一种氧漂稳定剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:18122237发布日期:2019-07-10 09:42阅读:703来源:国知局
本发明属于纺织印染助剂的
技术领域
,特别是指一种氧漂稳定剂及其制备方法和应用。
背景技术
:双氧水漂白因其环保、稳定性好和不腐蚀设备而受到广泛的应用,在漂白过程中双氧水分解释放出活性氧,从而达到漂白的目的。氧漂稳定剂的作用是减少双氧水在金属离子存在条件下的剧烈分解反应,有效控制双氧水的分解速率,防止漂白过程中出现织物的破洞以及强降现象,同时提高漂白织物的白度和手感。目前常用的氧漂稳定剂按照其是否含硅成分可以分为硅类和非硅类两种,硅类氧漂稳定剂,主要成分是硅酸钠,该类氧漂稳定剂虽然漂白效果突出,但存在易形成硅垢同时耐碱性差的缺点;非硅类氧漂稳定剂,其主要成分大多为具有螯合能力的有机酸螯合剂,这类螯合剂主要是含氮磷螯合剂,漂白效果好,手感柔软,但是其吸附色素能力差导致漂白后产品白度较低同时不能螯合金属离子以外的具有催化分解双氧水的其它杂质,还存在废水中n和p含量高并且难去除的特点,特别是大量含氮磷的水排入到江河湖泊中易引起藻类的大量繁殖,水体的富营养化。水体中氮磷含量过高会导致水体富营养化,引起水质变差,水生生物大量死亡。据研究表明,水库湖泊中80%的磷来自于污水排放,而磷的主要来源是洗涤剂的使用。目前富营养化仍是水污染处理中最为复杂和困难的问题,为此,首先应该着重减少或者截断外部营养物质的排入,监测排入水体的废水中氮和磷的浓度。因此在印染加工中使用无磷无氮的助剂,必定是一个新的方向,是广大印染工作者的研究重心。技术实现要素:本发明提供一种氧漂稳定剂及其制备方法和应用,解决了现有技术中硅类氧漂稳定剂易形成硅垢同时耐碱性差以及非硅类氧漂稳定剂吸附色素能力差还含有氮磷螯合剂而导致环境污染的问题。本发明的一种氧漂稳定剂,其主要是通过以下技术方案加以实现的:包括以下重量份的原料:螯合剂4-8份,表面活性剂10-30份,乳化剂1-5份,镁盐4-8份,分散剂5-9份,水45-65份;所述螯合剂为多羟基羧酸盐。本发明以多羟基羧酸盐作为螯合剂,该多羟基羧酸盐可以是多羟基羧酸钠、多羟基羧酸钾,或其它盐,螯合剂使游离的金属离子被螯合成耐强碱、热稳定性好的水溶性螯合物,从而阻止了游离金属离子对双氧水的剧烈催化分解作用,有效避免了织物的破洞和纤维强力的下降;本发明在螯合剂、表面活性剂和镁盐以及乳化剂和分散剂的复合作用下,得到了一种新型的氧漂稳定剂,不含硅不含氮和磷,是一种环保型的氧漂稳定剂,用于织物的双氧水漂白过程中,漂白效果突出,不会产生硅垢,避免了硅垢沉积在织物和机器表面上的现象,减少了水体中氮磷的排放,还有效控制了双氧水的分解速率,提高了漂白织物的白度、毛效和手感等综合性能,同时赋予织物卓越的乳化和再润湿性能。作为一种优选的实施方案,所述螯合剂为葡萄糖酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐中的任意一种。本发明的多羟基羧酸盐有很多种,这些多羟基羧酸钠来源广,价廉易得,性质好,绿色环保,作为螯合剂,使游离的金属离子被螯合成耐强碱、热稳定性好的水溶性螯合物,从而阻止了游离金属离子对双氧水的剧烈催化分解作用,有效避免了织物的破洞和纤维强力的下降。作为一种优选的实施方案,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚。本发明中表面活性剂选用异构脂肪醇聚氧乙烯醚,该异构脂肪醇聚氧乙烯醚包括异构碳十一醇聚氧乙烯醚、异构碳十三醇聚氧乙烯醚等等,表面活性剂的存在提高了氧漂稳定剂在强碱下均匀分散在漂白液液中的能力,提高了织物的毛效和漂白后的手感。作为一种优选的实施方案,所述分散剂为聚丙烯酸盐。本发明的聚丙烯酸盐可以是聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵等,这种聚丙烯酸盐具有很好的分散性,还具有更好的净洗能力,提高了处理后织物的毛效。作为一种优选的实施方案,所述聚丙烯酸盐的制备方法为:1)取烷基醇聚氧乙烯醚,添加至50-70℃的水中,搅拌均匀,并升温至85-95℃,得混合物;2)分别取丙烯酸和过硫酸钠,同时滴加至步骤1)所得的混合物,滴加过程中,反应体系的温度为88-92℃,反应体系中,丙烯酸、过硫酸钠和烷基醇聚氧乙烯醚的质量浓度分别为18-21%、0.1-0.3%和18-21%,丙烯酸和过硫酸钠均分两次滴加,滴加完毕之后,降温至60-70℃,得初产物;3)取碱液,滴加至步骤2)所得的初产物中,搅拌20-40min,使ph值为5-7,过滤,得聚丙烯酸盐。