CN110835849B - 一种高性能环保精练剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能环保精练剂组合物及其制备方法，该高性能环保精练剂含有5～20wt％C12～C18长链羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐、10～25wt％全支链脂肪醇聚氧乙烯醚、5～12wt％植物多烯酚聚氧乙烯醚、0.5～4wt％羧酸盐类Gemini螯合分散剂、2～10wt％超支化嵌段聚醚表面活性剂和40～75wt％水。本发明的精练剂组合物渗透、乳化性好，处理后织物的白度、毛效明显优于常规精练剂；而且该精练剂组合物泡沫低，可以提高生产效率，降低生产疵病；另外该精练剂组合物具有较高的耐碱性，适用范围广；该精练剂不含APEO、磷等，对环境友好。

Description

一种高性能环保精练剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织印染技术领域中所用的精练剂及其制备方法，更具体地，涉及一种高性能环保精练剂及其制备方法。

背景技术

精练过程是纺织品在一定温度下与碱和精练助剂进行的一个复杂的化学和物理化学过程，它包括渗透、乳化、增溶、分散、螯合等作用。一支优良的精练剂，不仅要求其具有良好的降低溶液表面张力的能力和渗透到纤维内部的速度，还要求对纤维上的天然杂质能起到皂化、乳化、分散等作用。

阴离子表面活性剂具有良好的耐碱性和洗涤性，非离子表面活性剂具有较好的润湿性和乳化性，所以目前纺织品用精练剂主要是阴、非离子复配的表面活性剂混合物。阴离子表面活性剂虽然可提高精练剂整体的耐碱性，但泡沫极高，在应用过程中会出现溢泡，造成工作液浓度偏低，达不到预期效果，若处理不均匀，在后道染色过程中也会出现染色疵病，给印染厂造成极大的损失。目前常用的有两种解决方法，一是加入有机硅类消泡剂，专利CN109797551A和CN108660752A中均有使用，但目前的消泡剂对精练剂的相容性极差，加入后会出现漂油，降低精练剂的稳定性；二是加入高耐碱低泡的磷酸酯类表面活性剂，如专利CN109338720A添加的醇醚磷酸酯，其高含磷量易造成水体的富营养化，有些公司已明确表示禁用。另外由于表面活性剂之间的相容性及其在水中溶解度的差异，要制备稳定的精练剂需加入小分子溶剂增溶，溶剂的挥发和刺激气味会产生安全隐患。专利CN109056319B、CN108978188B、CN108660752A中所述的精练剂就添加了一定量的二乙二醇丁醚、异丙醇等溶剂。

因此，针对上述问题，开发具有低泡沫、高耐碱、高渗透、高净洗力、环保稳定的性能，满足纺织品前处理过程中碱用量大、渗透快、泡沫低、净洗力好的要求，可在纺织品连续和非连续等多种加工方式中应用的无溶剂的高性能精练剂，具有重要的实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能环保精练剂组合物及其制备方法

本发明的一个方面提供了一种高性能环保精练剂组合物，其包括以下组份：

本发明的另一个方面提供了一种高性能环保精练剂组合物的制备方法，它包

括以下几个步骤：

(1)将30～80％水、羧酸盐类Gemini螯合分散剂、超支化嵌段聚醚表面活性剂加入反应釜，40～60℃搅拌至固体溶解；

(2)在步骤(1)中形成的混合物中依次加入C12～C18长链羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐、全支链脂肪醇聚氧乙烯醚、植物多烯酚聚氧乙烯醚和余量的水，在50～60℃下继续搅拌20～90min，直至混合均匀；

(3)冷却至室温，制得所述的高性能环保精练剂组合物。

与现有精练剂及其制备方法相比，该发明所用原料均为高渗透、低泡类表面活性剂，且乳化性高，制备的精练剂适合连续和非连续化多种加工方式；原料间相容性高，有优异的协同性，不含APEO和磷，所制备精练剂稳定性高，高效环保；

本发明制备的高性能环保精练剂组合物具有优异的低泡、高渗透、高乳化、高耐碱等性能，适用于纺织品连续和非连续两种前处理工艺，处理后纺织品综合性能优异；制备精练剂所用原料不含磷、APEO、有机溶剂等物质，符合可持续性发展理念。

具体实施方式

在一个优选的实施方式中，本发明的一种高性能环保精练剂组合物包括：

在一个更优选的实施方式中，所述的C12～C18长链羧酸盐酯聚氧乙烯磺酸

盐如下式所示：

式中：R₁为C11～C17的饱和烷基，优选为C15～17的饱和烷基，可以是直链也可以是支链；R₂为C1～C5的饱和烷基，优选为C1～C3的饱和直链烷基；X为5～12的整数，优选为7～9。

