CN108978188B - 一种低温精练剂及其制备方法 - Google Patents

一种低温精练剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及印染助剂技术领域，具体涉及一种低温精练剂及其制备方法。本发明提供的低温精练剂，包括以下组分及其重量百分数：双氧水活化剂0.2‑0.8％，低泡表面活性剂21.8‑39.2％，助练剂3‑10％，去离子水50‑75％。本发明提供的低温精练剂能够使双氧水在低温条件下有效分解，释放出活性氧达到高温精练的效果，能够使棉蜡在低温下有效去除，在低温精练时精练效果好，精练效果均匀一致，效率高。另外，本发明提供的低温精练剂环境友好，可生物降解。

Description

一种低温精练剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及印染助剂技术领域，具体涉及一种低温精练剂及其制备方法。
背景技术
棉针织物在染色前都需要进行前处理，以烧碱作为蛋白质、果胶、油蜡的水解剂和皂化剂，再用表面化活性剂将分解物乳化和分散而从棉纤维上去除，双氧水的氧化作用漂白织物。传统的棉针织物前处理是采用溢流染缸间歇式95-100℃精练工艺。该工艺存在以下缺点：(1)反应都必须在高温下进行，同时双氧水的漂白作用也要在95℃以上才有效发挥。传统棉针织工艺都是在95-100℃条件下进行，练漂时间40-60min。(2)耗用蒸汽量很大，1吨棉针织品约需蒸汽5-6吨，占整个染整用汽量的60％左右。(3)强力损伤大，织物失重率高。(4)纤维收缩严重，容易起褶皱印。为解决高温前处理工艺的上述缺点，开发节能减排绿色环保的低温精练剂很有必要。低温精练生产工艺具有以下优点：(1)节约能源，与高温精练工艺相比，能源消耗节省20-50％。(2)降低织物脆损，织物强力损失少。(3)减少了织物起皱现象。
中国专利CN102720056B公开了一种低温精练剂及其在棉及其混纺织物前处理工艺中的应用，此低温精练剂按重量比包含：脂肪酸衍生物Diacid X 22％～28％、异构醇TO-7 13％～17％、异构醇XP-90 4％～6％、仲烷基磺酸钠SAS-60 8％～12％、单烷基二苯醚双磺酸盐8％～12％，余量为去离子水。该发明的低温精练剂应用于棉及其混纺织物的前处理工艺，能够将传统的高温高碱煮漂工艺改进为低温少碱煮漂合一的短流程工艺，经济环保且对棉及其混纺织物的前处理效果优异。但是，该低温精练剂中含有单烷基二苯醚双磺酸盐，可能含有苯类物质，环保性不理想，并且该发明没有双氧水活化剂，在低温的情况下不能让双氧水有效分解，导致白度欠佳。
中国专利申请CN105155249A公开了一种低温精练剂及其制备和用途，所述低温精练剂由质量百分含量为15％～25％低温漂练剂和质量百分含量为75％～85％低温氧漂活化剂组成，其中，所述低温漂练剂由以下组分组成：碱性果胶酶，蓖麻酸丁酯硫酸钠，烷基醇酰胺聚氧乙烯醚，有机硅消泡剂；所述低温氧漂活化剂由如下组分组成：椰油酰胺丙基甜菜碱，螯合分散剂，活化剂促进剂份，碱剂，水。采用该低温精练剂处理的棉/毛纱线，其白度、毛效、强力、手感、耐洗牢度和耐摩擦牢度好于常规工艺。但是，该精练剂中使用了碱性果胶酶，使得精练剂的稳定性不是很好，该发明所选用的表面活性剂蓖麻酸丁酯硫酸钠、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜碱在低温情况下精练效果较差，而且泡沫很大，影响织物运转，且成本较高。
目前，现有的低温精练剂存在低温(60-80℃)条件下双氧水不能有效释放活性氧，棉蜡不能有效去除而导致织物芯吸高度低，精练效果不理想，生物降解困难，造成水体富营养化的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低温精练剂及其制备方法。本发明提供的低温精练剂能够使双氧水在低温(60-80℃)条件下有效分解，释放出活性氧达到高温精练的效果，能够使棉蜡在低温下有效去除，在低温精练时精练效果好，精练效果均匀一致，效率高。另外，本发明提供的低温精练剂环境友好，可生物降解。
本发明的技术方案是：
一种低温精练剂，包括以下组分及其重量百分数：双氧水活化剂0.2-0.8％，低泡表面活性剂21.8-39.2％，助练剂3-10％，去离子水50-75％。
进一步地，所述的低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％。
进一步地，所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、亚氨基二琥珀酸亚铁、葡萄糖酸亚铁中的一种或组合。
更进一步地，所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物。
所述水杨醛缩牛磺酸合锰配合物的制备方法为：
(1)取等物质的量的牛磺酸和氢氧化钾，加去离子水，去离子水的加入量为上述牛磺酸和氢氧化钾总质量的30倍，搅拌至完全溶解，得溶液A，将上述溶液A以1mL/min的速度滴加到与牛磺酸等物质的量的水杨醛的无水乙醇溶液中，水杨醛的无水乙醇溶液的体积为溶液A体积的40％，搅拌升温至55℃，控制pH为5.5，反应0.5h后，得反应液；
