CN108823958A - 一种耐碱耐双氧水的增白剂及其应用工艺 - Google Patents

一种耐碱耐双氧水的增白剂及其应用工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐碱耐双氧水的增白剂及其应用工艺，涉及化学印染助剂领域，这种耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：分散蓝:0.01％‑5％；C.I.分散紫60:0.01％‑5％；增白剂：15％‑55％；元明粉：35％‑75％；应用工艺包括：精炼、碱性氧漂和增白同浴；水洗；脱水；烘干。通过上述比例生产出来的增白粉具有耐碱耐双氧水的特点，这种增白粉主要运用在印染过程中，使得精炼、碱性氧漂以及增白同浴在同一步中进行，之后进行水洗，整个步骤只需一次水洗，所以缩短了印染步骤，而且节约了水资源，减少了污水的排放。

Description

一种耐碱耐双氧水的增白剂及其应用工艺
技术领域
本发明涉及化学印染助剂领域，更具体地说，它涉及一种耐碱耐双氧水的增白剂及其应用工艺。
背景技术
增白剂是一类能提高纤维织物和纸张等白度的有机化合物。增白剂的作用是把织物吸收的不可见的紫外线辐射转变成蓝色的荧光辐射，与原有的黄光辐射互为补色成为白光，提高产品在日光下的白度。
如申请公告号为CN102898870A的中国专利公开了一种棉布用荧光增白剂的组合物，以质量百分比计的各组分组成：荧光增白剂BA20-80％；分散紫2RL0.0-1.5％；分散艳蓝E-4R0.0-1.0％；元明粉为余量。通过上述的组合，对棉布的白度提升值高，并且在棉布增白达到相同的白度要求时，可降低荧光增白剂的用量，节约成本。
但是，这种荧光增白剂在印染棉布时，在经过精炼和漂白后，需要水洗以及中和，之后再进行增白过程，即增白剂的使用，增白过程之后需要再次进行水洗。因为精炼和退浆的过程中使用烧碱，从而使得分散紫2RL和分散艳蓝E-4R内的双键发生断裂，从而变成另一种物质；而漂白的过程中使用双氧水进行漂白，同样的，分散紫2RL和分散艳蓝E-4R与双氧水发生反应，从而变成另一种物质；所以，在对棉布进行印染处理时，为了避免这种情况发生，通常印染棉布的工艺为精炼、退浆和漂白后进行水洗以及中和，中和之后再进行增白，增白过程之后水洗，其中两次水洗一次中和，不仅步骤繁多，而且浪费水资源的同时，增加了污水的排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐碱耐双氧水的增白剂及其应用工艺，化学组成以质量百分比计为：分散蓝:0.01％-5％；C.I.分散紫 60；0.01％-5％；增白剂：15％-55％；元明粉：35％-75％以及这种耐碱耐双氧水的增白剂应用在印染布料中的工艺为：精炼、碱性氧漂和增白同浴；水洗；脱水；烘干。通过使用这种耐碱耐双氧水的增白剂使得精炼、碱性氧漂和增白同浴在同一步中进行，之后进行水洗，整个步骤只需一次水洗，所以缩短了印染步骤，而且节约了水资源，减少了污水的排放。
一种耐碱耐双氧水的增白剂，这种耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝:0.01％-5％；
C.I.分散紫60:0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％。
通过采用上述技术方案，本发明中采用113号增白剂，113号增白剂能吸收紫外光并激发出蓝色或蓝紫色荧光。吸附有113号增白剂的织物，一方面能将照射到织物上面的可见光反射出来，同时还能将波长为300-400nm的紫外光吸收转变成蓝色或蓝紫色可见光发射出来，消除了织物基体中的黄色，使其显得洁白；另一方面增加了反射可见光的强度，达到增白增艳的目的。
