CN112553929A - 一种液体还原清洗剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于还原清洗剂技术领域，具体涉及一种液体还原清洗剂及其制备方法和应用。本发明充分利用了二氧化硫脲和吊白块（甲醛合次硫酸氢钠）相结合的综合优势，制备一种还原能力强、溶解度高的液体还原清洗剂，所述液体还原清洗剂，由二氧化硫脲、吊白块和水配制而成，各组分的质量百分比为：二氧化硫脲1%‑20%、吊白块10%‑40%，余量为纯水，所述还原清洗剂的pH值为4‑10，所述液体还原清洗剂在使用时，需要的碱性由吊白块提供，酸性由二氧化硫脲提供。还原清洗无需调节pH值，适用范围广，清洗后不需要再次中和。经过本发明所述液体还原清洗剂清洗后，涤纶织物以及涤棉混纺织物的干湿摩擦牢度由普通的3‑4级提升到4‑5级。
Description
技术领域
本发明属于还原清洗剂技术领域，具体涉及一种液体还原清洗剂及其制备方法和应用。
背景技术
还原清洗工艺是将涤纶或者混纺织物染色时，把没有进入或进入一部分涤纶纤维内部的分散染料浮色去除，防止这些浮色在我们使用服装的过程中，经过摩擦沾染到其他衣服或皮肤上，此过程可以理解为一种轻微的剥色过程。目前，市面上常见的还原清洗剂主要有连二亚硫酸钠（俗称保险粉）、二氧化硫脲、或者甲醛合次硫酸氢钠（俗称吊白块）。
保险粉由于在还原染料染色时，还原电位适中、不容易过还原，所以称之为保险粉，虽然名字为保险粉，但其作为剥色及还原清洗时，缺点明显：容易跟空气和水中的氧气反应，利用效率低，且反应过程中容易自燃分解，放出大量硫化氢臭鸡蛋味、二氧化硫等有毒刺激性气体，对人体和设备都不再“保险”。所以，需要寻找保险粉的替代品。
二氧化硫脲作为保险粉的替代品具有较高的还原能力，其还原电位高、作为一种有机酸不容易氧化分解，只有在碱性还原清洗的条件下才能分解为甲醚亚磺酸并进一步分解为次硫酸根。但随着工业自动化要求的不断提高，二氧化硫脲还原电位高的特性反而变成劣势，这是由于在印染厂潮湿高温的条件下，液体输送比固体输送更加稳定、性价比低，同时二氧化硫脲在室温下的溶解度只有2g，难以复配成液体供泵送至流水线使用。
吊白块中含游离甲醛对人体不利，也容易造成织物上的甲醛残留超标，且原电位低、还原能力差，有硫化氢臭鸡蛋的臭味，一般不被作为优选的还原清洗剂，但其溶解度高，配制时，可以形成30-60%浓度的液体。所以现有技术中也有将吊白块配制成酸性还原清洗剂进行使用，例如授权公告号为CN102808340B的中国专利公开了一种稳定的液体分散染色后还原清洗剂，此专利中提到还原清洗剂效果好、具有一定的牢度，并可以达到传统还原清洗工艺的清洗效果，但这种还原清洗剂在实际应用中存在还原电位低、还原清洗效果不佳、存放时间短等问题。
另外，授权公告号为CN102409561B的中国专利公开了一种采用还原染料印染织物的方法，此专利虽然涉及含有二氧化硫脲的还原清洗剂，但只是简单地把几种还原剂混合在一起使用，且还原染料染色时的所需的还原电位不高，这是由于此专利中涉及的配方如果还原电位太高反而会进一步破坏还原染料的隐色体，导致染料分子分解造成过还原，色光发生不可逆的改变。而在进行还原清洗时，需要的还原电位越高越好，目的就是把染料分子分解破坏成可溶于水的小分子，发生不可逆的改变，防止反沾到织物上。因此，此专利的方法虽然可以用于还原染料染色，但用于还原清洗效果却不稳定。
基于此现状，本发明拟研发一种还原能力强、溶解度高的清洗剂以期解决现有技术中还原清洗剂在使用中存在的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的第一个目的在于提供一种还原能力强、溶解度高的液体还原清洗剂。
本发明的第二个目的在于提供所述液体还原清洗剂的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供所述液体还原清洗剂的应用。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种液体还原清洗剂，主要由二氧化硫脲、吊白块（甲醛合次硫酸氢钠）和水配制而成，各组分的质量百分比为：二氧化硫脲1%-20%、吊白块10%-40%，余量为纯水，所述还原清洗剂的pH值为4-10。
