CN114481651A - 一种耐碱渗透剂及其在浆纱中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐碱渗透剂及其在浆纱中的应用。该耐碱渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠5％‑15％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚2％‑4％，异构十醇醚磷酸酯20％‑35％，氢氧化钠3％‑7％，消泡剂0.2％‑1.0％，余量为去离子水。本发明提出的耐碱渗透剂增加纱线对靛蓝染料的吸附能力和渗透能力，减少纱线上的浮色，从而提高染色牢度。
Description
技术领域
本发明属于织物染整助剂技术领域，具体涉及一种耐碱渗透剂及其在浆纱中的应用。
背景技术
在牛仔纱线浆染行业中经常会出现在面料上染过程中出现上染率和固色率不足的问题，随之造成的就是浮色的增多，染料及其助剂、设备成本、人工成本的浪费。一般来说，优良的渗透剂需要具备如下特性：(1)乳化力强；去污力好；(2)渗透好；耐高温；耐强碱及氧化剂；(3)低泡沫；(4)降解性好；无毒安全。一般情况下，(1)和(2)是矛盾的，无法兼有，单一组分的表面活性剂很难满足所有的要求，需要通过复配增效方能制得满足要求的渗透剂。因此目前的渗透剂限制了其在牛仔纱线浆染中的应用。亟待解决该问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐碱渗透剂及其在浆纱中的应用，本发明提出的耐碱渗透剂增加纱线对靛蓝染料的吸附能力和渗透能力，减少纱线上的浮色，从而提高染色牢度。
本发明所采取的的技术方案是：一种耐碱渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠5％-15％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚2％-4％，异构十醇醚磷酸酯20％-35％，氢氧化钠3％-7％，消泡剂0.2％-1.0％，余量为去离子水。
优选地，所述的耐碱渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠15％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚4％，异构十醇醚磷酸酯25％，氢氧化钠5％，消泡剂0.5％和去离子水50.5％。
优选地，所述的表面活性剂消泡剂为聚醚有机硅消泡剂。
本发明还保护上述耐碱渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中，搅拌状态下加入氢氧化钠使其溶解，得到氢氧化钠溶液；
(2)向步骤(1)得到的氢氧化钠溶液中加入异构十醇醚磷酸酯搅拌8-12min，降温至 40℃-45℃，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入仲烷基双酯磺酸钠和异构十三碳醇聚氧乙烯醚，搅拌8-12min，得到混合溶液ⅠⅠ；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液ⅠⅠ中加入消泡剂，搅拌4-6min，得到所述的耐碱渗透剂。
本发明还保护上述耐碱渗透剂在浆纱中的应用。
优选地，所述的浆纱染料，以质量份数计，包括如下组分，靛蓝粉80-90份，片碱90-95 份，保险粉130-140份，渗透剂10-13份和水1000-1200份。进一步优选，所述的浆纱染料，以质量份数计，包括如下组分，靛蓝粉83.96份，片碱92.3份，保险粉134.3份，渗透剂12 份和水1119.4份。
进一步优选，所述的浆纱染料中，靛蓝母液的质量浓度为70-80g/L。
进一步优选，所述的浆纱染料由如下步骤制备得到：开蒸汽，先加入总水量的三分之一，然后加入靛蓝粉，加大蒸汽使靛蓝充分溶解后降温至40℃～45℃，再加入保险粉，加水稀释到规定定积，最后加入渗透剂，控制温度在50℃-55℃，搅拌后，即得浆纱染料。所述的蒸汽为饱和蒸汽，压力为0.4MPa。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、本发明提出的渗透剂增加纱线对靛蓝染料的吸附能力和渗透能力，减少纱线上的浮色，从而提高染色牢度。
