專利名稱：：用于棉針織物一浴法低溫煮漂工藝的一劑型固體助劑的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及棉針織物一浴法低溫煮漂工藝中使用的一劑型固體助劑，賦予棉針織物一浴法煮漂中實現低溫加工，而且實現一種助劑替代三種以上助劑、方便加工的益處。
背景技術：
：棉針織物由棉纖維組成。棉纖維上含有0.4—1.2%的果膠質，0.4—1.2%的油脂蠟質，1.0—1.9%的含氮物質，0.7—1.6%的灰分及少量的色素等天然雜質(稱之為棉纖維的共生物)，還有棉籽殼(稱之為伴生物)。共生物主要存在于棉纖維的角質層和初生膠壁中，它們的存在使棉纖維具有疏水性，影響吸水性，阻礙染色工序染料的滲透和擴散，棉籽殼影響織物的外觀。所以棉針織物必須在其染整的煮漂工序將共生物、伴生物予以去除，以保證棉纖維的潤濕滲透性、白度和外觀，為后續(xù)染色、印花、后整理創(chuàng)造必要的條件。棉針織的煮漂目前一般采用堿氧一步一浴法。原來傳統(tǒng)的煮練、漂白二步法因耗能耗水大、時間長而淘汰，而煮練后用次氯酸鈉漂白及亞氯酸鈉等工藝因鹵素環(huán)保問題而不再推薦使用。在堿氧煮漂一浴法中，以燒堿作為含氮物質、果膠、油脂蠟質的水解劑和皂化劑，燒堿也是棉籽殼的膨化劑，再用表面活性劑為主料的精練劑將分解物乳化、分散和洗滌，而從棉纖維上去除；而以雙氧水為漂白主料，雙氧水在一定條件下分解，其分解產物破壞色素而起漂白作用，去除色素。最終去除雜質，達到應有的白度、毛效(毛細管效應)，但這些反應都必須在高溫下進行，同時雙氧水的漂白作用也要在95t:以上才充分發(fā)揮作用，在低溫時雙氧水分解出有效漂白成份的速度很慢，因此傳統(tǒng)工藝都是在IO(TC，甚至135"C的高溫高壓設備中進行，煮漂時間60—90分鐘，耗用蒸汽量很大，l噸棉針織品煮漂約需蒸汽56噸，占整個染整用汽量的60%左右。目前，節(jié)能減排也成為全球的共識，染整行業(yè)專家因此開始研究低溫煮漂工藝。從現有的研究報道來看，進行低溫工藝無外乎低溫煮練和低溫漂白，其研究路線不外乎生物酶法和化學法。生物酶法一般用于煮漂為主，以果膠酶、蛋白酶、纖維素酶等酶的混合物并配以增效劑，在506(TC條件下進行煮練，可達到煮練去雜的目的，但棉籽殼無法徹底去除，而且要提高白度，還必須進行雙氧水漂白工藝，而且還必須二步法，而且雙氧水漂白仍必須高溫進行，無法實現低溫工藝；同時有研究者采用漆酶進行506(TC的漂白，但白度無法達到要求；也有研究者將生物酶與雙氧水同浴低溫工藝，但因生物酶的耐雙氧水性很差，故到目前仍無成功的大生產報道及相關專利。利用化學法進行棉針織物低溫煮漂已見報道，有資料報道用雙氧水活化劑、雙氧水、堿、表面活性劑相混用，在708(TC下進行煮漂一浴法前處理達到較好白度、毛效的報道，但未說明活化劑的具體組成及比例；也有報道用焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、硅酸鈉與雙氧水進行低溫漂白，再經一道乳化劑高溫乳化去除油脂蠟質的工序可達應有效果，但該工藝未實現煮漂一??；還有報道用過氯乙烯、松油、表面活性劑、燒堿、雙氧水和硅酸鈉進行低溫煮漂，但因過氯乙烯有有機鹵素(AOX)的環(huán)保問題，而且用量成本高而不能推廣。使用雙氧水漂白活化劑，可以使雙氧水的分解溫度降低，而使能發(fā)揮漂白作用的雙氧水有效分解率提高，而且活化劑與雙氧水反應生成漂白效果更高的物質，如過醋酸，漂白的使用溫度降低。活化劑已使用于洗滌劑行業(yè)多年，如美國絕大多數的洗衣粉中含有過硫酸鈉(分解出雙氧水的物質)和相應的活化劑。目前研究的活化劑有數十種，如四乙?；叶?TAED)、壬?；趸交撬猁}(NOBS)、苯甲?；覂弱０?、甲基苯甲酰胺乙內酰胺、叔丁氧基苯甲酰基乙內酰胺、N—?；靸弱０返燃捌渌鼈兊幕旌衔锏鹊龋蚧罨瘎┑闹圃?、價格、來源以及用于棉針織物的煮漂中雙氧水分解速率的控制等問題而應用不廣。傳統(tǒng)煮漂一浴工藝中除加入雙氧水、燒堿，還要加入氧漂穩(wěn)定劑、螯合劑、增白劑、精練劑等三種以上助劑，操作麻煩，操作中只要一種助劑加的不準，就有可能影響到棉針織物煮漂加工質量。
