积的23%，得浓缩液；称取60g浓缩液加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶放入水浴锅中，升温至48℃，并通入氮气，通气速率为20mL/min，再在氮气保护下，向三口烧瓶中滴加浓缩液质量30%质量分数60%二甲基二烯丙基氯化铵溶液，控制滴加速率为4g/min，滴加完毕保温搅拌8min，随后向三口烧瓶中滴加浓缩液3倍质量分数25%氨水溶液，滴加后升温至73℃，保温搅拌反应4h，反应结束后冷却至室温，并停止通入氮气，出料得反应物；向反应物中依次加入反应物质量13%质量分数2%硫酸溶液和反应物质量3倍无水乙醇，搅拌混合25min后抽滤，得滤渣，将滤渣放入真空干燥箱中，在43℃温度下干燥6h，干燥后粉碎，并过70目筛，得干燥粉末；按质量比1:5，将干燥粉末加入浓缩发酵液中，搅拌混合18min，得混合物，用质量分数20%醋酸溶液调节混合物pH至5.0，再向混合物中加入混合物质量4%壳聚糖，加热至45℃，保温搅拌13min，搅拌后趁热过滤，得滤液，即得节水活性染料皂洗剂。

将本发明制得的节水活性染料皂洗剂添加至28℃水中，搅拌混合均匀，配制得浓度为0.9g/L皂洗液，然后按浴比为1:23，将染色织物与皂洗液放入玻璃容器中，于90℃下皂洗24min，皂洗后将染色织物取出，晾干即可。本发明活性染料皂洗剂使用安全、环保节水，对染色织物具有较好的皂洗效果，可有效提高织物的染色牢度，皂洗后的织物干摩擦色牢度达5级，湿摩擦色牢度达4级，而传统皂洗剂皂洗后的织物干摩擦色牢度为4级，湿摩擦色牢度为3级。

实例3

按质量比5:1:10，分别称取葡萄皮、葡萄籽和去离子水，置于破壁料理机中，在20000r/min转速下破碎30s，出料得混合浆汁，按重量份数计，分别选取120份混合浆汁、7份蔗糖、3份柠檬酸二铵和5份蛋白胨，搅拌混合20min，在121℃温度下灭菌20min，得培养基；按重量份数计，分别称取6份酵母菌粉、4份乳酸菌粉、3份双歧杆菌粉和100份质量分数0.1%葡萄糖溶液，搅拌混合5min，得活化复合菌液，向培养基中加入培养基质量7%活化复合菌液，搅拌混合10min后置于恒温培养箱中，在35℃温度下恒温发酵培养12h；待发酵培养后，得发酵混合物，将发酵混合物在121℃温度下灭菌20min，灭菌后过滤，得发酵液，将发酵液在50℃温度下减压蒸馏至发酵液原体积的20%，得浓缩发酵液；称取700g皂荚，去籽后得皂荚壳，将皂荚壳放入烘箱中，在70℃温度下干燥10h，干燥后粉碎，并过80目筛，得皂荚壳粉末，将皂荚壳粉末加入反应釜中，并向反应釜中加入皂荚壳粉末质量10倍质量分数80%乙醇溶液，加热至60℃，浸提4h，浸提后过滤，得浸提液，将浸提液加入浓缩罐中，在50℃温度下浓缩至滤液原体积的25%，得浓缩液；称取70g浓缩液加入三口烧瓶中，再将三口烧瓶放入水浴锅中，升温至50℃，并通入氮气，通气速率为25mL/min，再在氮气保护下，向三口烧瓶中滴加浓缩液质量40%质量分数60%二甲基二烯丙基氯化铵溶液，控制滴加速率为5g/min，滴加完毕保温搅拌10min，随后向三口烧瓶中滴加浓缩液3倍质量分数25%氨水溶液，滴加后升温至75℃，保温搅拌反应5h，反应结束后冷却至室温，并停止通入氮气，出料得反应物；向反应物中依次加入反应物质量15%质量分数2%硫酸溶液和反应物质量3倍无水乙醇，搅拌混合30min后抽滤，得滤渣，将滤渣放入真空干燥箱中，在45℃温度下干燥7h，干燥后粉碎，并过80目筛，得干燥粉末；按质量比1:5，将干燥粉末加入浓缩发酵液中，搅拌混合20min，得混合物，用质量分数20%醋酸溶液调节混合物pH至5.5，再向混合物中加入混合物质量5%壳聚糖，加热至50℃，保温搅拌15min，搅拌后趁热过滤，得滤液，即得节水活性染料皂洗剂。