本发明中使用的分散蓝染料为山东蓬莱嘉信染料化工有限公司生产的HA-RL蓝被织物吸附后，起到调节织物色光，使织物显蓝紫光，视觉白感更强。本发明中C.I.分散紫60是由德司达(南京)染料有限公司生产的大爱尼克司艳紫R，大爱尼克司艳紫R可协助HA-RL蓝使得织物显蓝紫光。HA-RL蓝和大爱尼克司艳紫R均具有耐强碱耐双氧水的性质，通过加入HA-RL蓝和大爱尼克司艳紫R使得整体的增白剂在强碱和双氧水的条件下保持原来的化学结构，从而使得织物显示出蓝紫光。
元明粉作促染剂，促进增白剂上染，同时作稀释剂，降低增白剂的强度到目标值。
作为本发明的进一步改进，所述耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
分散剂：0-5％。
通过采用上述技术方案，在印染布料过程中，通过添加分散剂，增大增白剂、分散蓝以及C.I.分散紫在水中的溶解性，防止增白剂分子相互吸引而凝聚。分散剂由是由于胶束的作用，才能够增大增白剂、分散蓝以及C.I.分散紫在水中的溶解性。胶束内部是由亲油基团排列而成的一个极小的非极性疏水空间，而外部是由亲水基团形成的极性区。由于胶束的大小属于胶体溶液范围，因此上述的这些物质被胶束增容后仍呈现为澄明溶液，继而溶解度增大。
作为本发明的进一步改进，所述耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
防尘剂：0-0.5％。
通过采用上述技术方案，在对本发明进行大规模的制造加工时，往往由于所添加的粉剂过多，会出现粉末飘扬，从而使得其他成分的相对减少，所以添加防尘剂可以有效的防止增白剂、分散蓝以及C.I. 分散紫粉末飘扬，进而增大溶解性。
作为本发明的进一步改进，所述耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
分散剂：0-5％；
防尘剂：0-0.5％。
通过采用上述技术方案，可以对本发明进行大批量的生产，同时添加分散剂和防尘剂，既可以发挥自身所具有的作用，而且两者之间还会产生协同作用；其中马来酸二丁酯既可以起到防止增白剂、分散蓝以及C.I.分散紫粉末飘扬，又可以使得分散剂的分散性能增大，使增白剂分子进一步分散，增大了增白剂分子与分散蓝和C.I.分散紫粉接触面积，更加充分的混合在一起，增加了本发明的着色效果。
作为本发明的进一步改进，所述分散剂为亚甲基双萘磺酸钠和木质素磺酸钠中的一种。
通过采用上述技术方案，通过使用亚甲基双萘磺酸钠和木质素磺酸钠中的一种作分散剂，这两种物质均可以耐酸耐碱，并且能够帮助增白剂粒子进一步分散，并扩散与液体中，还有一定的润湿和匀染的作用。
作为本发明的进一步改进，所述防尘剂为马来酸二丁酯、烷基磺酸苯酯、丙三醇以及防尘剂PD中的任意一种。
通过采用上述技术方案，由于本发明的其他成分为粉状物质，常常在进行批量规模生产本发明时，大量的粉末飘扬，导致各物质之间充分混合困难，从而造成生产效率缓慢，而马来酸二丁酯、烷基磺酸苯酯、丙三醇以及防尘剂PD均为油状物质，能够将本发明其他的粉状物质吸附在油状物质上，然后通过机械混合，从而能够做到各物质之间的充分混合，从而进一步的防止增白剂、分散蓝以及C.I.分散紫粉末飘扬。
作为本发明的进一步改进，所述耐碱耐双氧水的增白剂的应用工艺包括以下步骤：
步骤一：精炼、碱性氧漂、增白同浴；
步骤二：水洗；
步骤三：脱水；
步骤四：烘干。
通过采用上述技术方案，使用不耐碱耐双氧水的增白剂所采用的印染工艺的步骤为：
步骤一：精炼和碱性氧漂；
步骤二：水洗；
步骤三：中和；
步骤四：增白；
步骤五：水洗；
步骤六：脱水；
步骤七：烘干。
由于现有传统的增白剂染料不耐碱不耐双氧水，而印染工艺中精炼和漂白均在碱性条件下进行，而且还要使用双氧水对布料进行漂白，所以常常需要在经过这些步骤之后对布料再次进行水洗和中和，使布料表面呈中性，并且将双氧水洗去，才可以对布进行增白剂的使用，否则碱性环境和双氧水的作用会使得不耐碱耐双氧水的增白剂在这个过程中化学结构的改变，从而使得增白失去本身的作用。在使用传统的增白剂的过程中，会浪费大量的水，并且增大了工作人员的工作量。而使用本发明后，可以将精炼、酶退浆和漂白后的布料直接进行增白剂的使用，从而缩短了步骤，节约了水资源，减少了污水的排放同时减少了工作人员的工作量。
