CN108708164A - 一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂及其制备方法，按重量份计，包括以下组分：30‑40份烷基糖苷、0‑30份异构醇、0‑30份异构醇醚、5‑15份阴离子化剂、5‑15份碱性水溶液和0.2‑1.0份抗氧化剂。本发明的多功能低泡耐碱渗透剂，分子结构中兼有APG、异构醇和异构醇醚结构。通过调整三种原料的比例，可以任意调节多功能低泡耐碱渗透剂的结构和性能，比如可使渗透剂的耐碱性能在40‑200g/L范围内变化，并在不同烧碱浓度下，调整渗透剂的耐碱渗透性和乳化、分散性，有效地避免了通过复配所得的渗透剂在碱性条件下的分层、飘絮等问题，有效地提高了渗透剂的耐碱性和耐碱渗透性等综合性能。

Description

一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂及其制备方法，属于织物染整助剂领域。

背景技术

目前，待印染的棉、麻及其混纺织物通常要经过前处理工艺—精练。织物的精练是指棉布及其合成纤维混纺织物的退浆、煮练、漂白和丝光等操作工序，以除去织物上的浆料、纤维共生物等杂质，以获得理想的白度和毛效，一般采用烧碱、渗透剂、精练剂、稳定剂和双氧水对织物进行退浆、精练和漂白处理，所用的渗透剂、精练剂的耐碱度在30-100g/l烧碱之间，随着用碱量的提高，渗透性下降，从而影响产品的质量。随着印染技术的不断发展，平幅轧蒸和冷轧堆都采用高浓碱(180-200g/l)供液系统，这样就需要耐浓碱的渗透精练剂，以满足印染技术的要求。

一般来说，优良的精炼渗透剂需要具备如下特性：(1)乳化力强；去污力好；(2)渗透好；耐高温；耐强碱及氧化剂；(3)低泡沫；(4)降解性好；无毒安全。一般情况下，(1)和(2)是矛盾的，无法兼有，单一组分的表面活性剂很难满足所有的要求，需要通过复配增效方能制得满足要求的精练剂。目前的精练渗透剂大多为乳化力强的脂肪醇聚氧乙烯醚与耐碱、渗透性好的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯的复配物，但脂肪醇聚氧乙烯醚在强碱中的溶解度很小，而且当水的硬度较高或者含有杂质及纤维碎屑时，会在一定程度上形成絮状沉淀，影响精练剂的精练效果，只能在60g/l烧碱以下的低碱条件下使用，脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯虽然可以耐碱性提高，但其乳化能力弱，而且复配的产品往往存在分层的问题。因此在一定程度上限制了精练渗透剂在织物加工中的应用。织物经精练渗透剂处理过后经常出现织物强度损失，具体表现为织物在织布时容易发生破洞，断头等情况，白度低，造成织品染色牢度下降，最终影响纺织品的综合性能。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，乳化、去污能力强，渗透性好，耐碱性极强，生物降解性好，具有优异的乳化、分散、除油及净洗效果，能大大缩短精练工序耗时，有效降低精练工序对织物本身的损害，一定程度上提高织品的整体质量。

本发明还同时提供了上述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，方法简单，操作容易。

为了实现上述目的，本发明采用的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，按重量份计，包括以下组分：30-40份烷基糖苷、0-30份异构醇、0-30份异构醇醚、5-15份阴离子化剂、5-15份碱性水溶液和0.2-1.0份抗氧化剂。

作为改进，所述烷基糖苷的分子式为其中，K为4-20。

作为改进，所述异构醇的结构式为C_mH_2m+1OH，其中，m为6-15。

作为改进，所述多功能低泡耐碱渗透剂中至少包含一种以下所述的结构式：

其中，m、n分别为6-15，x、y分别为1-15。

作为改进，所述阴离子化剂采用磷酸化剂或磺酸化剂中的一种。

作为改进，所述磷酸化剂为磷酸、多聚磷酸和五氧化二磷中的至少一种。

作为改进，所述磺酸化剂为浓硫酸、三氧化硫、氨基磺酸中的至少一种。

作为改进，所述碱性水溶液采用氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、有机胺类水溶液中的至少一种。

作为改进，所述抗氧化剂为亚磷酸或次亚磷酸中的一种。

另外，本发明还提供了一种所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，包括以下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇、异构醇醚、阴离子化剂、碱性水溶液和抗氧化剂作为原料；

2)将烷基糖苷、异构醇、异构醇醚投加到反应容器中，在搅拌条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在35-45℃，然后将抗氧化剂投加到反应容器中，使得抗氧化剂和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将阴离子化剂慢慢的投加到步骤2)制得的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，控制反应过程中混合液B料的温度在50℃以下；