作为一种优选的实施方案,所述乳化剂为乙氧基化蓖麻油。乙氧基化蓖麻油具有优良的乳化、分散、增溶和抗静电能力,具有优良的钙镁分散能力。作为一种优选的实施方案,所述水为软化水,所述镁盐为六水氯化镁。软化水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水,软化水不易与肥皂产生皂垢;本发明选用软化水进一步降低了织物废水对环境的污染,提高了氧漂稳定剂的环保性能,保证了氧漂稳定剂的储存的稳定性。本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,其主要是通过以下技术方案加以实现的:包括以下步骤:s1:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌8-12min,得初混物;s2:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s1所得的初混物中,搅拌10-20min,得中间混合物;s3:取水,添加至步骤s2所得的中间混合物中,搅拌30-60min,过滤,得氧漂稳定剂。本发明的氧漂稳定剂的制备方法是在常温常压下制备而成,将表面活性剂、乳化剂和分散剂先混合,然后,依次添加螯合剂和镁盐,最后,添加水,从而得到氧漂稳定剂,其制备方法简单,操作方便,对设备没有特殊要求,易于实现产业化。本发明的一种氧漂稳定剂的应用,其主要是通过以下技术方案加以实现的:所述氧漂稳定剂用于织物的双氧水漂白过程中。本发明的氧漂稳定剂用于织物的双氧水漂白过程中,有效控制了双氧水的分解速率,并且其使用过程中,不会产生硅垢,避免了硅垢沉积在织物和机器表面上的现象,减少了水体中氮磷的排放,漂白效果突出,提高了漂白织物的白度、毛效和手感等综合性能,特别适用于纤维素及其混纺织物的非连续氧漂过程。作为一种优选的实施方案,所述氧漂稳定剂在织物的双氧水漂白过程中的用量为0.7-3g/l。通常情况下,在双氧水的漂白过程中,本发明的氧漂稳定剂的添加量为0.7-3g/l,其用量少,效果显著,经济实惠。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明是一种新型的氧漂稳定剂,不含硅不含氮和磷,是一种环保型的氧漂稳定剂,用于织物的双氧水漂白过程中,阻止了游离金属离子对双氧水的剧烈催化分解作用,有效避免了织物的破洞和纤维强力的下降,漂白效果突出,不会产生硅垢,避免了硅垢沉积在织物和机器表面上的现象,减少了水体中氮磷的排放,还有效控制了双氧水的分解速率,提高了漂白织物的白度、毛效和手感等综合性能,特别适用于纤维素及其混纺织物的非连续氧漂过程,用量少,效果显著,经济实惠;本发明的氧漂稳定剂的制备方法简单,操作方便,对设备没有特殊要求,易于实现产业化。具体实施方式下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。本发明的一种氧漂稳定剂,包括以下重量份的原料:螯合剂4-8份,表面活性剂10-30份,乳化剂1-5份,镁盐4-8份,分散剂5-9份,水45-65份;所述螯合剂为多羟基羧酸盐。优选地,所述螯合剂为葡萄糖酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐中的任意一种。进一步地,所述表面活性剂为异构脂肪醇聚氧乙烯醚。具体地,所述分散剂为聚丙烯酸盐。再次优选地,所述聚丙烯酸盐的制备方法为:1)取烷基醇聚氧乙烯醚,添加至50-70℃的水中,搅拌均匀,并升温至85-95℃,得混合物;2)分别取丙烯酸和过硫酸钠,同时滴加至步骤1)所得的混合物,滴加过程中,反应体系的温度为88-92℃,反应体系中,丙烯酸、过硫酸钠和烷基醇聚氧乙烯醚的质量浓度分别为18-21%、0.1-0.3%和18-21%,丙烯酸和过硫酸钠均分两次滴加,滴加完毕之后,降温至60-70℃,得初产物;3)取碱液,滴加至步骤2)所得的初产物中,搅拌20-40min,使其ph值为5-7,过滤,得聚丙烯酸盐。再进一步地,所述乳化剂为乙氧基化蓖麻油。再具体地,所述水为软化水,所述镁盐为六水氯化镁。本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,包括以下步骤:s1:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌8-12min,得初混物;s2:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s1所得的初混物中,搅拌10-20min,得中间混合物;s3:取水,添加至步骤s2所得的中间混合物中,搅拌30-60min,过滤,得氧漂稳定剂。