进一步的，所述还原清洗剂的pH值为5-8，优选为7。
进一步的，所述液体还原清洗剂各组分的质量百分比为：二氧化硫脲5%-15%、吊白块25%-35%，余量为纯水。
优选的，所述液体还原清洗剂各组分的质量百分比为：二氧化硫脲10%、吊白块30%，余量为纯水，即二氧化硫脲和吊白块的最优质量比为1:3。
进一步的，所述液体还原清洗剂还包括还原助剂，还原助剂的质量百分比为：1-10%。
进一步的，所述还原助剂为草酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠和甲酸钠中的一种。
进一步的，所述液体还原清洗剂还包括香精，香精的质量百分比为：1-10%。
具体的，香精为糠醇、呋喃甲酸酯、呋喃甲醇酯和呋喃丙烯酸酯中的一种。
所述液体还原清洗剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）在室温常压下，取相应质量百分比的还原助剂、香精，并溶解于纯水中，搅拌，自然溶解，加入相应质量百分比的吊白块溶解后，备用；或者在液体还原清洗剂中不含有还原助剂和香精时，直接将相应质量百分比的吊白块溶解于纯水中，备用；
（2）在使用时，加入相应质量百分比的二氧化硫脲，搅拌均匀即得所述液体还原清洗剂。
所述还原助剂起到除去水中氧气，以及防止氧气氧化吊白块和二氧化硫脲的作用，制备时也可以不加，或者制备后采用通氮气的方式对吊白块和二氧化硫脲进行防氧化保护，另外，还可以在制备时采用脱氧水代替纯水的方式对吊白块和二氧化硫脲进行防氧化保护。
在制备时添加香精是为了遮盖二氧化硫脲和吊白块分解产生的硫化氢、尿素及其分解产生的氨的味道，为水溶性，不会沾染织物，方便洗去，同时虽然香精虽然具有一定水溶性，但水溶性一般，且密度比配置好的溶液略低，在适当的添加量的情况下既可以保证使用时溶解，在保存时又可以漂浮在液体表面，一定程度上避免液体中的二氧化硫脲和吊白块与空气中的氧气反应。
本发明还提供了所述液体还原清洗剂在对经分散染料印染后的织物还原清洗中的应用。
所述织物为涤纶织物或涤棉混纺织物。
所述液体还原清洗剂对经分散染料印染后织物的还原清洗方法，包括如下步骤：
a）使用前，将相应质量百分比的二氧化硫脲加入至含有相应质量百分比的吊白块的溶液（或者还包含有还原助剂、香精）中配制成所述液体还原清洗剂；
b）在织物经分散染料染色后，不调节pH值，直接加入所述还原清洗剂进行清洗，清洗后不需要外加助剂进行中和，清洗后进行烘干。
进一步的，如果在分散染料染色结束后织物的颜色较深，则需要换水，如果在分散染料染色过程中织物的颜色较浅，则不需要换水。
本发明充分利用了二氧化硫脲和吊白块相结合的综合优势，同时制备得到液体还原清洗剂还可以将两者的劣势相互抵消获得较佳的性能以及使用效果。
其中优势一，二氧化硫脲还原电位整体较强，容易造成还原电位过剩，而吊白块还原电位整体弱，两者相结合后得到液体还原清洗剂还原电位适中，形成还原电位层次感。
优势二，二氧化硫脲还原电位初期低，还原电位末期高；吊白块还原电位初期高，还原电位末期高，两者相结合后得到液体还原清洗剂初期末期还原电位稳定。
优势三，二氧化硫脲稳定性强，吊白块稳定性弱，两者相结合后得到液体还原清洗剂稳定性适中。
优势四，二氧化硫脲溶解度低，吊白块溶解度高，两者相结合后得到液体还原清洗剂溶解度适中。
优势五，二氧化硫脲价格高，吊白块价格低，两者相结合后得到液体还原清洗剂性价比高。
优势六，两者酸碱性能可以实现优势互补，二氧化硫脲自身为酸性，需要在碱性条件下才有还原能力，吊白块自身为碱性，需要在酸性条件下才能有还原能力，两者相结合后得到液体还原清洗剂酸性碱性、甚至中性都可以还原清洗，可以不外加助剂进行中和。
