环保型高效精练剂KX－301的研制

第 2l卷第 1期 2004年 2月 印 染 助 剂 TEXTILE AUXILIARIES Vol_2l No．1 Feb．2OO4 环保型高效精练剂 KX一3 0 1的研制 黄红生，陆建辉，朱君骏 (南通科兴化工有限公司．江苏南通 226005) 摘 要：简要介绍了表面活性剂的作用原理，并以APG 10％～40％、暗肪醇醚5％～30％和磺酸盐5％～15％等表面活性剂为主 要成分，采用适当配伍工艺研制成精练剂 KX一301，该产品高效、耐强碱 200 g／L NaOH、绿色环保，可用于适应短流程的工艺． 关键词：APG；精练剂；环保；而寸强碱 中图分类号：TS192．2+2 文献标识码：B 文章编号：1004—0439(2004)01—0036—03 Preparation of an environment-friend scouring agent KX-301 with high effi ciency HUANG Hon9一sheng，LU Jian—hui，ZHU Jun-jun (Nantong Kexing Chemical Co．，Ltd．，Nantong 226005，China) Abstract：The action principles of the surfactants were briefly presented．An environment-friend scouring a— gent．KX一301，was prepd．by composing suitably the surfactants such as APG 1 O％-40％ ，fatty alcohol ethers 5％ ～ 30％ ，and sulfonate salts 5％ ～1 5％ ．KX一301，a highly efficient，strong base resistant 200 g／L NaOHand environ- ment—friend product，could be used for short processes Key words：APG；scouring agent；environment—friend；strong base resistant 随着纺织染整工业的加速发展，染整前处理工艺 经过了不断进化，逐渐被短流程工艺所代替．传统的 前处理因无法准确控制精练剂的用量，易导致纺织半 成品的毛效差异，因此，目前推广高效短流程前处理 工艺．短流程工艺对所使用的精练剂提出了较高要 求：在 50 g／L左右碱用量下有高渗透性，在 200 g／L 左右碱用量下有强耐碱性，不能出现漂油 、沉析等不 良现象，以保证短流程工艺的顺利进行，为后处理打 下良好基础．一般的市售精练剂都含磷或酚类等成 分，精练效果尚好，但随废水进入大自然后，易降解为 有害物质，对环境造成污染，都将逐步被减用或禁用． 因此．研制环保型高效精练剂是纺织染整业的当 务之急．本实验研制出的高效精练剂 KX一301符合环 保要求，且耐强碱，该产品采用与环境友好的 APG为 主要原料，配以其它含有特殊功能助剂而制成【l ． 1 实验 1．1 试验材料 1．1．1 织物 棉帆布(国产、未煮练、4 cmx4 cm方形)． 1．1．2 药品 APG(金陵石化公司)，脂肪醇醚(罗地亚公司)，防 腐剂(进 口)，SAS(进 口)，螯合分散剂、去离子水(自 制)，有机硅消泡剂、助溶剂，均为工业级，国产，片碱 (国产)纯、pH试纸． 1．1．3 试验设备 高剪切乳化机、250 ml的高型烧杯、玻棒 、秒表 等． 1．2 试验理论基础 1．2．1 精练剂中表面活性剂的润湿和渗透原理【5】． 根据湿润基本方程式一扬氏方程式． 收稿日期：2003—06—10 作者简介：黄红生(1967一)，男，江苏东台人，工程师，从事环保型纺织助剂等精细化学品的研发 cos ： — O'SA-- — O'SI (1) drI^ 维普资讯 http://www.cqvip.com 1期 黄红生等：环保型高效精练剂 KX～301的研制 37 式(1)中 ——液体与织物问的接触角； 1％试样 100 ml水溶液中，加入 5 g、20 g片碱，观 ord——固体／空气界面张力； or ——固体／液体界面张力； or ——液体／空气界面张力． 