2、本发明解决浆纱染色过程中导纱辊和轧车出现的沾辊问题，减少清洁卫生次数，从而提高生产效率，减少水资源浪费；同时减少更换颜色(特别是深色改浅色)而造成的沾色、渗色现象。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。除特别说明，本发明提出的试剂和设备均为市购。
本发明提出的耐碱渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中，搅拌状态下加入氢氧化钠使其溶解，得到氢氧化钠溶液；
(2)向步骤(1)得到的氢氧化钠溶液中加入异构十醇醚磷酸酯搅拌8-12min，降温至 40℃-45℃，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入仲烷基双酯磺酸钠和异构十三碳醇聚氧乙烯醚，搅拌8-12min，得到混合溶液ⅠⅠ；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液ⅠⅠ中加入消泡剂，搅拌4-6min，得到所述的耐碱渗透剂。
实施例1
一种耐碱渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠5％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚2％，异构十醇醚磷酸酯35％，氢氧化钠7％，聚醚有机硅消泡剂1％和去离子水 50％。
上述耐碱渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中，搅拌状态下加入氢氧化钠使其溶解，得到氢氧化钠溶液；
(2)向步骤(1)得到的氢氧化钠溶液中加入异构十醇醚磷酸酯搅拌8min，降温至45℃，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入仲烷基双酯磺酸钠和异构十三碳醇聚氧乙烯醚，搅拌8min，得到混合溶液ⅠⅠ；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液ⅠⅠ中加入聚醚有机硅消泡剂，搅拌4min，得到耐碱渗透剂。
实施例2
一种耐碱渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠10％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚2％，异构十醇醚磷酸酯20％，氢氧化钠3％，聚醚有机硅消泡剂0.2％和去离子水64.8％。
耐碱渗透剂的制备步骤与实施例1相同。
实施例3
一种耐碱渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠15％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚4％，异构十醇醚磷酸酯25％，氢氧化钠5％，聚醚有机硅消泡剂0.5％和去离子水50.5％。
上述耐碱渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中，搅拌状态下加入氢氧化钠使其溶解，得到氢氧化钠溶液；
(2)向步骤(1)得到的氢氧化钠溶液中加入异构十醇醚磷酸酯搅拌10min，降温至43℃，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入仲烷基双酯磺酸钠和异构十三碳醇聚氧乙烯醚，搅拌10min，得到混合溶液ⅠⅠ；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液ⅠⅠ中加入聚醚有机硅消泡剂，搅拌5min，得到耐碱渗透剂。
对比例1
一种渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠44％，聚醚有机硅消泡剂0.5％和去离子水55.5％。
上述渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中；
(2)向步骤(1)中加入仲烷基双酯磺酸钠搅拌10min，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入聚醚有机硅消泡剂，搅拌5min，得到渗透剂。
对比例2
一种渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：异构十三碳醇聚氧乙烯醚44％，聚醚有机硅消泡剂0.5％和去离子水55.5％。