将本发明制得的节水活性染料皂洗剂添加至30℃水中，搅拌混合均匀，配制得浓度为1.0g/L皂洗液，然后按浴比为1:25，将染色织物与皂洗液放入玻璃容器中，于95℃下皂洗22min，皂洗后将染色织物取出，晾干即可。本发明活性染料皂洗剂使用安全、环保节水，对染色织物具有较好的皂洗效果，可有效提高织物的染色牢度，皂洗后的织物干摩擦色牢度达4级，湿摩擦色牢度达4级，而传统皂洗剂皂洗后的织物干摩擦色牢度为3级，湿摩擦色牢度为3级。

Claims (6)

1.一种节水活性染料皂洗剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按质量比5:1:10，分别称取葡萄皮、葡萄籽和去离子水，置于破壁料理机中，破碎后出料得混合浆汁，按重量份数计，分别选取100～120份混合浆汁、5～7份蔗糖、1～3份柠檬酸二铵和3～5份蛋白胨，搅拌混合后在121℃温度下灭菌得培养基；

（2）按重量份数计，分别称取4～6份酵母菌粉、2～4份乳酸菌粉、1～3份双歧杆菌粉和80～100份质量分数0.1%葡萄糖溶液，搅拌混合后得活化复合菌液，向培养基中加入培养基质量5～7%活化复合菌液，搅拌混合后置于恒温培养箱中进行发酵培养；

（3）待发酵培养后得发酵混合物，将发酵混合物在121℃温度下灭菌，灭菌后过滤，得发酵液，将发酵液减压蒸馏，得浓缩发酵液，备用；

（4）称取皂荚，去籽后得皂荚壳，将皂荚壳放入烘箱中，干燥后粉碎，过筛，得皂荚壳粉末，将皂荚壳粉末加入反应釜中，并向反应釜中加入皂荚壳粉末质量8～10倍质量分数80%乙醇溶液，加热至50～60℃浸提，浸提后过滤，得浸提液，将浸提液加入浓缩罐中浓缩，得浓缩液；

（5）将浓缩液加热至45～50℃，并在氮气保护下，向浓缩液中滴加浓缩液质量20～40%质量分数60%二甲基二烯丙基氯化铵溶液，随后滴加浓缩液2～3倍质量分数25%氨水溶液，滴加后升温至70～75℃，保温搅拌反应3～5h，反应结束后冷却至室温，并停止通入氮气，出料得反应物；

（6）向反应物中依次加入反应物质量10～15%硫酸溶液和反应物质量2～3倍无水乙醇，搅拌混合后抽滤，得滤渣，将滤渣放入真空干燥箱中干燥，干燥后粉碎，过筛，得干燥粉末；

（7）按质量比1:5，将干燥粉末加入步骤（3）备用的浓缩发酵液中，搅拌混合后得混合物，用质量分数20%醋酸溶液调节混合物pH至4.5～5.5，再向混合物中加入壳聚糖，加热搅拌后趁热过滤，得滤液，即得节水活性染料皂洗剂。

2.根据权利要求1所述的一种节水活性染料皂洗剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的破碎转速为15000～20000r/min，破碎时间为20～30s。

3.根据权利要求1所述的一种节水活性染料皂洗剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的发酵培养的温度为30～35，发酵培养的时间为10～12h。

4.根据权利要求1所述的一种节水活性染料皂洗剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的浸提时间为3～4h。

5.根据权利要求1所述的一种节水活性染料皂洗剂的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述的硫酸溶液的质量分数为2%。

6.根据权利要求1所述的一种节水活性染料皂洗剂的制备方法，其特征在于：步骤（7）中所述的壳聚糖质量为混合物质量3～5%。