發(fā)明內容本發(fā)明所需解決的技術問題是針對棉針織物煮漂一浴法而提供一種一劑型固體助劑，從而使棉針織物低溫煮漂一浴法得以實現。本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為本發(fā)明用于棉針織物的一浴法低溫煮漂.工藝的一劑型固體助劑，按重量百分比計其組成為雙氧水活化劑35.5%雙氧水分解催化劑0.20.5%漂白增效劑1015%螯合劑1012%硅藻土68.857%表面活性劑810%配方中所述的雙氧水活化劑為四乙酰乙二胺(TAED)，為固體顆?；蚍勰顟B(tài)。TAED的分子式為C1()H16N204，分子量228.25CAS號10543-57-4。配方中所述雙氧水分解催化劑為乙二胺四乙酸、葡萄糖酸或乙二胺四(亞甲基磷酸)的錳鹽或鋅鹽、鋁鹽以及它們二者或三者之間的混合物等，優(yōu)選為葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳二者重量比為31:1的混合物，更優(yōu)選為葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳二者重量比為1.5:l的混合物。葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳均為固體粉末。配方中所述漂白增效劑為過硼酸鹽、過硫酸鹽、過碳酸鹽，或者是這些鹽中兩種或兩種以上鹽的混合物。優(yōu)選為過碳酸鈉。過碳酸鈉為固體粉末。配方中所述的螯合劑為乙二胺四乙酸四鈉、乙二胺四亞甲基磷酸鈉、葡萄糖酸鈉等，優(yōu)選為葡萄糖酸鈉。葡萄糖酸鈉為固體粉末。配方中所述的表面活性劑為陰離子型的十二烷基苯磺酸鈉或a烯基磺酸鈉與非離子型的C12(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2或C12(CH2CH0)6(CH3CH2CH20),或C,。(CH2CH0)4(CH3CH2CH20)2重量比為3:11:3的混合物，混合物優(yōu)選為ot烯基磺酸鈉與Cu(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2重量比為1:1.5的混合物。其中a烯基磺酸鈉(GB/T20200—2006標準規(guī)定的ot烯基磺酸鈉)。a烯基磺酸鈉為固體粉末，C12(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2為液體。配方中所述的硅藻土為載體，其CAS號為61790—53—2，通常選用目數在300目及以上的硅藻土固體粉末。一劑型固體助劑制備操作-①配制催化劑混合物。②在粉狀混合器中，按比例量依次加入載體、活化劑、催化劑混合物、螯合劑、增效劑，混合45分鐘到均勻，再加二種表面活性劑，然后攪拌15分鐘、放料，為固體粉狀產品。以下以部分優(yōu)選試劑為例闡述一劑型固體助劑中各組份的化學機理和作用四乙酰乙二胺為雙氧水活化劑，它與雙氧水反應生成過醋酸類產品，過醋酸類氧化漂白能力比雙氧水高，加速了漂白。而且在雙氧水活化劑存在下，雙氧水及過碳酸鈉等在較低溫度下(4(TC開始)就可以實現有效分解(有效分解的產物破壞色素)，實現低溫就開始漂白，大大節(jié)約了漂白滌所耗的熱能，并使漂白過程加長。因四乙酰乙二胺活化劑價格較高，故與雙氧水分解催化劑配合使用，使活化劑和催化分解同步進行，使漂白溫度降低而漂白效率提高。傳統(tǒng)高溫工藝在98-10(TC煮漂，煮漂浴加熱時80-IO(TC消耗蒸汽最多，如果實現8(TC以下煮漂，可大量節(jié)約蒸汽。葡萄糖酸錳、乙二胺四乙酸錳為雙氧水分解催化劑，其為一定水溶性的錳鹽，它在漂白液中克服了其它錳鹽存在的水溶性差的問題。在漂白液中存在合理的錳鹽含量，以保證其能有效催化雙氧水在較低溫度下就可以分解出足夠的漂白有效成份而漂白織物上的色素，這些雙氧水分解催化劑二者或三者之間的復合混合物可以發(fā)揮協(xié)同增效效應，再與雙氧水活化劑相配合，保證雙氧水低溫漂白速度和效果。而其葡萄糖酸、乙二胺四乙酸根又可以螯合對雙氧水極易產生無效快速分解的鐵、銅等金屬離子。