CN113186725A - 一种棉织物用环保型丝光渗透剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种棉织物用环保型丝光渗透剂及其制备方法，属于纺织品助剂制备技术领域。本发明所述的一种棉织物用环保型丝光渗透剂，包括如下组分：烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水；其中烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水的质量比为10‑20：35‑50：10‑20：10‑45。本发明的丝光渗透剂渗透性小于30s，水溶性好，耐碱性在185g/L以上，100℃下的耐碱性在150g/L以上，分解温度在214℃以上。

Description

一种棉织物用环保型丝光渗透剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种棉织物用环保型丝光渗透剂及其制备方法，属于纺织品助剂制备技术领域。
背景技术
丝光是改善棉织物物理性能的关键工序，通过丝光能极大提升棉织物的尺寸稳定性、弹性、柔软性、舒适性，增强针织物对染料的吸附能力和吸湿性能，改善织物的强力、延伸度，降低棉织物缩率大和易变形等缺点。常规的丝光工艺是在张力的条件下，用浓氢氧化钠(NaOH)溶液对棉型织物进行处理。但在丝光过程中，由于碱液浓度大(200-300g/L)、粘度高，碱液的渗透性很差，易造成表面丝光现象。丝光渗透剂可降低浓碱液的表面张力，促进碱液的渗透，极大改善表面丝光现象，提高丝光的均匀性及缩短丝光时间，特别对未经精练的织物的丝光，丝光渗透剂尤显重要。作为丝光渗透剂一般需满足以下条件：(1)能溶于丝光液(浓碱液)中，并有优良的渗透性和润湿性，可大大缩短润湿时间；(2)耐强碱，在浓碱液中保持长期稳定，效力变化小；(3)不使丝光液着色和发生臭味；(4)废碱液回收用于其他用途时，不产生焦油及起泡等弊病；(5)使丝光溶液起泡性小；(6)使用量不超过10-30g/L。
含酚丝光渗透剂渗透能力强，价格便宜，但有臭味，并使废碱液着色或产生焦油而难以回收利用，不符合上述要求，且使环境严重污染。目前主要使用无酚丝光渗透剂。中国专利CN106149379A公开了一种新型棉织物用易降解丝光渗透剂,其包含以下重量份组分：壬基酚聚氧乙烯醚3-6份、油酸聚氧乙烯酯7-9份、N-(膦酰基甲基)甘氨酸异丙胺盐6-9份、脂肪醇聚氧乙烯醚2-10份、肉桂油4-9份、水40-60份、醋酸乙烯12-16份、烷基磺酸钠6-9份、丙烯酸2-4份、丙二醇13-20份、磺化琥珀酸二辛酯钠盐2-6份、磷酸三辛酯4-7份；中国专利CN107653682A公开了一种棉织物丝光工艺用丝光渗透剂,其由以下物质按照其重量份配备而成：壬基酚聚氧乙烯醚20至35份、氨基磺酸12至26份、脂肪醇醚11至20份、二乙基苯胺11至20份、有机酸酐15至23份、乙基三乙氧基硅烷6至10份、油酸聚氧乙烯酯6至10份、肉桂油2至8份余量为去离子水。但上述配方中都含壬基酚或磷，不环保，且使废碱液着色或产生焦油而难以回收利用。
发明内容
[技术问题]
目前常用的丝光渗透剂配方中普遍采用烷基磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚等表面活性剂作为主要成分，这些物质对环境有害，而且存在泡沫大等缺点；而不含上述有害物质的丝光渗透剂，大多湿润和渗透性能不佳。
[技术方案]
为了解决上述至少一个问题，本发明以烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水为原料制备得到了棉织物用环保型丝光渗透剂，不含有有害物质，环保，且具有极佳的耐碱渗透效果和优异的水溶性。
本发明的第一个目的是提供一种棉织物用环保型丝光渗透剂，包括如下组分：烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水；其中烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水的质量比为10-20：35-50：10-20：10-45。
在本发明的一种实施方式中，烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水的质量比为20：40：20：20。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐分子式为RO(CH2CH2O)n-SO3Na，其中n＝2或4，R为10～15烷基。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基糖苷由天然葡萄糖和烷基醇合成，烷基醇为C10-12的天然烷基醇。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基醇酰胺为月桂酰二乙醇胺、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、棕榈仁油酰二乙醇胺中的一种或几种。
本发明的第二个目的是一种制备本发明所述的棉织物用环保型丝光渗透剂的方法，包括如下步骤：
在容器中先加入水，然后在搅拌下依次加入烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基糖苷、烷基醇酰胺，混合均匀，得到所述的棉织物用环保型丝光渗透剂。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水的质量比为10-20：35-50：10-20：10-45。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐分子式为RO(CH2CH2O)n-SO3Na，其中n＝2或4，R为10～15烷基。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基糖苷由天然葡萄糖和烷基醇合成，烷基醇为C10-12的天然烷基醇。