在一个更优选的实施方式中，所述的全支链脂肪醇聚氧乙烯醚的碳链长度为C12～C14，EO数为5～9。

在一个更优选的实施方式中，所述的植物多烯酚聚氧乙烯醚例如是腰果酚聚氧乙烯醚，它的EO数为7～9，PO数为1～3，EO：PO为4:1～3:1。在一个优选的实施方式中，所述羧酸盐类Gemini螯合分散剂为如下式I所示的双烷基乙二胺二乙酸钠、如下式II所示的N,N’-双烷酰基乙二胺二丙酸钠、如下式III所示的多亚甲基双醚烷基酸钠中的一种或多种。

其中：R₁、R₂、R₃为相同或不同的C8～18的饱和烷基；n为1～3的整数。

在一个更优选的实施方式中，所述的羧酸盐类Gemini螯合分散剂为双辛基乙二胺二乙酸钠、N,N’-双硬脂酰基乙二胺二丙酸钠、N,N’-双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、二亚甲基双醚癸基酸钠中的一种或多种。

在一个优选的实施方式中，超支化嵌段聚醚表面活性剂其结构式如下：

其中：R为

m为1～4整数；n为3～12整数。

在一个更优选的实施方式中，所用超支化嵌段聚醚的重均分子量为18000～80000，优选为30000～60000，EO：PO为5:1～2:1，优选为4:1～3:1。

在一个更优选的实施方式中，所用的水一般是本行业中常用的水，优选是去离子水。

在一个更优选的实施方式中，本发明的一种高性能环保精练剂组合物的制备方法包括以下步骤：

(1)将30～80wt％水、0.5～3wt％羧酸盐类Gemini螯合分散剂、3～10wt％超支化嵌段聚醚表面活性剂加入反应釜，40～60℃搅拌至固体溶解；

(2)在步骤(1)中形成的混合物中依次加入5～18wt％C12～C18长链羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐、10～20wt％全支链脂肪醇聚氧乙烯醚、6～10wt％植物多烯酚聚氧乙烯醚和余量的水，在50～60℃继续搅拌20～60min，直至混合均匀；

(3)冷却至室温，制得所述的高性能环保精练剂组合物。

在一个更优选的实施方式中，上述方法步骤(1)和(2)中所用的搅拌在200－400转/分钟下进行。

本发明制得的精练剂易降解、环保性好，具有低泡、高耐碱、高渗透性能，应用于纺织品前处理中，可获得优异的白度和毛效，并能提高生产效率，降低生产疵病。

实施例

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明。此处应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明一种高性能环保精练剂的应用验证通过如下实验验证。

1实验内容

1.1纺织品：棉府绸坯布(40s*40s)，全棉双面螺纹针织物(32s*32s)

1.2精练剂：市售产品1、市售产品2、市售产品3、本发明精练剂

1.3应用工艺：

1.3.1连续工艺(棉府绸坯布)

碱煮配方：

NaOH 50g/L

精练剂 2g/L

氧漂配方：

H₂O₂(30％) 15g/L

NaOH 2g/L

氧漂稳定剂M 2g/L

工艺：浸轧碱煮液(二浸二轧，轧余率100％)→汽蒸40min→四格热水洗(95℃×30s，95℃×30s，80℃×30s，80℃×30s)→轧干→浸轧氧漂液(二浸二轧，轧余率100％)→汽蒸20min→四格热水洗(95℃×30s，

95℃×30s，80℃×30s，80℃×30s)→水洗、脱水、烘干。

1.3.2非连续工艺(全棉双面螺纹针织布)

配方：

H₂O₂(30％) 6g/L

NaOH 1.5g/L

精练剂 0.5g/L

工艺：98℃*60min→80℃*10min热水洗→水洗、烘干

2性能测试

2.1耐碱性

配制精练剂10g/L，NaOH 80～200g/L，总液量200mL的工作液，观察常温放置2h的稳定性，若漂油或有絮状物析出表示不耐碱，测试精练剂的耐碱极限。

2.2起泡性

采用罗氏起泡仪法测试1g/L样品溶液在不同温度条件下(30℃/60℃/90℃)的起泡性能，数据越小，说明工作液泡沫低，对生产加工更有利。

2.3渗透性

帆布沉降法(30℃)，测试标准帆布圆片从放入2g/L样品溶液直至开始下沉的时间作为渗透时间(s)，时间越短，渗透性越好。

2.4精练剂APEO含量测定

根据GB/T23972-2009《纺织染整助剂中烷基苯酚及烷基本分聚氧乙烯醚的测定高效液相色谱/质谱法》测试助剂中APEO含量，测试数值越低，说明精练剂越环保。

2.5精练剂总磷含量测定

根据GB/T 11893-1989《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》测定精练剂中总磷含量，测试数值越低，说明精练剂越环保。