(2)向步骤(1)所得反应液中滴加摩尔浓度为2.0mol/L的硝酸锰水溶液，滴加速度为1mL/min，硝酸锰的物质的量与步骤(1)中牛磺酸的物质的量相同，搅拌升温至70℃，反应2h，过滤，滤液静置，结晶，再经无水乙醇重结晶，即得。
进一步地，所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数(乙氧基数)为3-5)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为5-10)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为3-10)按重量比1-2:5-7:9-12组成。
更进一步地，所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为3-5)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为5-10)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为3-10)按重量比1:6:10组成。
进一步地，所述异构十三醇聚氧乙烯醚的EO数为5或7。
进一步地，所述助练剂为二乙二醇丁醚、异戊二醇或三丙二醇丁醚。
更进一步地，所述助练剂为异戊二醇。
另外，本发明还提供了低温精练剂的制备方法，步骤如下：
S1将低泡表面活性剂和助练剂混合，以400-600r/min的速度搅拌25-35min，得混合液；
S2向步骤S1所得混合液中加入双氧水活化剂，以300-400r/min的速度搅拌10-15min，加入去离子水，搅拌均匀，即得。
本发明中，双氧水活化剂能够使双氧水在低温(60-80℃)条件下有效分解，释放出活性氧达到高温精练的效果，解决了双氧水在低温情况下不能有效释放活性氧的问题。本发明中，由异辛醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚按一定重量比复配而成的低泡表面活性剂中，上述三种组分协同作用，具有优良的润湿性和渗透性，有利于乳化织物上的油脂、蜡质属脂肪性物质，能够适应低温条件下乳化、渗透、分散性能的要求，得到优异的精练效果。本发明中，助练剂能够进一步提升低温条件下对油蜡杂质的去除效果，进一步提高织物的芯吸高度，增强透湿性。
本发明提供的低温精练剂由双氧水活化剂、低泡表面活性剂和助练剂等制备而成，各组分之间相互协同作用，不仅能够适应低温条件下乳化、渗透、分散性能的要求，还具有优异的低泡性，其处理后的织物的CIE白度、30min芯吸高度以及顶破强力均较高，精练效果好。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明提供的低温精练剂能够使双氧水在低温(60-80℃)条件下有效分解，释放出活性氧达到高温精练的效果，解决了双氧水在低温(60-80℃)情况下不能有效释放活性氧的问题。
(2)本发明提供的低温精练剂能够使棉蜡在低温(60-80℃)条件下有效去除，解决了低温条件下棉蜡不能有效去除，导致织物芯吸高度低的问题。
(3)本发明提供的低温精练剂在低温精练时精练效果好，精练效果均匀一致，效率高。
(4)本发明提供的低温精练剂对织物纤维无损伤，环境友好，可生物降解，解决了传统精练剂生物降解困难，造成水体富营养化的问题。
(5)采用本发明提供的低温精练剂对棉针织物进行低温精练，节能效果显著。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
实施例1、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.2％，低泡表面活性剂21.8％，助练剂3％，去离子水75％；所述双氧水活化剂为亚氨基二琥珀酸亚铁；所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为3)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为5)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为3)按重量比1:7:12组成；所述助练剂为二乙二醇丁醚。
制备方法：
S1将低泡表面活性剂和助练剂混合，以400r/min的速度搅拌25min，得混合液；
S2向步骤S1所得混合液中加入双氧水活化剂，以300r/min的速度搅拌10min，加入去离子水，搅拌均匀，即得。
实施例2、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.8％，低泡表面活性剂39.2％，助练剂10％，去离子水50％；所述双氧水活化剂由亚氨基二琥珀酸亚铁和葡萄糖酸亚铁按重量比2:5组成；所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为5)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为10)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为10)按重量比2:5:9组成；所述助练剂为三丙二醇丁醚。