過碳酸鈉本身是一種漂白劑，其最佳漂白溫度為70—8(TC，與本發(fā)明提出的低溫煮漂溫度范圍正好一致，而且在雙氧水活化劑及分解催化劑作用下，35t:就開始分解出雙氧水并進一步有效分解為漂白有效成份而破壞色素，漂白效率提高，有效提高織物的白度。過碳酸鈉的加入，等同于雙氧水用量增加，有利于棉籽殼的去除，克服了低溫工藝可能帶來的棉籽殼去除能力減弱的問題。葡萄糖酸鈉是一種螯合劑，對鐵、銅等金屬離子敏感，螯合力佳，其作用是螯合煮漂浴中、織物上存在的，含量比較隨機的金屬離子(而這些含量比較隨機的金屬離子會造成雙氧水產生不規(guī)則的、不能控制的、快速的分解而造成雙氧水不能對織物上色素進行合理、有效破壞，但會造成織物的脆損甚至破洞)，葡萄糖酸鈉的加入，對鐵、銅等金屬離子有效螯合，保證雙氧水在活化劑、催化劑作用下進行可控的、有效的分解而起到漂白的作用。硅藻土用作載體，其作用為①雙氧水活化劑、分解催化劑水溶性均欠佳，為保證雙氧水活化劑、分解催化劑在煮漂浴中、織物上均勻地分布，讓活化劑、分解催化劑均勻地分布于載體中，而后與載體硅藻土一起均勻分布于煮漂浴、織物上各個方位。有效防止活化劑、催化劑分布不均勻造成雙氧水分解不均勻，最終引起白度不均勻，甚至織物個別位置活化劑、催化劑過于集中，造成雙氧水集中分解而引起織物局部位置出現摧損、甚至破洞的情況。②硅藻土一定的吸附功能，能吸附一些易引起負面影響的金屬離子及有機雜物，也能吸附纖維上煮練、漂白下來的雜物，隨著水洗而被洗掉，有利白度、毛效的提高。③硅藻土也是一個助洗劑，有助于去除纖維、織物上的雜質和污物。a烯基磺酸鈉與C12(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2分別為典型的陰離子表面活性劑及低泡型非離子表面活性劑，兩者配合使用，協(xié)同效應使其表面活性比單獨使用更高，它們發(fā)揮其優(yōu)秀的滲透、乳化、分散、增溶、洗滌等作用，把棉纖維上的天然雜質和織物上的其它污物等去除下來并穩(wěn)定分散于水浴中，隨水洗作用而去除，保證棉針織的煮漂效果。d2(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2有一定的消泡作用，使本發(fā)明的一劑型固體助劑使用時實現低泡，有利煮漂加工(煮漂加工時泡沫過多會造成設備堵管道、織物纏繞等現象，造成煮漂病疵的產生，如果加入消泡劑，不僅增加成本而且有產生硅油斑的可能)。與現有技術相比，本發(fā)明有如下顯著效果-1.應用本發(fā)明助劑，與H202及燒堿相配合，使棉針織物低溫煮漂得以實現，可以在75—8(TC條件下進行煮漂一浴加工，其煮漂效果達到傳統(tǒng)98—10(TC、甚至13(TC的高溫堿氧一浴法工藝的白度、毛效標準。2.應用本發(fā)明的助劑，完成棉針織物煮漂后，與傳統(tǒng)工藝相比，可節(jié)汽30%以上，實現節(jié)能降耗的目標。3.使用本發(fā)明的助劑，使用成本沒有增加，而在節(jié)汽方面省下成本，所以總體成本是下降的。4.使用本發(fā)明的助劑，在低溫下煮漂，使纖維受到的損傷程度比傳統(tǒng)高溫工藝小，其強度損失減少5%以上。5.使用本發(fā)明的助劑，可節(jié)省加工時間，主要是升溫及降溫時間減少，從而節(jié)約了加工時間，一般可使加工時間縮短20%左右。6.減少了棉及棉混紡織物(如氨綸與棉混紡)產生皺印的可能，因為低溫比高溫產生的可能性大大減少。7.本發(fā)明助劑屬環(huán)保助劑，不含磷及有害環(huán)保的物質，無AOX問題。8.本發(fā)明助劑屬低泡助劑，加工中不需另加消泡劑。9.本發(fā)明助劑為一劑型助劑，加工中一種助劑替代氧漂穩(wěn)定劑、螯合劑、增白劑、精練劑等三種以上助劑，方便加工及質量控制。10.本發(fā)明助劑為固體產品，包裝、運輸方便。具體實施例方式以下結合實施對本發(fā)明作進一步詳細描述，但產品不僅僅局限于以下實施例(表1)表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>備注A、雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳重量比1.5:1的混合物。