上述渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中；
(2)向步骤(1)中加入异构十三碳醇聚氧乙烯醚搅拌10min，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入聚醚有机硅消泡剂，搅拌5min，得到渗透剂。
对比例3
一种渗透剂，以质量分数计，包括如下组分：异构十醇醚磷酸酯44％，氢氧化钠5％，聚醚有机硅消泡剂0.5％和去离子水50.5％。
上述渗透剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中，搅拌状态下加入氢氧化钠使其溶解，得到氢氧化钠溶液；
(2)向步骤(1)得到的氢氧化钠溶液中加入异构十醇醚磷酸酯搅拌10min，降温至43℃，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入聚醚有机硅消泡剂，搅拌5min，得到渗透剂。
将实施例3得到的耐碱渗透剂和对比例1-3得到的渗透剂进行渗透剂渗透性能测试。
将烧碱(氢氧化钠)溶于水分别制成浓度为20g/L、50g/L、100g/L、150g/L、180g/L和200g/L的烧碱溶液，在相应的烧碱溶液中立即分别加入实施例3制备得到的耐碱渗透剂、对比例1得到的渗透剂、对比例2得到的渗透剂和对比例3得到的渗透剂，搅拌均匀，分别将棉帆布片放在洗净的铁丝圈上，小心移置于各个样品的液面上，至棉帆布完成润湿时记录时间，继续至棉帆布刚刚持续沉降时，记录时间，每种浓度的试样溶液平行测定3次，渗透剂的加入量为6g/L，测试渗透剂的耐碱渗透性。测试结果如表1所示：
表1
由表1得出，仲烷基双酯磺酸钠、异构十三碳醇聚氧乙烯醚、异构十醇醚磷酸酯三者共同作用，得到的耐碱渗透剂耐碱渗透性最好，优于单独使用其中一种渗透剂。
将实施例3得到的耐碱渗透剂、耐碱渗透剂市购样品进行如下测试：
1、渗透剂渗透性能测试：将烧碱(氢氧化钠)溶于水分别制成浓度为20g/L、50g/L、100g/L、150g/L、180g/L和200g/L的烧碱溶液，在相应的烧碱溶液中立即分别加入实施例 3制备得到的耐碱渗透剂、市购样品1(美欣耐碱渗透剂)和市购样品2(东晨耐碱渗透剂)，搅拌均匀，分别将棉帆布片放在洗净的铁丝圈上，小心移置于各个样品的液面上，至棉帆布完成润湿时记录时间，继续至棉帆布刚刚持续沉降时，记录时间，每种浓度的试样溶液平行测定3次，渗透剂的加入量为6g/L，测试渗透剂的耐碱渗透性。测试结果如表2所示：
表2
每个烧碱浓度开稀时对应温度不同，因为片碱溶于水会放热，浓度越大，温度越高，150 g/L烧碱约为63℃，180g/L烧碱约为68℃，200g/L烧碱约为72℃)。由表2得出，本发明得到的耐碱渗透剂耐碱渗透性最好。
2、将实施例3得到的耐碱渗透剂与市购样品(美欣耐碱渗透剂)进行渗透剂稳定性测试，测试步骤和结果为：
(1)配制两份浓度为100g/L的烧碱溶液，分别加入实施例3得到的耐碱渗透剂和市购样品，渗透剂的加入量按照每升烧碱溶液中加入6g渗透剂来加入，升温至100℃，观察实验工作液的变化，结果如表3所示。
(2)配制两份浓度为130g/L的烧碱溶液，分别加入实施例3得到的耐碱渗透剂和市购样品，渗透剂的加入量按照每升烧碱溶液中加入6g渗透剂来加入，升温至100℃，观察实验工作液的变化，结果如表3所示。
(3)配制两份浓度为150g/L的烧碱溶液，分别加入实施例3得到的耐碱渗透剂和市购样品，渗透剂的加入量按照每升烧碱溶液中加入6g渗透剂来加入，升温至100℃，观察实验工作液的变化，结果如表3所示。
表3
(4)配制浓度为200g/L的烧碱溶液，加入实施例3得到的耐碱渗透剂，渗透剂的加入量按照每升烧碱溶液中加入6g渗透剂来加入，依次升温至40℃、50℃、60℃、70℃，观察实验工作液的变化，结果如表4所示。
表4
| 测试条件 | 实施例3 |
| 200g/L烧碱溶液+6g/L渗透剂40℃ | 工作液稳定 |
| 200g/L烧碱溶液+6g/L渗透剂50℃ | 工作液稳定 |
| 200g/L烧碱溶液+6g/L渗透剂60℃ | 工作液稳定 |
| 200g/L烧碱溶液+6g/L渗透剂70℃ | 工作液不稳定，出现漂油现象 |