作为本发明的进一步改进，所述耐碱耐双氧水的增白剂的最优化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
分散剂：2％；
防尘剂：0.3％。
通过采用上述技术方案，使用上述的配比做生产出来的增白剂在基于耐碱耐双氧水的性能下，使用在布料上白度的效果最佳。
作为本发明的进一步改进，所述耐碱耐双氧水的增白剂的最优化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
分散剂：2％；
防尘剂：0.3％。
通过采用上述技术方案，使用上述的配比做生产出来的增白剂在基于耐碱耐双氧水的性能下，使用在布料上白度的效果最佳。
作为本发明的进一步改进，所述元明粉的粒径大小控制在过80 目标准筛以下。
通过采用上述技术方案，通过将元明粉的粒径控制在过80目标准筛后，即与增白剂的粒径接近，从而在生产时，防止拼混时与其他物质上下层不均匀。
综上所述，本发明的优点和有益效果是：
1、通过在增白剂原粉中添加抗碱抗双氧水的分散染料，使得精炼、碱性氧漂和增白同浴在同一步中进行，之后进行水洗，整个步骤只需一次水洗，所以缩短了印染步骤，而且节约了水资源，减少了污水的排放；
2、可以对本发明进行大批量的生产，同时添加分散剂和防尘剂，既可以发挥自身所具有的作用，而且两者之间还会产生协同作用；其中马来酸二丁酯既可以起到防止增白剂、分散蓝以及C.I.分散紫粉末飘扬，又可以使得分散剂的分散性能增大，使增白剂分子进一步分散，增大了增白剂分子与分散蓝和C.I.分散紫粉接触面积，更加充分的混合在一起，增加了本发明的着色效果；
3、通过使用亚甲基双萘磺酸钠和木质素磺酸钠中的一种作分散剂，这两种物质均可以耐酸耐碱，并且能够帮助增白剂粒子进一步分散，并扩散与液体中，还有一定的润湿和匀染的作用。
附图说明
图1为本发明一种耐碱耐双氧水的增白剂应用在印染布料工艺上的工艺流程图。
具体实施例
实施例1：
一种耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：0.175％；
大爱尼克司艳紫R：0.275％；
113号增白剂：25％；
元明粉：72.25％；
亚甲基双萘磺酸钠：2％；
马来酸二丁酯：0.3％。该实施例的代号为：4BK。
其制备方式为：将元明粉的粒径打磨至过80目标准筛以下，颗粒大小与113号增白剂接近，然后将上述打磨后的元明粉以及其他的物质组分按照上述的质量百分比在常温下一次性放入双螺旋混合机中拼混在一起,转速为3000转/分的条件下搅拌30-60分钟，即得到本产品。
参照图1，通过上述方法生产出的耐碱耐双氧水的增白剂应用在印染布料的工艺包括以下步骤：
步骤一：精炼、碱性氧漂、增白同浴；
步骤二：水洗；
步骤三：脱水；
步骤四：烘干。
实施例2：与实施例1的区别在于耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：0.425％；
大爱尼克司艳紫R：0.4％；
113号增白剂：30％；
元明粉：66.875％；
亚甲基双萘磺酸钠：2％；
马来酸二丁酯：0.3％。该实施例的代号为：CE-4B。
实施例3：本实施的制备方法与实施例1相同，但区别在于本实施例的化学组成与实施例1不同，本实施例的化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：2.5％；
大爱尼克司艳紫R：2.5％；
113号增白剂：35％；
元明粉：60％。
实施例4：与实施例3的区别在于：在染料粉体拼混器中添加了 HA-RL蓝、大爱尼克司艳紫R、113号增白剂以及元明粉后再添加分散剂，选择的分散剂为亚甲基双萘磺酸钠，此时各化学成分的质量百分比为：
HA-RL蓝：2.5％；
大爱尼克司艳紫R：2.5％；
113号增白剂：35％；
元明粉：57.5％；
亚甲基双萘磺酸钠：2.5％；