在本发明的一种实施方式中，所述的烷基醇酰胺为月桂酰二乙醇胺、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、棕榈仁油酰二乙醇胺中的一种或几种。
在本发明的一种实施方式中，所述的方法中混合均匀是在50-70℃下300-500rpm下搅拌5-7h。
本发明的第三个目的是本发明所述的棉织物用环保型丝光渗透剂在棉织物丝光过程中的应用。
在本发明的一种实施方式中，所述的棉织物的丝光过程具体如下：
配制NaOH碱液，然后加入本发明所述的棉织物用丝光渗透剂搅拌均匀，之后将棉织物浸入碱液中，进行丝光，得到丝光棉织物。
在本发明的一种实施方式中，所述的棉织物用丝光渗透剂占碱液质量比为1-4wt％。
在本发明的一种实施方式中，所述的丝光条件为：45-55℃下丝光20-40s。
在本发明的一种实施方式中，NaOH碱液的浓度为180-300g/L。
[有益效果]
(1)本发明均采用对环境无害的天然基物质为主要成分，其中：烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐具有优良的耐碱性能、渗透性以及水溶性，可以在强碱中发挥作用；烷基糖苷，耐强碱、耐强酸、耐硬水、抗盐性强，在强碱中具有非常好的渗透性，水溶性优良；烷基醇酰胺具有极佳的耐碱性、渗透性及分散性。
(2)本发明的丝光渗透剂能极大程度的发挥协同增效的渗透及分散作用，不仅具有极佳的耐碱渗透效果，而且具有优异的水溶性。
(3)本发明的环保丝光渗透剂在10-80℃区间、120-300克/升的碱性介质中具有快速的润湿性和渗透性，耐碱性优良，不使丝光液着色和发生臭味，不产生焦油及起泡等弊病；在中性介质中，仍具有较好的润湿性和渗透性。
(4)本发明的棉织物用丝光渗透剂的渗透力好，而且在碱液回收处理时，不会有刺激性气体排出，不会使丝光液产生焦油及起泡，不影响碱液的使用次数。
(5)本发明的丝光渗透剂对于棉织物的丝光处理有很好的促进作用，十分适合于规模的工业化生产。
(6)本发明的丝光渗透剂渗透性小于30s，水溶性好，耐碱性在185g/L以上，100℃下的耐碱性在150g/L以上，分解温度在214℃以上。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。
测试方法：
1、渗透性测试：按照HG/T 2575的规定进行测试。
2、耐碱性能测试：采用帆布沉降法测定渗透剂溶液在不同条件下的渗透性能。室温下，将未经精练的直径为3cm的标准棉帆布平放于装有1000ml试液的烧杯中，其中渗透剂的浓度为2g/L。在不同碱浓度(0g/L、20g/L、40g/L、60g/L、80g/L)下测量帆布沉降时间，即为耐碱渗透性检测。帆布沉降时间越短，表明耐碱渗透性越好；反之，耐碱渗透性越差。
3、渗透剂高温下耐碱渗透性检测：同"渗透剂耐碱渗透性能测试"测试方法，将室温设定为不同温度(80℃、100℃)，将未经精练的直径为3cm的标准棉帆布平放于装有1000ml试液的烧杯中，其中渗透剂的浓度为2g/L。在碱浓度为60g/L条件下测量帆布的沉降时间，即为耐碱渗透性检测。帆布沉降时间越短，表明高温下耐碱渗透性越好；反之，高温下耐碱渗透性差。
4、水溶性的测试：按照GB/T 6324.1-2004进行测试。
5、分解温度的测试：取样品5mg，用热重分析仪进行测试。
6、钡值的测试：取未丝光棉布一块，置于烘箱中，在105～110℃烘90分钟，取出后在干燥器内冷却至室温。准确称取试样各2克，剪成小块(5mm*5mm)，分别置于150ml带盖的锥形瓶中，加入0.25mol/L氢氧化钡溶液30ml，加盖浸渍2小时并不时加以振荡。另取一个150ml带盖锥形瓶，加入30ml氢氧化钡溶液，放置2小时，做空白试验用；2小时后，分别从每个瓶中吸取10ml浸渍液于三角烧瓶中，加酚酞指示剂2～3滴，用0.1mol/L盐酸溶液滴定，滴至红色消失即为终点，记录消耗盐酸的体积V；钡值的计算公式如下式(1)：
钡值＝(V0-V1)/(V0-V2)*100 (1)
式中：V0---空白试验耗用盐酸溶液的体积(mL)；V1---丝光棉浸渍液耗用盐酸溶液的体积(mL)；V2---未丝光棉浸渍液耗用盐酸溶液的体积(mL)。
实施例1
一种制备棉织物用环保型丝光渗透剂的方法，包括如下步骤：
在反应釜中加入水10g，然后在400rpm搅拌下依次加入烷基糖苷20g、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐50g、月桂酰二乙醇胺20g，升温至60℃反应6h搅拌均匀，得到棉织物用环保型丝光渗透剂；其中所述烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐中，n＝2，R为10；烷基糖苷中烷基醇为C10的天然醇。
实施例2
一种制备棉织物用环保型丝光渗透剂的方法，包括如下步骤：
在反应釜中加入水45g，然后在400rpm搅拌下依次加入烷基糖苷10g、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐35g、月桂酰二乙醇胺10g，升温至50℃反应6h搅拌均匀，得到棉织物用环保型丝光渗透剂；其中所述烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐中，n＝2，R为10；烷基糖苷中烷基醇为C10的天然醇。
实施例3
一种制备棉织物用环保型丝光渗透剂的方法，包括如下步骤：