本发明的一种氧漂稳定剂的应用,所述氧漂稳定剂用于织物的双氧水漂白过程中。优选地,所述氧漂稳定剂在织物的双氧水漂白过程中的用量为0.7-3g/l。实施例一本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,包括以下步骤:s1:按照以下重量份称取原料:螯合剂——多羟基羧酸钠6份,表面活性剂20份,乳化剂5份,镁盐6份,分散剂6份,水65份;s2:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌8min,得初混物;s3:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s2所得的初混物中,搅拌10min,得中间混合物;s4:取水,添加至步骤s3所得的中间混合物中,搅拌30min,过滤,得氧漂稳定剂。实施例二本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,包括以下步骤:s1:按照以下重量份称取原料:螯合剂——葡萄糖酸钠8份,表面活性剂——异构碳十三醇聚氧乙烯醚20份,乳化剂4份,镁盐——六水氯化镁6份,分散剂——聚丙烯酸钠5份,软化水57份;其中,聚丙烯酸钠的制备方法为:1)取烷基醇聚氧乙烯醚,添加至60℃的水中,搅拌均匀,并升温至90℃,得混合物;2)分别取丙烯酸和过硫酸钠,同时滴加至步骤1)所得的混合物,滴加过程中,反应体系的温度为90±2℃,反应体系中,丙烯酸、过硫酸钠和烷基醇聚氧乙烯醚的质量浓度分别为21%、0.1%和18%,丙烯酸和过硫酸钠均分两次滴加,滴加完毕之后,降温至70℃,得初产物;3)取氢氧化钠溶液,滴加至步骤2)所得的初产物中,搅拌30min,使其ph值为6,过滤,得聚丙烯酸钠;s2:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌12min,得初混物;s3:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s2所得的初混物中,搅拌20min,得中间混合物;s4:取水,添加至步骤s3所得的中间混合物中,搅拌60min,过滤,得氧漂稳定剂。实施例三本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,包括以下步骤:s1:按照以下重量份称取原料:螯合剂——酒石酸钠6份,表面活性剂——异构碳十三醇聚氧乙烯醚10份,乳化剂——乙氧基化蓖麻油3份,镁盐——六水氯化镁6份,分散剂——聚丙烯酸铵6份,软化水59份;其中,聚丙烯酸铵的制备方法为:1)取烷基醇聚氧乙烯醚,添加至50℃的水中,搅拌均匀,并升温至85℃,得混合物;2)分别取丙烯酸和过硫酸钠,同时滴加至步骤1)所得的混合物,滴加过程中,反应体系的温度为88-92℃,反应体系中,丙烯酸、过硫酸钠和烷基醇聚氧乙烯醚的用量分别为18%、0.3%和21%,丙烯酸和过硫酸钠均分两次滴加,滴加完毕之后,降温至60℃,得初产物;3)取氨水溶液,滴加至步骤2)所得的初产物中,搅拌20min,使其ph值为5,过滤,得聚丙烯酸铵;s2:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌10min,得初混物;s3:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s2所得的初混物中,搅拌15min,得中间混合物;s4:取水,添加至步骤s3所得的中间混合物中,搅拌50min,过滤,得氧漂稳定剂。实施例四本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,包括以下步骤:s1:按照以下重量份称取原料:螯合剂——葡萄糖酸钠4份,表面活性剂——异构碳十三醇聚氧乙烯醚25份,乳化剂——乙氧基化蓖麻油2份,镁盐——六水氯化镁8份,分散剂——聚丙烯酸钾9份,软化水45份;其中,聚丙烯酸钾的制备方法为:1)取烷基醇聚氧乙烯醚,添加至70℃的水中,搅拌均匀,并升温至95℃,得混合物;2)分别取丙烯酸和过硫酸钠,同时滴加至步骤1)所得的混合物,滴加过程中,反应体系的温度为88-92℃,反应体系中,丙烯酸、过硫酸钠和烷基醇聚氧乙烯醚的质量浓度分别为20%、0.2%和19%,丙烯酸和过硫酸钠均分两次滴加,滴加完毕之后,降温至65℃,得初产物;3)取氢氧化钾溶液,滴加至步骤2)所得的初产物中,搅拌40min,使其ph值为7,过滤,得聚丙烯酸钾;s2:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌10min,得初混物;s3:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s2所得的初混物中,搅拌15min,得中间混合物;s4:取水,添加至步骤s3所得的中间混合物中,搅拌50min,过滤,得氧漂稳定剂。