实施例5：与实施例3的区别在于：在染料粉体拼混器中添加了 HA-RL蓝、大爱尼克司艳紫R、113号增白剂、元明粉以及防尘剂，选择的防尘剂为马来酸二丁酯，此时各化学成分的质量百分比为：
HA-RL蓝：2.5％；
大爱尼克司艳紫R：2.5％；
113号增白剂：35％；
元明粉：59.75％；
马来酸二丁酯：0.25％。
实施例6：与实施例3的区别在于：在染料粉体拼混器中添加了 HA-RL蓝、大爱尼克司艳紫R、113号增白剂、元明粉以及亚甲基双萘磺酸钠后再添加防尘剂，选择的防尘剂为马来酸二丁酯，此时各化学成分的质量百分比为：
HA-RL蓝：2.5％；
大爱尼克司艳紫R：2.5％；
113号增白剂：35％；
元明粉：57.25％；
亚甲基双萘磺酸钠：2.5％；
马来酸二丁酯：0.25％。
实施例7：与实施例6的区别在于分散剂为木质素磺酸钠。耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：0.01％；
大爱尼克司艳紫R：5％；
113号增白剂：54.49％；
元明粉：35％；
木质素磺酸钠：5％；
马来酸二丁酯：0.5％。
实施例8：与实施例6的区别在于防尘剂为烷基磺酸苯酯。耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：5％；
大爱尼克司艳紫R：0.01％；
113号增白剂：55％；
元明粉：35％；
亚甲基双萘磺酸钠：4.49％；
烷基磺酸苯酯：0.5％。
实施例9：与实施例6的区别在于防尘剂为丙三醇。耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：2.25％；
大爱尼克司艳紫R：2.25％；
113号增白剂：15％；
元明粉：75％；
亚甲基双萘磺酸钠：5％；
丙三醇：0.5％。
实施例10：与实施例6的区别在于防尘剂为防尘剂PD。耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：3.5％；
大爱尼克司艳紫R：3.5％；
113号增白剂：35.25％；
元明粉：55％；
亚甲基双萘磺酸钠：2.5％；
马来酸二丁酯：0.25％。
实施例11：与实施例6的区别在于耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：3.9％；
大爱尼克司艳紫R：3.9％；
113号增白剂：45％；
元明粉：45％；
亚甲基双萘磺酸钠：2％；
马来酸二丁酯：0.2％。
实施例12：与实施例6的区别在于耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：3.1％；
大爱尼克司艳紫R：3.1％；
113号增白剂：25％；
元明粉：65％；
亚甲基双萘磺酸钠：3.5％；
马来酸二丁酯：0.3％。
实施例13：与实施例6的区别在于耐碱耐双氧水的增白剂，化学组成以质量百分比计为：
HA-RL蓝：3.9％；
大爱尼克司艳紫R：3.9％；
113号增白剂：45％；
元明粉：45％；
亚甲基双萘磺酸钠：2％；
马来酸二丁酯：0.2％。
为了说明使用本发明耐碱耐双氧水的增白剂在印染布料过程中耐碱耐双氧水的特性，做了如下实验：
一、布样准备：称取十二块大小相同的人造针织坯布，每块质量为20g±0.1g；
二、增白剂溶液配制：
(1).准备温水(40-60℃)，用不锈钢盘加自来水1-2升，在电炉上加热到40-60℃,备用。
(2).溶解定容：称取1g实施例12中的增白剂(CE-4B)三份，每份分别溶解在步骤(1)中的每个烧杯内；称取1g杭州美利环保科技有限公司所生产的增白剂(代号为：标样)三份，每份分别用备用温水溶解在200ml烧杯内，然后使用500ml的容量瓶定容。
三、助剂准备
(1)，双氧水：称取10g工业双氧水于200ml烧杯中，加水到 100ml搅匀，此时双氧水浓度为100g/l.
(2),双氧水稳定剂:称取1g双氧水稳定剂于200ml烧杯中，加水到100ml搅匀，此时双氧水浓度为10g/l.