2.6织物白度和毛效

将处理后纺织品折叠成四层，用Datacolor 650测试其CIE白度，数值越高白度越好。

将处理后纺织品按FZ/T01071-2008方法测试毛效，数值越高毛效越好。

实施例1

将30g去离子水、0.8g N,N’-双棕榈酰基乙二胺二丙酸钠、5g超支化嵌段聚醚表面活性剂TP6930(购自山东大学)的混合物加热到50℃，同时在300rpm转速下搅拌15min，直至混合物均匀，继续加入10g羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐LMES-18(购自希马化学)、18g全支链脂肪醇聚氧乙烯醚MARLOSOL TA80(购自沙索)、8g腰果酚聚氧乙烯醚BGF-802(购自邦高化学)和28.2g水，继续在300rpm搅拌40min，冷却出料，制得精练剂1，测得含固量为37.62％。

实施例2

将40g去离子水、2g双辛基乙二胺二乙酸钠、4g超支化嵌段聚醚表面活性剂TP9930(购自山东大学)的混合物加热到60℃，同时在300rpm转速下搅拌30min，直至混合物均匀，继续加入8g(羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐LMES-16(购自希马化学)、15g全支链脂肪醇聚氧乙烯醚MARLOSOL DA70(购自沙索)、6g腰果酚聚氧乙烯醚BGF-902(购自邦高化学)和20g水，继续在300rpm搅拌25min，冷却出料，制得精练剂2，测得含固量为32.87％。

实施例3

将36g去离子水、3g二亚甲基双醚癸基酸钠、8g超支化嵌段聚醚表面活性剂TP7230(购自山东大学)的混合物加热到60℃，同时在300rpm转速下搅拌40min，直至混合物均匀，继续加入15g羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐LMES-12(购自希马化学)、16g全支链脂肪醇聚氧乙烯醚MARLOSOL DA90(购自沙索)、8g腰果酚聚氧乙烯醚BGF-702(购自邦高化学)和8g水，继续在300rpm搅拌60min，冷却出料，制得精练剂3，测得含固量为45.59％。

表1本发明精练剂与市场产品基本性能对比

由表1数据可知，本发明精练剂的耐碱性明显优于市售产品，且30℃和90℃下的泡沫低，消泡快，渗透性好，可提高产品的综合性能和加工效率。

表2本发明精练剂与市场产品APEO含量和总磷含量对比

注：APEO的检出限为10mg/kg，总磷含量检出限为0.002mg/L

由表2数据可知，本发明精练剂较市售产品相比，无磷、无APEO类物质，更环保。

表3本发明精练剂与市场产品精练性能对比

由表3可知，对于织物连续加工工艺来说，本发明精练剂白度和毛效均明显优于市售产品；对于非连续加工工艺来说，本发明精练剂处理后织物白度与市售产品相当，毛效优于市售产品，说明本发明精练剂具有良好的乳化和洗涤性能。

综上所述，本发明精练剂具有良好的耐碱性、低泡沫性和渗透性，同时适用于连续、非连续等多种加工工艺，应用范围广，加工后的纺织品毛效和白度均高于市场同类产品，具有优异的应用性能。另外精练剂环保，无磷、不含APEO、易挥发溶剂等，符合可持续发展的要求。

Claims (5)

1.一种高性能环保精练剂组合物，其包括以下组份：

以该精练剂总重量为基准，

其中C12～C18长链羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐如下式所示：

其中：R₁为C11～C17的饱和烷基；R₂为C1～C5的饱和烷基；X为5～12的整数；

全支链脂肪醇聚氧乙烯醚的碳链长度为C10～C16，EO数为3～12；

植物多烯酚聚氧乙烯醚为腰果酚EO/PO嵌段聚醚；

羧酸盐类Gemini螯合分散剂为如下式I所示的双烷基乙二胺二乙酸钠、如下式II所示的N,N’-双烷酰基乙二胺二丙酸钠、如下式III所示的多亚甲基双醚烷基酸钠中的一种或多种：

其中：R₁、R₂、R₃为相同或不同的C8～18的饱和烷基；n为1～3的整数；

超支化嵌段聚醚表面活性剂其结构式如下式所示：

其中：R为-(C₃H₆O)_m-(C₂H₄O)_n-；m为1～4整数；n为3～12整数。

2.如权利要求1所述的高性能环保精练剂组合物，其特征在于，其包括以下组份：

以该精练剂总重量为基准。

3.如权利要求1所述的高性能环保精练剂组合物，其特征在于，所述的植物多烯酚聚氧乙烯醚表面活性剂中，EO数为5～12，PO数为1～4，且EO:PO为6:1～3:1。

4.如权利要求1所述的高性能环保精练剂组合物，其特征在于，所用的超支化嵌段聚醚分子量为18000～80000，EO:PO为5:1～2:1。

5.如权利要求1-4中任一项所述的高性能环保精练剂的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：

(1)将30～80％水、羧酸盐类Gemini螯合分散剂、超支化嵌段聚醚表面活性剂加入反应釜，40～60℃搅拌至固体溶解；

(2)在步骤(1)中形成的混合物中依次加入C12～C18长链羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐、全支链脂肪醇聚氧乙烯醚、植物多烯酚聚氧乙烯醚和余量的水，在50～60℃下继续搅拌20～90min，直至混合均匀；

(3)冷却至室温，制得所述的高性能环保精练剂。