优势七，二氧化硫脲在碱性条件下溶解度高，而吊白块可以提供碱性，所以两者相结合后得到液体还原清洗剂增加二脲溶解度，二氧化硫脲可以配成高浓度溶液。
优势八，在使用时，所述液体还原清洗剂存放时间长，可以提前配置，也可以使用前几个小时前配置，工艺适用性比较强。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、由于二氧化硫脲还原能力保持时间长，但还原电位升高较慢，初始阶段提升反应程度不足，吊白块初始阶段反应较快，但反应后劲不足的缺点。所以，本发明既弥补了二氧化硫脲溶解度低的缺点，又弥补了吊白块还原能力差的缺点，制备了还原能力强、有效成分高的液体还原清洗剂，与现有技术（一种亚硫酸钠雕白粉复合酸性还原清洗剂、其制备方法及其应用，公开号为CN107956169A）中采用的物理混合的原理不同，本发明是化学复合。
2、所述液体还原清洗剂在使用时，需要的碱性由吊白块提供，酸性由二氧化硫脲提供。
3、还原清洗无需调节pH值，适用范围广，清洗后不需要再次中和。
4、经过本发明所述液体还原清洗剂清洗后，涤纶织物以及涤棉混纺织物的干湿摩擦牢度由普通的3-4级提升到4-5级（参照国标GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》）。
具体实施方式
为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
一种液体还原清洗剂，该液体还原清洗剂各组分的质量百分比为：二氧化硫脲10%、吊白块30%、亚硫酸钠（还原助剂）5%、糠醇（香精）1%，余量为纯水，还原清洗剂使用时调节pH值为8。
所述液体还原清洗剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在室温常压下，取相应质量百分比的还原助剂、香精，并溶解于纯水中，搅拌，自然溶解，加入相应质量百分比的吊白块溶解后，备用；
（2）在使用时，加入相应质量百分比的二氧化硫脲，搅拌均匀即得所述液体还原清洗剂。
实施例2
一种液体还原清洗剂，该液体还原清洗剂各组分的质量百分比为：二氧化硫脲20%、吊白块30%、草酸（还原助剂）5%，余量为纯水，还原清洗剂使用时调节pH值为4。
所述液体还原清洗剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在室温常压下，取相应质量百分比的还原助剂，并溶解于纯水中，搅拌，自然溶解，加入相应质量百分比的吊白块溶解后，备用；
（2）在使用时，加入相应质量百分比的二氧化硫脲，搅拌均匀即得所述液体还原清洗剂。
实施例3
一种液体还原清洗剂，该液体还原清洗剂各组分的质量百分比为：二氧化硫脲10%、吊白块20%，余量为纯水，还原清洗剂使用时调节pH值为7。
所述液体还原清洗剂的制备方法，具体步骤如下：
（1）在室温常压下，将相应质量百分比的吊白块溶解于纯水中，备用；
（2）在使用时，加入相应质量百分比的二氧化硫脲，搅拌均匀即得所述液体还原清洗剂。
试验例
采用干燥的织物（涤纶100%），用4% o.w.f（以织物重量计）分散染料C.I.56浸染织物后（浸染时间30min，浸染温度130℃），得到经过浸染过的浸染织物。采用本发明实施例3中的液体还原清洗剂对浸染后的织物进行清洗，并采用国标GB/T3920-2008纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度中的方法进行耐水洗色牢度检测，同时添加二氧化硫脲、吊白块、保险粉采用相同的清洗方法作为对照组。
所述液体还原清洗剂的具体使用方法为：
a）使用前，将相应质量百分比的二氧化硫脲加入至含有相应质量百分比的吊白块的溶液中配制成所述液体还原清洗剂；
b）在涤纶织物或涤棉混纺织物经分散染料染色后，不调节pH值，直接加入所述还原清洗剂进行清洗，清洗时，如果在分散染料染色结束后涤纶织物或涤棉混纺织物的颜色较深，则需要换水，如果在分散染料染色过程中涤纶织物或涤棉混纺织物的颜色较浅，则不需要换水，清洗后不需要外加助剂进行中和，清洗后，烘干。具体结果如表1所示。