(3),烧碱溶液配制：称2g烧碱于200ml烧杯中，加水到100ml 搅匀
四、工作液配制及印染加工：
A、碱氧与增白二浴常规工艺:
1、准备6个钢杯，每个钢杯中分别5ml双氧水溶液，10ml双氧水稳定剂,补水85ml,按浴比1:5控制总液量为100ml。
2、调PH,用美特勒PH计检测，用烧碱溶液调PH到10±0.5。
3、在六个钢杯中分别投入第一步备好的布样，拧紧盖子后放入打样机，设定好程序，2℃/min升温到98℃,运转时间30min。
4、将步骤3中的布冷水冲洗、中和水洗、脱水。
5、将六个钢杯洗净，分别吸入对应的增白剂溶液40ml,加水60ml, 按浴比1:5控制总液量为100ml。
6、在六个钢杯中分别投入氧漂好的布样，拧紧盖子后放入打样机，设定好程序，2℃/min升温到98℃,运转时间30min。
7、将步骤6中的布冷水冲洗、脱水、烘干。
B、碱氧增一浴工艺：
1、准备6个钢杯，每个钢杯中分别吸入40ml对应的增白剂溶液，5ml双氧水溶液，10ml双氧水稳定剂,补水45ml,按浴比1:5控制总液量为100ml。
2、调PH,用美特勒PH计检测，用烧碱溶液调PH到10±0.5。
3、在六个钢杯中分别投入第一步备好的布样，拧紧盖子后放入打样机，设定好程序，2℃/min升温到98℃,运转时间30min。
4、将第3步加工后的布样再进行水洗、脱水、烘干。
五、将第四步后的布样放入Datacolor 600设备上测白度、色光。
下表是十二份样品所测出的白度样的数据统计：
表1：CE-4B(0.4％)与标样对比白度：
选取CE-4B(0.4％)和标样中2号样的对比色光：在光源为D65，观察器角度为10度。
表2：CE-4B(0.4％)的测量数据和分析数据：测试数据(D65 10 Deg)：
表3：标样中2号样的测量数据和分析数据：测试数据(D65 10Deg)：
表4：表2中各字母所代替的含义以及数据正负所表达的含义：
根据表1和表2，看出在使用CE-4B号增白剂和市售的标样增白剂所印染处的布样之间的白度值接近，但是从色光上看出，CE-4B的 CIE DE值为0.27，而标样的CIE DE值为1.02，标样的综合差异大于1，即为不合格；同时，标样的色光中δa值为0.98，相对于CE-4B色光中δa值为0.03来比较，标样所染出的布更显红光。CE-4B的 STR％值为104.95，偏差为4.95，小于5为合格；而标样的STR％值为85.1，偏差为14.9，大于5为不合格。CE-4B的CMC DE值为0.17，小于1为合格；而标样的CMC DE值为1.38，大于1为不合格。
这说明，使用CE-4B的布样在经过碱和双氧水的印染加工之后，依然含有增白效果；在实验后对CIE DE、STR％和CMC DE的分析得到，使用CE-4B作增白剂印染出的布料在色光方面均为合格，而使用标样作增白剂印染出的布料在色光方面均为不合格，这是因为标样增白剂本身不耐碱和不耐双氧水，在印染中碱性环境和双氧水的环境下化学结构发生改变，从而失去了对布料的增白效果，所以标样相比 CE-4B作增白剂所印染的布料更显红光。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：这种耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝:0.01％-5％；
C.I.分散紫60:0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％。
2.根据权利要求1所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
分散剂：0-5％。
3.根据权利要求1所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
防尘剂：0-0.5％。
4.根据权利要求1所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述耐碱耐双氧水的增白剂化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.01％-5％；
C.I.分散紫60：0.01％-5％；
增白剂：15％-55％；
元明粉：35％-75％；
分散剂：0-5％；
防尘剂：0-0.5％。
5.根据权利要求2所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述分散剂为亚甲基双萘磺酸钠和木质素磺酸钠中的一种。
6.根据权利要求3所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述防尘剂为马来酸二丁酯、烷基磺酸苯酯、丙三醇以及防尘剂PD中的任意一种。
7.根据权利要求4所述耐碱耐双氧水的增白剂的应用工艺，其特征在于：将坯布进行以下步骤：
步骤一：精炼、碱性氧漂、增白同浴；
步骤二：水洗；
步骤三：脱水；
步骤四：烘干。
8.根据权利要求6所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述耐碱耐双氧水的增白剂的最优化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.175％；
C.I.分散紫60：0.275％；
增白剂：25％；
元明粉：72.25％；
分散剂：2％；
防尘剂：0.3％。
9.根据权利要求6所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：
所述耐碱耐双氧水的增白剂的最优化学组成以质量百分比计为：
分散蓝：0.425％；
C.I.分散紫60：0.4％；
增白剂：30％；
元明粉：66.875％；
分散剂：2％；
防尘剂：0.3％。
10.根据权利要求1所述的耐碱耐双氧水的增白剂，其特征在于：所述元明粉的粒径大小控制在过80目标准筛以下。
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