实施例五本发明的一种氧漂稳定剂的制备方法,包括以下步骤:s1:按照以下重量份称取原料:螯合剂——酒石酸钠8份,表面活性剂——异构碳十三醇聚氧乙烯醚30份,乳化剂——乙氧基化蓖麻油1份,镁盐——六水氯化镁4份,分散剂——聚丙烯酸钠8份,软化水53份;其中,聚丙烯酸盐的制备方法为:1)取烷基醇聚氧乙烯醚,添加至60℃的水中,搅拌均匀,并升温至90℃,得混合物;2)分别取丙烯酸和过硫酸钠,同时滴加至步骤1)所得的混合物,滴加过程中,反应体系的温度为90±2℃,反应体系中,丙烯酸、过硫酸钠和烷基醇聚氧乙烯醚的质量浓度分别为20%、0.2%和20%,丙烯酸和过硫酸钠均分两次滴加,滴加完毕之后,降温至70℃,得初产物;3)取氢氧化钠溶液,滴加至步骤2)所得的初产物中,搅拌30min,使其ph值为6,过滤,得聚丙烯酸钠;s2:取表面活性剂、乳化剂和分散剂,混合均匀,搅拌10min,得初混物;s3:取螯合剂和镁盐,分别添加到步骤s2所得的初混物中,搅拌15min,得中间混合物;s4:取水,添加至步骤s3所得的中间混合物中,搅拌50min,过滤,得氧漂稳定剂。2)取螯合剂、镁盐和表面活性剂,混合均匀,添加水,搅拌,得初溶液;3)取分散剂,添加到步骤2)所得的初溶液中,搅拌,得中间溶液;4)取乳化剂,添加到步骤3)所得的中间溶液中,搅拌,得氧漂稳定剂。将本发明实施例一至实施例五所得五份氧漂稳定剂分别用于纤维素及其混纺织物的双氧水漂白过程中,在漂白过程中,水溶液的温度为90℃,双氧水的添加的质量浓度均为30%,氧漂稳定剂的用量均为1g/l,碱的添加量均为6g/l,测定漂白后织物的毛效和白度,实验结果如表1所示。其中,毛效的测定方法为:取漂白后织物裁成径向30cm、纬向5cm的布条两条,一端附加2-3g重锤,另一端夹在仪器的铁铗上,任布自然下垂入水,记录时间;30min后观察水所润湿的布条高度,如有参差不齐情况,读取最低值,以两条布样的平均值为检验数据即实验结果。白度的测定方法为在白度仪或测色仪上测定处理后的棉布的白度,本实验中采用datacolor110测色仪测试白度。表1不同氧漂稳定剂的性能测试结果氧漂稳定剂物理性状毛效(cm)白度实施例一白色乳状液体14.582.0实施例二白色乳状液体14.382.3实施例三白色乳状液体8.979.8实施例四白色乳状液体12.481.3实施例五白色乳状液体9.579.2市售非硅类氧漂稳定剂无色液体7.377.8由表1可以看出,本发明的方法所得的氧漂稳定剂在常温下是白色乳状液体;在90℃的水溶液中,添加了本发明实施例一至实施例五所得五份氧漂稳定剂的双氧水漂白液,对纤维素及其混纺织物漂白之后,其毛效为8.9-15cm,然而,采用市售的非硅类氧漂稳定剂的漂白液体系漂白后的纤维素及其混纺织物的毛效仅为7.3cm,这说明本发明的氧漂稳定剂的使用提高了漂白织物的毛效,其漂白后的织物质地柔软,没有破洞现象,纤维强力好,织物和机器表面上均没有硅垢沉积,综合性能好。经过本发明实施例一至实施例五所得的氧漂稳定剂漂白后的纤维素及其混纺织物的白度为79-83,然而,采用市售的非硅类氧漂稳定剂的系统漂白后的纤维素及其混纺织物的白度仅为77.8,这说明本发明的氧漂稳定剂吸附色素能力强,其漂白后织物的白度高,漂白效果突出。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明是一种新型的氧漂稳定剂,不含硅不含氮和磷,是一种环保型的氧漂稳定剂,用于织物的双氧水漂白过程中,阻止了游离金属离子对双氧水的剧烈催化分解作用,有效避免了织物的破洞和纤维强力的下降,漂白效果突出,不会产生硅垢,避免了硅垢沉积在织物和机器表面上的现象,减少了水体中氮磷的排放,还有效控制了双氧水的分解速率,提高了漂白织物的白度、毛效和手感等综合性能,特别适用于纤维素及其混纺织物的非连续氧漂过程,用量少,效果显著,经济实惠;本发明的氧漂稳定剂的制备方法简单,操作方便,对设备没有特殊要求,易于实现产业化。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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