在反应釜中加入水20g，然后在400rpm搅拌下依次加入烷基糖苷20g、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐40g、月桂酰二乙醇胺20g，升温至60℃反应6h搅拌均匀，得到棉织物用环保型丝光渗透剂；其中所述烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐中，n＝2，R为12；烷基糖苷中烷基醇为C12的天然醇。
实施例4
一种制备棉织物用环保型丝光渗透剂的方法，包括如下步骤：
在反应釜中加入水30g，然后在400rpm搅拌下依次加入烷基糖苷15g、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐45g、月桂酰二乙醇胺15g，升温至70℃反应6h搅拌均匀，得到棉织物用环保型丝光渗透剂；其中所述烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐中，n＝3，R为14；烷基糖苷中烷基醇为C11的天然醇。
将得到的棉织物用环保型丝光渗透剂进行性能测试，测试结果如下：
表1 实施例1-4的测试结果
Figure BDA0003078611340000051
注：极易溶于水是溶解度在100g以上，易溶于水是溶解度在10到100g之间。
实施例5 烷基醇酰胺的用量优化
调整实施例3中月桂酰二乙醇胺的用量为5、10、15、40g，其他和实施例3保持一致，得到棉织物用环保型丝光渗透剂。
将得到的棉织物用环保型丝光渗透剂进行性能测试，测试结果如下：
表2 实施例5的测试结果
Figure BDA0003078611340000061
注：极易溶于水是溶解度在100g以上，易溶于水是溶解度在10到100g之间。
实施例6
将实施例3得到的棉织物用环保型丝光渗透剂用于棉织物的丝光过程，具体包括如下步骤：
配制200g/L的NaOH碱液(500mL)，然后分别加入5、10、15、20g实施例3中的渗透剂(其占碱液质量比分别为1、2、3、4wt％)，搅拌均匀，然后将棉针织物浸入碱液中，50℃下丝光30s，分别得到丝光棉针织物1、2、3、4。
对上述得到的丝光棉针织物1、2、3、4进行丝光效果测试，其钡值分别为：155、161、158、158。
对照例1
省略实施例3中的月桂酰二乙醇胺，其他和实施例3保持一致，得到棉织物用环保型丝光渗透剂。
对照例2
仅保留实施例3中的月桂酰二乙醇胺，其他和实施例3保持一致，得到棉织物用环保型丝光渗透剂。
对照例3
调整实施例3中的月桂酰二乙醇胺为N，N-双羟乙基烷基酰胺，其他和实施例3保持一致，得到棉织物用环保型丝光渗透剂。
对照例4
调整实施例3中的月桂酰二乙醇胺为椰子油烷基醇酰胺磷酸酯盐，其他和实施例3保持一致，得到棉织物用环保型丝光渗透剂。
将得到的棉织物用环保型丝光渗透剂进行性能测试，测试结果如下：
表3 对照例1-4的测试结果
Figure BDA0003078611340000071
注：“-”，代表渗透性太差，没有必要测试其他性能。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种棉织物用环保型丝光渗透剂，其特征在于，包括如下组分：烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水；其中烷基糖苷、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基醇酰胺和水的质量比为10-20：35-50：10-20：10-45。
2.根据权利要求1所述的棉织物用环保型丝光渗透剂，其特征在于，所述的烷基醇酰胺为月桂酰二乙醇胺、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、棕榈仁油酰二乙醇胺中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的棉织物用环保型丝光渗透剂，其特征在于，所述的烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐分子式为RO(CH2CH2O)n-SO3Na，其中n＝2或4，R为10～15烷基。
4.根据权利要求1-3任一项所述的棉织物用环保型丝光渗透剂，其特征在于，所述的烷基糖苷由天然葡萄糖和烷基醇合成，烷基醇为C10-12的天然烷基醇。
5.一种制备权利要求1-4任一项所述的棉织物用环保型丝光渗透剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在容器中先加入水，然后在搅拌下依次加入烷基醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、烷基糖苷、烷基醇酰胺，混合均匀，得到所述的棉织物用环保型丝光渗透剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的方法中混合均匀是在50-70℃下300-500rpm下搅拌5-7h。
7.权利要求1-4任一项所述的棉织物用环保型丝光渗透剂在棉织物丝光过程中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，具体步骤如下：
配制NaOH碱液，然后加入权利要求1-4任一项所述的棉织物用丝光渗透剂搅拌均匀，之后将棉织物浸入碱液中，进行丝光，得到丝光棉织物。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的棉织物用丝光渗透剂占碱液质量比为1-4wt％。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的丝光条件为：45-55℃下丝光20-40s。
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