4)将混合液B料的温度提高到60-90℃，然后反应3-6小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量，使得耐碱性在40-200g/l，渗透力在5-10s之间，泡沫高度4-5cm，70s消完，有效酯的质量百分比含量为40-60％；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)的碱性水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明的多功能低泡耐碱渗透剂，制备方法简单，操作容易，不需要特殊设备，反应条件温和，生产成本低。

2)本发明的多功能低泡耐碱渗透剂，分子结构中兼有APG、异构醇和异构醇醚结构。通过调整三种原料的比例，可以任意调节多功能低泡耐碱渗透剂的结构和性能，比如可使渗透剂的耐碱性能在40-200g/L范围内变化，并在不同烧碱浓度下，调整渗透剂的耐碱渗透性和乳化、分散性，有效地避免了通过复配所得的渗透剂在碱性条件下的分层、飘絮等问题，有效地提高了渗透剂的耐碱性和耐碱渗透性等综合性能。

3)该渗透剂的最高耐碱性可达200g/l，渗透性和耐碱性极强，泡沫低，生物降解性好，具有优异的乳化、分散、除油及净洗效果，适用于棉、麻及其混纺织物的前处理。

4)因含APG结构的保护作用，经本发明的渗透剂煮练后的织物，强度损失少，织布时不易破洞、断头。

5)本发明不含APEO、NPEO及其衍生物，可生物降解，属环保产品。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，按重量份计，包括以下组分：30-40份烷基糖苷、0-30份异构醇、0-30份异构醇醚、5-15份阴离子化剂、5-15份碱性水溶液和0.2-1.0份抗氧化剂。本发明所选的三种主原料分别为APG、异构醇和异构醇醚，而且三种原料的比例是可以变动的。结构中的APG的突出特点是跟棉纤维中的纤维素有较好的亲和力，能通过渗透作用有效吸附在棉纤维表面，起到保护棉纤维强力损失的作用，增强耐碱性；结构中的异构醇能帮渗透剂达到快速渗透、去污的目的，而且泡沫低；结构中的异构醇醚有良好的去污性、脱脂性、分散性。通过调整三种原料的比例，可以任意调节渗透剂的结构和性能，比如可使渗透剂的耐碱性能在40-200g/L范围内变化，并在不同烧碱浓度下，调整渗透剂的耐碱渗透性和乳化、分散性，有效地避免了通过复配所得的渗透剂在碱性条件下的分层、飘絮等问题，有效地提高了渗透剂的耐碱性和耐碱渗透性等综合性能。

作为实施例的改进，所述烷基糖苷的分子式为其中，K为4-20。

作为实施例的改进，所述异构醇的结构式为C_mH_2m+1OH，其中，m为6-15。

作为实施例的改进，所述多功能低泡耐碱渗透剂中至少包含一种以下所述的结构式：

其中，m、n分别为6-15，x、y分别为0-15。

作为实施例的改进，所述阴离子化剂采用磷酸化剂或磺酸化剂中的一种。

作为实施例的改进，所述磷酸化剂为磷酸、多聚磷酸和五氧化二磷中的至少一种。

作为实施例的改进，所述磺酸化剂为浓硫酸、三氧化硫、氨基磺酸中的至少一种。

作为实施例的改进，所述碱性水溶液采用氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、有机胺类水溶液中的至少一种。

作为实施例的改进，所述抗氧化剂为亚磷酸或次亚磷酸中的一种。

另外，本发明还提供了一种所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，包括以下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇、异构醇醚、阴离子化剂、碱性水溶液和抗氧化剂作为原料；

2)将烷基糖苷、异构醇、异构醇醚投加到反应容器中，在搅拌条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在35-45℃，然后将抗氧化剂投加到反应容器中，使得抗氧化剂和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将阴离子化剂慢慢的投加到步骤2)制得的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，控制反应过程中混合液B料的温度在50℃以下；

4)将混合液B料的温度提高到60-90℃，然后反应3-6小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其耐碱性、渗透性、单酯含量和双酯含量，使得耐碱性在40-200g/l，渗透力在5-10s之间(执行标准GB5557-1985)，泡沫高度4-5cm，70s消完(ROSS方法测试)，有效酯的质量百分比含量为40-60％(具体数据视产品的应用要求而定)；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)的碱性水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。

实施例1

一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，按重量份计，包括以下组分：30份的烷基糖苷，30份的异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH，15份的多聚磷酸、15份的烧碱水溶液和0.2份的亚磷酸；

