CN112695528A - 一种环保低温精练剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环保低温精练剂及其制备方法和应用,该精练剂以该精练剂总重量为基准含有:支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐5‑10wt%、植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚5‑15wt%、黏土矿物30‑70wt%、多金属氧酸盐催化剂0.3‑5wt%、水5‑55wt%。本发明的精练剂渗透、乳化、分散性好,利用低温氧漂工艺处理后的亚麻粗纱的白度和毛效可与传统氯漂工艺媲美,减少危害气体的排放。本发明的精练剂不含APEO、氮、磷等,对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及纺织印染技术领域,尤其涉及环保低温精练剂领域。
背景技术
亚麻纤维属于韧皮纤维,麻皮较硬,麻节粒子多。其主要成分由纤维素、半纤维素、果胶、木质素、脂蜡、灰分组成,杂质占20-30%极难去除。目前较常采用的亚麻粗纱煮漂工艺为酸洗→亚氯酸钠漂白→过氧化氢漂白,通过该工艺可去除大部分杂质,处理后可得到较高的白度和毛效。但亚氯酸钠在使用过程中会释放二氧化氯气体,对生产工人健康、生产设备、生态环境等均有一定的危害,所以如何取代亚氯酸钠对亚麻粗纱进行前处理成为急需解决的问题。
为了取代亚麻粗纱漂白中的亚氯酸钠,出现了几种新型的漂白剂,中国专利公开号CN110453491A中所用的高碘酸、中国专利公告号CN105734950B中所用的过醋酸、过碳酸钠等漂白剂应用到亚麻粗纱煮漂工艺中可获得较好的白度,但该类漂白剂为强氧化剂不稳定,需按危险化学品储存且价格不低。目前已证实过氧化氢是最环保的漂白剂。因亚麻和棉均属于纤维素纤维,组成上比较类似,该领域技术人员很容易想到将棉纺织品上的精练剂及工艺运用到亚麻上。传统棉纺织品过氧化氢漂白工艺均在高温98℃下进行,将其应用于亚麻粗纱精练在白度和毛效上较传统氯漂工艺仍有一定差距,且耗能较高。考虑到节能减排,有些用精练酶来达到低温精练的目的,但因亚麻粗纱中杂质种类复杂且含量高,处理后白度和毛效均较差。现行的用于棉的低温精练剂中有双氰胺、尿素、仿酶催化剂、大环多胺类活化剂等,用于亚麻粗纱的低温漂白中仍不及氯漂工艺,且该类物质含氮量较高,容易造成水体富营养化。针对以上问题,制备一种环保低温精练剂,尤其是亚麻粗纱用的环保低温精练剂,用氧漂工艺取代传统的氯漂工艺具有重要的实用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以用氧漂工艺取代传统的氯漂工艺的环保低温精练剂,尤其是亚麻粗纱用的环保低温精练剂。
根据本发明的一个方面,提供一种环保低温精练剂,以该环保低温精练剂总重量为基准包括以下组分:
支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐:5-10wt%,
植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚:5-15wt%,
黏土矿物:30-70wt%,
多金属氧酸盐催化剂:0.3-5wt%,
水:5-55wt%。
根据本发明的另一个方面,提供一种环保低温精练剂的制备方法,包括以下步骤:
S1.将支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐、植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚和水搅拌混合均匀;
S2.将多金属氧酸盐催化剂和黏土矿物混合搅拌均匀;
S3.将S1的溶液分3-5次加入S2中边加边搅拌,加完后继续搅拌15-20分钟。
根据本发明的再一个方面,提供环保低温精练剂的应用,其用于亚麻粗纱低温氧漂工艺。
所述亚麻粗纱低温氧漂工艺为:酸洗→水洗→用所述精练剂在70℃氧漂→用所述精练剂在70℃复漂→充分水洗→脱水→烘干。
与现有精练剂相比,本发明所用支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐及植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚均有极佳的渗透、分散、乳化性,尤其对于杂质较多的亚麻粗纱来说,能更好渗透除杂、防止处理下来的杂质返沾到纤维上。本发明所用原料简单,不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚类化合物)、磷、氮等,尤其用于亚麻粗纱的低温前处理中,效果优异,可取代传统氯漂工艺,对环境友好,符合可持续发展理念。
具体实施方式
在一个优选的实施方式中,本发明的亚麻粗纱用环保低温精练剂,以该环保低温精练剂总重量为基准包括以下组分:
支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐:5-10wt%,
植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚:5-15wt%,
黏土矿物:30-70wt%,
多金属氧酸盐催化剂:0.3-5wt%,和
水:5-55wt%。
在一个优选的实施方式中,所述支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐为C12-C16的支链烷烃羧酸酯聚氧乙烯磺酸盐。