a、表面活性劑為cc-烯_&磺酸鈉與d2(CH2CH0)5(CH3CH2CH,0)2重量比1:1.5的混合物B、雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸銩重量比2:1的混合物。b、表面活性劑為a-烯基磺酸鈉與C,2(CH2CH0)5(CH3CH2CH20)2重量比1:3的混合物。C、雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳重量比3:1的混合物。c、表面活性劑為a-烯基磺酸鈉與C,2(CH2CH0)5(CH3CH2CH20)2重量比3:1的混合物。D、雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳與乙二胺四(亞甲基磷酸)錳重量比1:1的混合物。d、表面活性劑為十二;^^^酸鈉與C,2(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2重量比1:1.5的混合物，E、雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳。e、表面活性劑為十二綠絲酸鈉與d2(CH2CH0)6(CH3CH2CH20),重量比1:1.5的混合物。F、雙氧水分解催化劑為乙二胺四乙酸樣與乙二胺四(亞甲基磷酸)鋅重量比1.5:1的混合物。f、表面活性劑為a-烯J^磺酸鈉與d。(CH2CHO)"CH3CH2CH20)2重量比1:1.5的混合物.G、雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳與乙二胺四(亞曱基磷酸)鋁重量比1.5:1的混合物。g、表面活性劑為a-烯基磺酸鈉與Cu(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2重量比1:1.5的混合物。表1中硅藻土(CAS號61790—53—2)，目數在300目及以上，為浙江嵊州超豐硅藻土過濾劑有限公司生產的珪藻土固體粉末。一劑型固體助劑制備操作①配制催化劑混合物。②在粉狀混合器中，按比例量依次加入載體、活化劑、催化劑混合物、螯合劑、增效劑，混合45分鐘到均勾，再加二種表面活性劑，然后攪拌15分鐘、放料，為固體粉狀產叩o一劑型固體助劑應用實例-(一)傳統(tǒng)煮漂高溫工藝及用本發(fā)明一劑型固體助劑的低溫工藝(表2)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(二)應用效果比較1、32支全棉汗布煮漂應用效果比較(表3-l)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2、32支滌棉氨綸汗布煮漂應用效果比較(表3-2)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>備注表3-l、3-2、3-3中0:為不用;^發(fā)明一劑型固體助劑的傳統(tǒng)高溫工藝②1~13:用本發(fā)明1~13號配方一劑型固體助劑的低溫工藝，1~13號配方見(表1)③毛效(毛細管效應)按F2/T01071標準進行測定，單位cm/30min。白度按GB/T8424.2-2001標準進行測定，儀器Hunterlab.ULTRA.SCANX型測色配色儀頂破強力按GB/T14800-93標準進行測定，儀器溫州大榮紡織儀器公司生產的YG(B)031T型強力儀。單位牛頓。強力損傷百分比％為煮漂前后強力之差與坯布強力的百分比。試驗所用32支全棉汗布煮漂前坯布強力280牛頓、32支滌棉氨綸汗布煮漂前坯布強力為210牛頓、32支滌棉汗布煮漂前坯布強力為500牛頓。節(jié)約加工時間％:節(jié)約時間％為整個加工過程用本發(fā)明一劑型固體助劑的低溫工藝比傳統(tǒng)工藝節(jié)約的時間與傳統(tǒng)工藝所需時間的百分比。加工時間指整個加工過程時間，包括織物、化學藥品設備加入時間及升降溫、煮漂、水洗時間的總和。節(jié)約加工蒸汽％:指整個加工過程用本發(fā)明一劑型固體助劑的低溫工藝比傳統(tǒng)工藝節(jié)約蒸汽的量與傳統(tǒng)工藝所需蒸汽的量的百分比。