所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，具体包括如下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇醚、多聚磷酸、烧碱水溶液和亚磷酸作为原料；

2)将步骤1)中的烷基糖苷、异构醇醚投加到反应容器中，在搅拌的条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在35℃，然后将步骤1)中的亚磷酸投加到反应容器中，使得亚磷酸和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将步骤1)中的多聚磷酸慢慢的投加到步骤2)的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，因该反应是放热反应，需开冷却水进行冷却，使得反应过程中混合液B料的温度控制在50℃以下；

4)将混合液B的温度提高到60℃，然后反应3小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量，其耐碱性达100g/l，3g/l样品的渗透力在5-7s之间(执行标准GB5557-1985)，泡沫高度5-7cm，90s消完(ROSS方法测试)，有效酯的质量百分比含量为40-45％；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)中的烧碱水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。

实施例1制得多功能低泡耐碱渗透剂，其分子结构主要为结构D：

其中，m、n为6-15，x，y分别为1-15。

该多功能低泡耐碱渗透剂的耐碱性小于100g/l烧碱，但其在低碱条件下具有优良的乳化分散性，去污能力好，非常适合用于棉梭织冷堆、牛仔浆染、长车精练等前处理工艺中，对织物白度提升效果特别明显。

实施例2

一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，按重量份计，包括以下组分：30份的烷基糖苷、20份的异构醇C₁₀H₂₁OH、20份的异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH、15份的五氧化二磷、15份的氢氧化钾水溶液和0.5份的次亚磷酸；

所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，具体包括如下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇C₁₀H₂₁OH、异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH、五氧化二磷、氢氧化钾水溶液和次亚磷酸作为原料；

2)将步骤1)中的烷基糖苷、异构醇C₁₀H₂₁OH、异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH投加到反应容器中，在搅拌的条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在40℃，然后将步骤1)中的次亚磷酸投加到反应容器中，使得次亚磷酸和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将步骤1)中的五氧化二磷慢慢的投加到步骤2)的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，因该反应是放热反应，需开冷却水进行冷却，使得反应过程中混合液B料的温度控制在50℃以下；

4)将混合液B料的温度提高到70℃，然后反应4小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量，其耐碱性达150g/l，3g/l样品的渗透力在5-7s之间(执行标准GB5557-1985)，泡沫高度4-5cm，70s消完(ROSS方法测试)，有效酯的质量百分比含量为40-45％；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)中氢氧化钾水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。

实施例2中制得多功能低泡耐碱渗透剂，其分子结构主要为结构A和结构D：

其中，m、n为6-15，x，y分别为1-15。

该实施例2制得多功能低泡耐碱渗透剂，其耐碱性相对于实施例1制得产物有所提高，可达150g/l烧碱，但其在中、高碱性条件下具有优良的乳化分散性，去污能力好，非常适合用于棉梭织冷堆、牛仔浆染、长车精练等厚重织物、打鸡布等织密织物的前处理工艺中，对织物白度提升效果特别明显。

实施例3

一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，按重量份计，包括以下组分：30份的烷基糖苷，30份的异构醇C₁₀H₂₁OH，30份的异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH，15份的三氧化硫，15份的氢氧化钾水溶液和0.5份的亚磷酸；

所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，具体包括如下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇C₁₀H₂₁OH、异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH、三氧化硫、氢氧化钾水溶液和亚磷酸作为原料；

2)将步骤1)中的烷基糖苷、异构醇C₁₀H₂₁OH、异构醇醚C₁₃H₂₇(OCH₂CH₂)₁₀-OH投加到反应容器中，在搅拌的条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在45℃，然后将步骤1)中的亚磷酸投加到反应容器中，使得亚磷酸和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将步骤1)中的三氧化硫慢慢的投加到步骤2)的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，因该反应是放热反应，需开冷却水进行冷却，使得反应过程中混合液B料的温度控制在50℃以下；

4)将混合液B料的温度提高到80℃，然后反应4小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量，其耐碱性达180g/l，3g/l样品的渗透力在5-7s之间(执行标准GB5557-1985)，泡沫高度4-5cm，70s消完(ROSS方法测试)，有效酯的质量百分比含量为55-60％；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)中氢氧化钾水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。

实施例3中制得多功能低泡耐碱渗透剂，其分子结构主要为结构A和结构D：

其中，m、n为6-15，x，y分别为1-15。

该实施例3制得多功能低泡耐碱渗透剂，耐碱性相对较高，可达180g/l烧碱，其在高碱性条件下具有优良的渗透性，乳化分散性，去污能力一般，非常适合用于棉梭织平幅轧蒸和冷轧堆等高浓碱(150-180g/l)前处理工艺中，对织物白度提升效果特别明显。