在一个优选的实施方式中,所述植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚表面活性剂EO数为4-10,PO数为1-6。
在一个优选的实施方式中,所述植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚表面活性剂的EO:PO为5:1-5:3。
在一个优选的实施方式中所述黏土矿物为蒙脱土、云母粉、蛭石粉中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中,所述黏土矿物的粒径为5-20μm。
在一个优选的实施方式中,所述多金属氧酸盐催化剂为Fe-γ-Al2O3-SiW12O40 4-、Mn-γ-Al2O3-SiW12O40 4-、Zn-γ-Al2O3-SiW12O40 4-中的一种或多种。
在一个优选的实施方式中,所述环保低温精练剂的制备方法包括如下步骤:
S1.将支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐、植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚和水搅拌混合均匀;
S2.将多金属氧酸盐催化剂和黏土矿物混合搅拌均匀;
S3.将S1的溶液分3-5次加入S2中边加边搅拌,加完后继续搅拌15-20分钟。
在一个优选的实施方式中,所述环保低温精练剂用于亚麻粗纱低温氧漂工艺。
所述亚麻粗纱低温氧漂工艺为:酸洗→水洗→用所述精练剂在70℃氧漂→用所述精练剂在70℃复漂→充分水洗→脱水→烘干。
本发明制得的精练剂不含APEO、磷、氮等,环保性好,应用于亚麻粗纱低温前处理中可获得优异的白度和毛效,取代传统氯漂工艺,符合可持续发展理念。
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。
本发明的环保精练剂的应用效果通过如下实验验证。
1实验内容
1.1纺织品:亚麻粗纱
1.2精练剂:常规精练剂异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7、市售复合精练酶F、低温精练剂市售产品1、低温精练剂市售产品2、本发明精练剂
1.3应用工艺:
配方及工艺:
1)氯漂氧漂工艺:
酸洗(硫酸2g/L,室温20分钟)→水洗→氯漂(异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7 2g/L,亚氯酸钠5g/L,硝酸钠3g/L,70℃×60min)→复漂(异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7 1g/L,NaOH 1.2g/L,H2O2 2.4g/L,90℃×60min)→充分水洗→脱水→烘干
2)高温氧漂工艺:
酸洗(硫酸2g/L,室温20分钟)→水洗→氧漂(异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7 2g/L,NaOH 2.4g/L,H2O2 3g/L,98℃×60min)→复漂(异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7 1g/L,NaOH1.2g/L,H2O2 2.4g/L,98℃×60min)→充分水洗→脱水→烘干
3)低温精练酶工艺:
酸洗(硫酸2g/L,室温20分钟)→水洗→酶精练(异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7 1g/L,市售复合精练酶F,70℃×60min)→氧漂(异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7 2g/L,NaOH 2g/L,H2O2 3g/L,90℃×60min)→充分水洗→脱水→烘干
4)本发明低温氧漂工艺:
酸洗(硫酸2g/L,室温20分钟)→水洗→氧漂(市售产品1/市售产品2/本发明精练剂2g/L,NaOH 2g/L,H2O2 3g/L,70℃×60min)→复漂(市售产品1/市售产品2/本发明精练剂1g/L,NaOH 1.2g/L,H2O2 2g/L,70℃×60min)→充分水洗→脱水→烘干
2性能测试
2.1助剂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。
2.2助剂总磷含量测定
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。
2.3助剂总氮含量测定
根据GB/T 11894-1989《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》测定精练剂中总氮含量,测试数值越低,说明精练剂越环保。
2.4粗纱白度和毛效
将处理后纱线梳理顺滑,用Datacolor 650测试其CIE白度,数值越高白度越好。
将处理后纱线取10根粗纱按FZ/T01071-2008方法测试毛效,数值越高毛效越好。
实施例1
(1)将10g支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐LMES-12(购自希马化学)、15g腰果酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚NSS1305L(购自耐素生物)和44.5g水在烧杯中搅拌混合均匀;(2)在另一个烧杯中加入30g蒙脱土(购自光宁矿产)和0.5g Fe-γ-Al2O3-SiW12O40 4-催化剂(购自兰州大学)搅拌混合均匀;(3)将上述(1)中的表面活性剂混合液分5次加入(2)中,边加边搅拌,搅拌20分钟,制得精练剂1,测得固含量为54.89%。