由表3和表4得出，渗透剂的耐碱性和温度的上升有关联，随着温度的升高，渗透剂的耐碱性下降，渗透剂在70℃以下其耐碱性能保持良好。市购样品在实际生产中会出现漂油的不稳定现象，在整个浆纱染色过程中根本没有起到渗透剂的作用(失效)，也是浆纱染色过程中出现沾辊的主要原因，也会影响产品质量的提高和降低生产效率，增加工人的劳动强度。实施例3的耐碱渗透剂解决了上述问题。
将实施例3得到的渗透剂和市购渗透剂分别用于浆纱处理，浆纱的工艺条件完全相同。
将实施例3得到的渗透剂用于浆纱处理，浆纱染料(靛蓝母液)包括靛蓝粉(含量94％) 83.96kg，片碱(含量96％)92.3kg，保险粉(88％)134.3kg，渗透剂12kg，加水定积至1119.4 L，靛蓝母液中靛蓝的浓度为75g/L。
将市购渗透剂用于浆纱处理，浆纱染料(靛蓝母液)包括靛蓝粉(含量94％)83.96kg，片碱(含量96％)92.3kg，保险粉(88％)134.3kg，市购渗透剂12kg，加水定积至1119.4L，靛蓝母液中靛蓝的浓度为75g/L。
浆纱工艺路线：并轴→润湿→水洗→染色(10缸)→水洗(3缸)→烘干→上浆(2浸2轧)→烘干→干分绞→落轴，烘干温度为100℃～120℃，以定积950L为例，上浆浆料包括SPR-SC淀粉75kg、CMC 3kg、高效浆纱油脂4kg、PVA 3kg和固体丙烯2kg。
选取常用原料面纱10S OA，总经为5800根，浆染成特深蓝加深，车速25m/min。
润湿缸渗透剂浓度、浆纱染料母液渗透剂浓度以及浆纱燃料万米渗透剂用量如表5所示：
表5
| 润湿缸 | 浆纱染料母液 | 浆纱燃料万米用量 | |
| 市购样品 | 108g/L | 108g/L | 1305g/L |
| 实施例3 | 108g/L | 108g/L | 1240g/L |
由表5得出，在染色后纱线颜色一样深度的情况下，由于实施例3的渗透效果优于市购样品，染色浮色减少，增强了纱线的吸附能力，浆纱染料母液用量节约5％。本发明提出的耐碱渗透剂增加纱线对靛蓝染料的吸附能力和渗透能力，减少纱线上的浮色，从而提高了染色牢度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种耐碱渗透剂，其特征在于，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠5％-15％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚2％-4％，异构十醇醚磷酸酯20％-35％，氢氧化钠3％-7％，消泡剂0.2％-1.0％，余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的耐碱渗透剂，其特征在于，以质量分数计，包括如下组分：仲烷基双酯磺酸钠15％，异构十三碳醇聚氧乙烯醚4％，异构十醇醚磷酸酯25％，氢氧化钠5％，消泡剂0.5％和去离子水50.5％。
3.根据权利要求1或2所述的耐碱渗透剂，其特征在于，所述的消泡剂为聚醚有机硅消泡剂。
4.权利要求1或2所述的耐碱渗透剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将去离子水加入容器中，搅拌状态下加入氢氧化钠使其溶解，得到氢氧化钠溶液；
(2)向步骤(1)得到的氢氧化钠溶液中加入异构十醇醚磷酸酯搅拌8-12min，降温至40℃-45℃，得到混合溶液Ⅰ；
(3)向步骤(2)得到的混合溶液Ⅰ中加入仲烷基双酯磺酸钠和异构十三碳醇聚氧乙烯醚，搅拌8-12min，得到混合溶液ⅠⅠ；
(4)向步骤(3)得到的混合溶液ⅠⅠ中加入消泡剂，搅拌4-6min，得到所述的耐碱渗透剂。
5.权利要求1或2所述的耐碱渗透剂在浆纱中的应用。
6.根据权利要求5所述的耐碱渗透剂在浆纱中的应用，其特征在于，所述的浆纱染料，以质量份数计，包括如下组分，靛蓝粉80-90份，片碱90-95份，保险粉130-140份，渗透剂10-13份和水1000-1200份。
7.根据权利要求6所述的耐碱渗透剂在浆纱中的应用，其特征在于，所述的浆纱染料中，靛蓝母液的质量浓度为70-80g/L。
8.根据权利要求6所述的耐碱渗透剂在浆纱中的应用，其特征在于，所述的浆纱染料由如下步骤制备得到：开蒸汽，先加入总水量的三分之一，然后加入靛蓝粉，加大蒸汽使靛蓝粉充分溶解后降温至40℃～45℃，再加入保险粉，加水稀释到规定定积，最后加入渗透剂，控制温度在50℃-55℃，搅拌后，即得浆纱染料。
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