实施例4

一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，按重量份计，包括以下组分：40份的烷基糖苷，25份的异构醇C₁₀H₂₁OH，10份的浓硫酸，10份的烧碱水溶液和0.5份的次亚磷酸；

所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，具体包括如下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇C₁₀H₂₁OH、浓硫酸、烧碱水溶液和次亚磷酸作为原料；

2)将步骤1)中的烷基糖苷、异构醇C₁₀H₂₁OH投加到反应容器中，在搅拌的条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在40℃，然后将步骤1)中的次亚磷酸投加到反应容器中，使得次亚磷酸和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将步骤1)中的浓硫酸慢慢的投加到步骤2)的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，因该反应是放热反应，需开冷却水进行冷却，使得反应过程中混合液B料的温度控制在50℃以下；

4)将混合液B料的温度提高到90℃，然后反应5小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量，其耐碱性达150g/l，3g/l样品的渗透力在5-7s之间(执行标准GB5557-1985)，泡沫高度3-5cm，60s消完(ROSS方法测试)有效酯的质量百分比含量为40-45％；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)中烧碱水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。

实施例4中制得多功能低泡耐碱渗透剂，其分子结构主要为结构B：

其中，m、n为6-15。

该实施例4制得多功能低泡耐碱渗透剂，耐碱性相对较高，可达180g/l烧碱，其在高碱性条件下具有优良的渗透性，乳化分散性，去污能力一般，非常适合用于棉梭织平幅轧蒸和冷轧堆等高浓碱(180-200g/l)前处理工艺中，也可以适用于棉梭织的低碱(180-200g/l)丝光工艺中对织物白度提升效果特别明显。

上述实施例1-4制得的多功能低泡耐碱渗透剂，性能各有差异，是通过调整APG、异构醇和异构醇醚三种原料的比例而得到，每种产品都具有自己的结构和性能，可实现耐碱性能在40-200g/L范围内变化，并在不同烧碱浓度下，调整渗透剂的耐碱渗透性和乳化、分散性等综合性能差异化。这种差异化，可以使本发明的多功能低泡耐碱渗透剂用于不同的棉织物的前处理工艺中，应用范围广泛，应用价值和前景及经济效益可观，具有非常高的实用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：30-40份烷基糖苷、0-30份异构醇、0-30份异构醇醚、5-15份阴离子化剂、5-15份碱性水溶液和0.2-1.0份抗氧化剂。

2.根据权利要求1所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述烷基糖苷的分子式为其中，K为4-20。

3.根据权利要求1所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述异构醇的结构式为C_mH_2m+1OH，其中，m为6-15。

4.根据权利要求1所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述多功能低泡耐碱渗透剂中至少包含一种以下所述的结构式：

其中，m、n分别为6-15，x、y分别为1-15。

5.根据权利要求1所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述阴离子化剂采用磷酸化剂或磺酸化剂中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述磷酸化剂为磷酸、多聚磷酸和五氧化二磷中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述磺酸化剂为浓硫酸、三氧化硫、氨基磺酸中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述碱性水溶液采用氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、有机胺类水溶液中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种织物精练用多功能低泡耐碱渗透剂，其特征在于，所述抗氧化剂为亚磷酸或次亚磷酸中的一种。

10.一种权利要求1-9任一项所述多功能低泡耐碱渗透剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)称取配方量的烷基糖苷、异构醇、异构醇醚、阴离子化剂、碱性水溶液和抗氧化剂作为原料；

2)将烷基糖苷、异构醇、异构醇醚投加到反应容器中，在搅拌条件下，将烷基糖苷混合醇醚的温度控制在35-45℃，然后将抗氧化剂投加到反应容器中，使得抗氧化剂和烷基糖苷混合醇醚充分混合均匀，制得混合液A料；

3)将阴离子化剂慢慢的投加到步骤2)制得的混合液A料中进行反应，制得混合液B料，控制反应过程中混合液B料的温度在50℃以下；

4)将混合液B料的温度提高到60-90℃，然后反应3-6小时，取样，待检测；

5)取步骤4)中的样品，冷却，测定其耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量，使得耐碱性在40-200g/l，渗透力在5-10s之间，泡沫高度4-5cm，70s消完，有效酯的质量百分比含量为40-60％；

6)当样品的耐碱性、渗透性、泡沫和有效酯含量均符合要求后，降温至50℃以下，用步骤1)的碱性水溶液进行中和，pH值控制在4-7之间，从而制得多功能低泡耐碱渗透剂。