表1 。
二氧化硫脲首先在碱性条件下分解，具体反应为：NH∶C(SO2H)•NH2+2NaOH→H2NC(∶O)NH2+Na2SO2+H2O；雕白块受热即分解，具体反应为：NaHSO2•CH2O•2H2O→NaHSO2+ CH2O+H2O。
由表1中的数据比较可知：
二氧化硫脲需要在碱性条件下才能释放次硫酸离子，比较稳定。吊白块只需要加热就可以释放次硫酸氢根离子，并可在酸性条件下进一步分解。二氧化硫脲的分子量为108.12，雕白块的分子量为118.10，且二氧化硫脲含量一般为99%，吊白块为98%，说明同等质量下，二氧化硫脲的还原能力更强。二氧化硫脲和吊白块一起使用可以相互协助，形成一个相对稳定的，具有层次感的还原系统。
由表1可以得出：二氧化硫脲和保险粉在碱性条件下能够改善织物清洗后的牢度，吊白块在酸性条件下能够改善织物清洗后的牢度，本发明所述液体还原清洗剂即使在用量较低的情况下，无论在酸性、中性还是碱性条件下对织物清洗后牢度均有明显的改善，且改善程度均大于二氧化硫脲、吊白块和保险粉。所以本发明所述液体还原清洗剂不仅能够实现织物的有效还原清洗，还能够有效改善织物经分散染料染色后的牢度，提高织物颜色鲜艳程度，具有良好的应用效果。
最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种液体还原清洗剂，其特征在于，由二氧化硫脲、吊白块和水配制而成，各组分的质量百分比为：二氧化硫脲1%-20%、吊白块10%-40%，余量为纯水，所述还原清洗剂的pH值为4-10。
2.根据权利要求1所述的液体还原清洗剂，其特征在于，所述还原清洗剂的pH值为5-8。
3.根据权利要求1所述的液体还原清洗剂，其特征在于，所述液体还原清洗剂各组分的质量百分比为：二氧化硫脲5%-15%、吊白块25%-35%，余量为纯水。
4.根据权利要求1所述的液体还原清洗剂，其特征在于，所述液体还原清洗剂还包括还原助剂，还原助剂的质量百分比为：1-10%；所述还原助剂为草酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、和甲酸钠中的一种。
5.根据权利要求1或4所述的液体还原清洗剂，其特征在于，所述液体还原清洗剂还包括香精，香精的质量百分比为：0.1-1%，香精为糠醇、呋喃甲酸酯、呋喃甲醇酯和呋喃丙烯酸酯中的一种。
6.权利要求1-3任一所述液体还原清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在室温常压下，将相应质量百分比的吊白块溶解于纯水中，备用；
（2）在使用时，加入相应质量百分比的二氧化硫脲，搅拌均匀即得所述液体还原清洗剂。
7.权利要求5所述液体还原清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在室温常压下，取相应质量百分比的还原助剂、香精，并溶解于纯水中，搅拌，自然溶解，加入相应质量百分比的吊白块溶解后，备用；
（2）在使用时，加入相应质量百分比的二氧化硫脲，搅拌均匀即得所述液体还原清洗剂。
8.权利要求1或4所述液体还原清洗剂在对经分散染料印染后的织物还原清洗中的应用。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述织物为涤纶织物或涤棉混纺织物。
10.权利要求1或4所述液体还原清洗剂对经分散染料印染后织物的还原清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）使用前，将相应质量百分比的二氧化硫脲加入至含有相应质量百分比的吊白块的溶液中配制成所述液体还原清洗剂；
b）在织物经分散染料染色后，不调节pH值，直接加入所述还原清洗剂进行清洗，清洗后烘干。
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