⑦表格中相關每一組數據均為5次試驗測試的平均值?？傊瑧帽景l(fā)明一劑型固體助劑，使棉針織物低溫煮漂得以實現，80'C左右條件下進行低溫煮漂一浴加工，其煮漂效果達到傳統(tǒng)98—100'C高溫堿氧一浴法工藝的白度、毛效標準。與傳統(tǒng)工藝相比，可節(jié)汽30%以上，強度損失減少5%以上，可使加工時間縮短20%左右，棉籽殼去除干凈，而且加工中不需另加消泡劑，總體成本下降。加工中實現一種助劑替代氧漂穩(wěn)定劑、螯合劑、增白劑、精練劑等三種以上助劑，方便加工及質量控制；本發(fā)明一劑型固體助劑屬環(huán)保產品，也適合外貿產品的加工。權利要求1、一種用于棉針織物的一浴法低溫煮漂工藝的一劑型固體助劑，其特征在于按重量百分比計其組成為雙氧水活化劑　　　　　　　　　　　　　　3～5.5％雙氧水分解催化劑0.2～0.5％漂白增效劑10～15％螯合劑10～12％硅藻土68.8～57％表面活性劑8～10％。2、根據權利要求l所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述雙氧水活化劑為四乙酰乙二胺。3、根據權利要求1所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述雙氧水分解催化劑為乙二胺四乙酸、葡萄糖酸或乙二胺四(亞甲基磷酸)的錳鹽、鋅鹽或鋁鹽以及它們二者或三者之間的混合物等。4、根據權利要求3所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述雙氧水分解催化劑為葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳二者重量比為31:1的混合物。5、根據權利要求4所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述葡萄糖酸錳與乙二胺四乙酸錳混合物中二者的重量比為1.5:1。6、根據權利要求1所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述漂白增效劑為過硼酸鹽、過硫酸鹽或過碳酸鹽，或者是這些鹽中兩種或兩種以上鹽的混合物。7、根據權利要求6所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述漂白增效劑為過碳酸鈉。8、根據權利要求1所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述螯合劑為乙二胺四乙酸四鈉、乙二胺四亞甲基磷酸鈉或葡萄糖酸鈉。9、根據權利要求1所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述表面活性劑為陰離子型的十二烷基苯磺酸鈉或a烯基磺酸鈉與非離子型的C12(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2或C,2(CH2CH0)6(CH3CH2CH20)3或C,。(CH2CH0h(CH3CH2CH20)2重量比為3:11:3的混合物。10、根據權利要求9所述的一劑型固體助劑，其特征在于所述表面活性劑為a烯基磺酸鈉與C。(CH2CHO)5(CH3CH2CH20)2重量比為1:1.5的混合物。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于棉針織物的一浴法低溫煮漂工藝的一劑型固體助劑，其特征在于按重量百分比計其組成為雙氧水活化劑3～5.5％、雙氧水分解催化劑0.2～0.5％、漂白增效劑10～15％、螯合劑10～12％、硅藻土68.8～57％及表面活性劑8～10％。其賦予棉針織物一浴法煮漂中實現低溫加工，而且實現一種助劑替代三種以上助劑、方便加工的益處等。文檔編號D06L3/00GK101418513SQ200810122028公開日2009年4月29日申請日期2008年10月28日優(yōu)先權日2008年10月28日發(fā)明者夏建明,李友沖,陳曉玉申請人:寧波新陽紡織印染有限公司;浙江紡織服裝職業(yè)技術學院