制备方法：
S1将低泡表面活性剂和助练剂混合，以600r/min的速度搅拌35min，得混合液；
S2向步骤S1所得混合液中加入双氧水活化剂，以400r/min的速度搅拌15min，加入去离子水，搅拌均匀，即得。
实施例3、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％；所述双氧水活化剂由水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、亚氨基二琥珀酸亚铁和葡萄糖酸亚铁按重量比5:2:1组成；所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为4)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:6:10组成；所述助练剂为异戊二醇。
所述水杨醛缩牛磺酸合锰配合物的制备方法为：
(1)取等物质的量的牛磺酸和氢氧化钾，加去离子水，去离子水的加入量为上述牛磺酸和氢氧化钾总质量的30倍，搅拌至完全溶解，得溶液A，将上述溶液A以1mL/min的速度滴加到与牛磺酸等物质的量的水杨醛的无水乙醇溶液中，水杨醛的无水乙醇溶液的体积为溶液A体积的40％，搅拌升温至55℃，控制pH为5.5，反应0.5h后，得反应液；
(2)向步骤(1)所得反应液中滴加摩尔浓度为2.0mol/L的硝酸锰水溶液，滴加速度为1mL/min，硝酸锰的物质的量与步骤(1)中牛磺酸的物质的量相同，搅拌升温至70℃，反应2h，过滤，滤液静置，结晶，再经无水乙醇重结晶，即得。
所述低温精练剂的制备方法为：
S1将低泡表面活性剂和助练剂混合，以500r/min的速度搅拌30min，得混合液；
S2向步骤S1所得混合液中加入双氧水活化剂，以320r/min的速度搅拌12min，加入去离子水，搅拌均匀，即得。
实施例4、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％；所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物；所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为4)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:6:10组成；所述助练剂为异戊二醇。
所述水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、低温精练剂的制备方法与实施例3类似。
对比例1、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％；所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物；所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为4)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:1:1组成；所述助练剂为异戊二醇。
所述水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、低温精练剂的制备方法与实施例3类似。
与实施例4的区别在于，所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为4)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:1:1组成。
对比例2、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％；所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物；所述低泡表面活性剂由异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比6:10组成；所述助练剂为异戊二醇。
所述水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、低温精练剂的制备方法与实施例3类似。
与实施例4的区别在于，所述低泡表面活性剂由异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比6:10组成。
对比例3、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％；所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物；所述低泡表面活性剂由异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:1组成；所述助练剂为异戊二醇。
