冷轧堆前处理工艺与常规工艺相比,温度低,碱浓度高,碱氧液对棉坯布的渗透更加困难,特别是低温下对油脂、蜡质的乳化能力低.因此,对练漂助剂提出更高的要求.从目前现状看,冷轧堆前处理工艺具有诸多优点,但存在边中内外的白度、毛效不一致,导致难以克服的色差问题.为此,市场需进一步开发高效前处理剂,使得冷轧堆、短流程练漂工艺不断完善,以适应高效短流程工艺的需要和冷轧堆前处理工艺的推广与应用.
1高效渗透精练剂的研制
1.1配方设计与作用机理
第一是耐碱性问题.普通磺酸型阴离子表面活性剂,超过50 g/L NaOH浓度就不能使用.而非离子表面活性剂在浓碱中有“盐析”效应,浊点和溶解度都大为降低,这两类都不适用.羧酸盐表面活性剂有较好的耐碱性和浓碱溶解度,可以解决溶解及稳定问题.
第二是HLB值的调节.精练剂的HLB值在8~17才能达到前处理的要求,在羧酸盐产品中。烷基聚氧乙烯醚羧酸盐的结构具有两性性质而且有(EO)n存在,耐碱性、水溶性、乳化性和净洗性比较优良.
第三是低温氧化活化助剂的应用.西欧和美国在90年代开始进行活化剂/H202体系前处理技术的研究,开发了一些有应用前景的新体系,其中有代表性的是酯类或酰胺类活化剂与H202组成的低温氧化体系.
通过对活化剂特性的深入研究,结合纺织染整工艺的实际需要,研究开发新的以酯或酰胺结构的双氧水活化物质,体系中不含甲醛等有害成分;基本无色无嗅.设想自主开发的活化剂结构:,工作原理主要是:活化剂能与双氧水阴离子(H00-)反应生成漂白能力很强的过氧酸,使之在低温下就有很好的氧化漂白作用.该体系与欧洲体系相比,优点是:(1)活化剂具有较好的水溶性,使用较为方便;(2)活化剂分子中含有9个碳原子疏水链,对织物有较高的亲和力,活性较高;(3)活化剂具有表面活性剂的结构和性质,利于处理液的渗透,处理效果优.
第四是无磷金属络合剂的应用.冷轧堆练漂时使用的破洞防止剂主要是防止破洞的形成和避免重金属离子的催化分解,以及抑制高碱促进的离解效应.因此,冷轧堆使用的破洞防止剂以螯合剂为主.要选用能在高碱情况下保持良好螯合能力和高螯合容量的螯合剂,不少螯合剂在pH值10~11具有良好的螯合能力.可是在pH值14时,则螯合能力锐减,这样的螯合剂就不适用于冷轧堆练漂用.我们拟采用甲基丙烯酸、丙烯酰胺、顺酐在过硫酸铵的催化下合成了螯合剂,螯合重金属离子能力强,无磷,环保.
综上所述,我们借鉴国内外冷轧堆助剂的研究理论,设计合成多种中间体作为本项目冷轧堆高效渗透精练剂的主要成分,通过各种组分的协同作用,使产品表现出良好的综合性能,不但具有使练漂液快速渗透的能力,耐高浓碱液,有良好的乳化分散和增溶能力,而且在高浓碱液中使双氧水稳定.它既是渗透剂,又是稳定剂,使用方便,练漂后的织物有较好的毛效、白度以及对纤维的损伤程度.
1.2研究开发的技术方法与流程
(1)高效渗透剂的制备
反应分三个步骤:
将特种EO/PO聚醚1 mol、A原料1—1.2 mol和催化剂(总投料量0.05%~1%)加入反应釜中.通过氮气保护,搅拌并加热到50~80℃,保温反应5 h,得到中间体1#.将预先配制好的B原料加入到反应釜中,进行第二步骤操作,在60~85℃保温反应4 h,得到中间体2#.然后降温至50℃以下,用碱中和至pH值6-8,即得到高效渗透剂.
(2)双氧水低温活化剂的制备
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