实施例2
(1)将5g支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐LMES-16(购自希马化学)、5g腰果酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚NSS 2516(购自耐素生物)和15g水在烧杯中搅拌混合均匀;(2)在另一个烧杯中加入70g云母粉(购自光宁矿产)和5g Mn-γ-Al2O3-SiW12O40 4-催化剂(购自兰州大学)搅拌混合均匀;(3)将上述(1)中的表面活性剂混合液分3次加入(2)中,边加边搅拌,搅拌15分钟,制得精练剂2,测得固含量为72.33%。
实施例3
(1)将8g支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐LMES-13(购自希马化学)、10g腰果酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚NSS1812L(购自耐素生物)和19g水在烧杯中搅拌混合均匀;(2)在另一个烧杯中加入20g蛭石粉、40g蒙脱土(购自光宁矿产)、1g Fe-γ-Al2O3-SiW12O40 4-和2gZn-γ-Al2O3-SiW12O40 4-催化剂(购自兰州大学)搅拌混合均匀;(3)将上述(1)中的表面活性剂混合液分4次加入(2)中,边加边搅拌,搅拌20分钟,制得精练剂2,测得固含量为78.63%。
表1本发明精练剂与市场产品环保指标对比
注:APEO的检出限为10mg/kg,总磷含量检出限为20mg/L,总氮含量检出限为3mg/L。
由表1数据可知,本发明精练剂较市售产品相比,无氮、磷、APEO类物质,对废水排放影响小,更环保。
表2本发明精练剂与市场产品处理后粗纱性能对比
由表2可知,常规精练剂异构十三醇聚氧乙烯醚EO=7处理亚麻粗纱,处理后白度和毛效由低到高依次为低温酶氧工艺、高温双氧漂工艺、氯氧工艺。几种低温工艺中,市售产品处理后粗纱的白度和毛效较高温双氧漂工艺相当,但不及氯氧工艺。本发明精练剂低温双氧漂工艺处理后的亚麻粗纱可达到氯氧工艺的效果。
综上所述,本发明精练剂对于亚麻粗纱这种杂质多、难处理的纺织品,在低温70℃情况下,双氧漂工艺可达到传统氯氧漂工艺的效果,加工过程中环保、不会产生有害气体,且精练剂本身不含APEO、磷、氮等,符合可持续发展的要求。
Claims (10)
1.一种环保低温精练剂,以该环保低温精练剂总重量为基准包括以下组分:
支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐:5-10wt%,
植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚:5-15wt%,
黏土矿物:30-70wt%,
多金属氧酸盐催化剂:0.3-5wt%,
水:5-55wt%。
2.如权利要求1所述的环保低温精练剂,其特征在于,所述支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐为C12-C16的异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐。
3.如权利要求1所述的环保低温精练剂,其特征在于,所述植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的EO数为4-10,PO数为1-6。
4.如权利要求3所述的环保低温精练剂,其特征在于,所述植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的EO:PO为5:1-5:3。
5.如权利要求1所述的环保低温精练剂,其特征在于,所述黏土矿物为选自蒙脱土、云母粉、蛭石粉中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的环保低温精练剂,其特征在于,所述黏土矿物的粒径为5-20μm。
7.如权利要求1所述的环保低温精练剂,其特征在于,所述多金属氧酸盐催化剂为选自Fe-γ-Al2O3-SiW12O40 4-、Mn-γ-Al2O3-SiW12O40 4-、Zn-γ-Al2O3-SiW12O40 4-中的一种或多种。
8.权利要求1-7中的任一项所述的环保低温精练剂的制备方法,包括如下步骤:
S1.将支链化异构脂肪酸酯聚氧乙烯磺酸盐、植物多烯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚和水搅拌混合均匀;
S2.将多金属氧酸盐催化剂和黏土矿物混合搅拌均匀;
S3.将S1的溶液分3-5次加入S2中边加边搅拌,加完后继续搅拌15-20分钟。
9.权利要求1-7中的任一项所述的环保低温精练剂的应用,该环保低温精练剂用于亚麻粗纱低温氧漂工艺。
10.如权利要求9所述的环保低温精练剂的应用,其特征在于,所述亚麻粗纱低温氧漂工艺为:酸洗→水洗→用所述精练剂在70℃氧漂→用所述精练剂在70℃复漂→充分水洗→脱水→烘干。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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