所述水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、低温精练剂的制备方法与实施例3类似。
与实施例4的区别在于，所述低泡表面活性剂由异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:1组成。
对比例4、一种低温精练剂
所述低温精练剂由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75％，低泡表面活性剂36.25％，助练剂8％，去离子水55％；所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合铜配合物；所述低泡表面活性剂由异辛醇聚氧乙烯醚(EO数为4)、异构十醇聚氧乙烯醚(EO数为7)和异构十三醇聚氧乙烯醚(EO数为5)按重量比1:6:10组成；所述助练剂为异戊二醇。
所述低温精练剂的制备方法与实施例3类似。
与实施例4的区别在于，所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合铜配合物。
试验例一、精练效果
1、试验材料：实施例1-4、对比例1-4制得的低温精练剂，以及SCOUTEX SL-C conc除油精练剂。
2、试验方法：
织物品种：32S+8S全棉卫衣布；设备：常温溢流染色机。
用实施例1-4、对比例1-4制得的低温精练剂对棉织物进行低温精练处理，用SCOUTEX SL-C conc除油精练剂对棉织物进行高温精练处理。具体工艺为：低温精练：NaOH2g/L，H2O2(50％)3g/L，低温精练剂1.5g/L，浴比1:10，于80℃精练60min；高温精练：NaOH2g/L，H2O2(50％)3g/L，SCOUTEX SL-C conc除油精练剂0.6g/L，浴比1:10，于98℃精练40min。
对处理后的棉织物进行性能测试。(1)CIE白度：参照GB/T17644-2008《纺织纤维白度色度试验方法》方法检测。(2)芯吸高度：参照FZ/T01071-2008《纺织品毛细效应试验方法》方法检测。(3)顶破强力：参照GB/T19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》方法检测。
3、试验结果：试验结果如表1所示。
表1：精练效果比较
由表1可以看出，本发明制得的低温精练剂在低温精练时，CIE白度高，30min芯吸高度高，顶破强力高，这说明本发明低温精练剂在低温精练时精练效果好，其中，实施例4的精练效果最好，为本发明的最佳实施例；与对比例1-4相比，本发明低温精练剂在低温精练时的精练效果更为优越；与高温精练相比，使用本发明的低温精练剂在低温精练时的CIE白度、30min芯吸高度、顶破强力更高，说明本发明低温精练剂达到高温精练的效果。

Claims (8)

1.一种低温精练剂，其特征在于，包括以下组分及其重量百分数：双氧水活化剂0.2-0.8%，低泡表面活性剂21.8-39.2%，助练剂3-10%，去离子水50-75%；所述低泡表面活性剂由EO数为3-5的异辛醇聚氧乙烯醚、EO数为5-10的异构十醇聚氧乙烯醚和EO数为3-10的异构十三醇聚氧乙烯醚按重量比1-2:5-7:9-12组成；所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、亚氨基二琥珀酸亚铁中的一种；或所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物、亚氨基二琥珀酸亚铁、葡萄糖酸亚铁中的两种或三种的组合。
2.如权利要求1所述的低温精练剂，其特征在于，由以下组分及其重量百分数组成：双氧水活化剂0.75%，低泡表面活性剂36.25%，助练剂8%，去离子水55%。
3.如权利要求1所述的低温精练剂，其特征在于，所述双氧水活化剂为水杨醛缩牛磺酸合锰配合物。
4.如权利要求1所述的低温精练剂，其特征在于，所述低泡表面活性剂由EO数为3-5的异辛醇聚氧乙烯醚、EO数为5-10的异构十醇聚氧乙烯醚和EO数为3-10的异构十三醇聚氧乙烯醚按重量比1:6:10组成。
5.如权利要求1所述的低温精练剂，其特征在于，所述异构十三醇聚氧乙烯醚的EO数为5或7。
6.如权利要求1或2所述的低温精练剂，其特征在于，所述助练剂为二乙二醇丁醚、异戊二醇或三丙二醇丁醚。
7.如权利要求6所述的低温精练剂，其特征在于，所述助练剂为异戊二醇。
8.如权利要求1-7任一项所述的低温精练剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1将低泡表面活性剂和助练剂混合，以400-600r/min的速度搅拌25-35min，得混合液；
S2向步骤S1所得混合液中加入双氧水活化剂，以300-400r/min的速度搅拌10-15min，加入去离子水，搅拌均匀，即得。
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