式 1表明：0越小，cosO越大，湿润性越好．随着表 面活性剂的加入， 、o- 降低，对液体在织物上湿润有 利．另外，由于织物含有大量的毛细管，所以液体进入 毛细管后，具有典型的毛细管效应受到一定压力 ( )，如式 2表示 ： △p=2o-l cos0／R=2(r，d～ )／R (2) 式(2)中 尺——毛细管半径； — — 接触角． 只有当0<90~,cos0>0时，△p>0，液体才能湿润毛 细管．当液体中加入表面活性剂时，or 降低，0相应提 高，故 0>0。时， 与(or —or )值成正比，因 or 不变，只 要降低or ．就能提高 △p，从而促进液体对毛细管的润 湿．表面活性剂的添加即可实现以上步骤，这就是精 练剂中表面活性剂湿润的基本原理． 1-2．2 精练剂中表面活性剂的作用 在精练过程中，由于含棉织物中的多种天然杂质， 如棉蜡 、果胶 、蛋白质、棉籽壳、油脂及退浆中未完全 除尽的浆料等，在一定作用条件下，织物上发生 了'极 其复杂的物理 、化学过程，包括渗透 、润湿、乳化 、皂 化、分散等过程，天然杂物和浆料在精练剂等的联合 作用下．从纤维中有效脱离． 1-3 KX一301的合成 1．3．1 配方(质量分数 ) APG10％～40％，烷基醇醚 5％～30％，仲烷基磺酸 盐 5％～15％。烷基硫酸盐 5％～20％，有机硅氧烷 0．1％～ 1％，螯合分散剂 0．1％～1％、电解质 、助溶剂、防腐剂适 量，去离子水余量． 1．3．2 合成方法 在 250 ml高型烧杯中，按一定的顺序投入原辅材 料，开启高剪切乳化机，APG和助剂混匀后加余料，常 温搅拌 5—25 min，达到规定要求后m料． 1．4 产品质量指标及特征I I 外观：无色或浅黄色粘稠液体 ；离子类型：非／阴 离子；pH值：7～9；固体质量分数：≥55％；耐碱性：>200 g／LNaOH；渗透力：20~C帆布沉降≤15 s；浊点：>100℃． 1．5 测试 1．5．1 耐碱性 察 24 h有无不良现象． 1．5．2 渗透性 标准帆布沉降法．帆布 0．5％试样水溶液中的沉 降时间． 1．5．3 发泡性 取 0．125％试样水溶液 l0 ml于 100 ml试管中， 加 20 ml水，上下振荡 10次，测泡沫比． 2 结果和讨论 2．1 原辅材料的选用 2．1．1 APG APG是新一代全天然表面活性剂，具有极为优异 的特性：(1)非离子和阴离子表面活性剂的许多特征， 随着碳链长度及聚合度的不同略有差异；(2)良好的 水合特性，无浊点；(3)良好的冷水溶解性，经水稀释 后，无凝胶现象发生；(4)良好的耐强碱性，去污和配 位性好，无毒，无刺激性 ；(5)最为主要的是优异的生 物降解性，其生物降解迅速，5 d后生物降解率可达 80％，最终生物降解率(20～30 d)均超过 90％．选用的 APG(C 固体质量分数 50％以上)中，金陵石化的 APG即可满足该要求． 2．1．2 其它表面活性剂 除 APG外，还选用了一些对环境友好的非、阴离 子表面活性剂配伍，如烷基醇醚 、磺酸盐 、硫酸盐等表 面活性剂，它们均不含有酚或磷类等有害成分，能生物 降解，符合环保要求． 2．1．3 螯合分散剂 螫合分散剂能与水中的金属离子结合成易溶物 质，软化水质，使表面活性剂的作用得以充分发挥．自 制的有机多元羧酸聚合体作为螫合分散剂，它不含丙 烯酸盐，具有双氧水稳定作用，环保 、高效，还可提高织 物白度，螯合分散剂质量分数 0．1％～1％． 2．1．4 其它助剂 为使合成顺利进行 、成品达到最佳效果，选用其 它助剂，如有机硅消泡剂 、电解质 、助溶剂和防腐剂 等，它们都达到绿色要求，质量分数 0．1％～2％． 2．2 在碱氧一浴工艺中的应用 坯布检验一多浸二轧(1 00％NaOH 20 g／L，27．5％ H202 20 g／L，KX一301 9 g／L，轧余率 100％)一汽蒸(45 min)一热水洗一冷水洗一烘干． 维普资讯 http://www.cqvip.com 38 印 染 助 剂 2l卷 在该短流程工艺中，经本地区部分用户试用后， 纯棉织物的性能发生积极变化，测试结果表明：织物 白度≥82％，毛效≥11 cm，用户反映良好． 2_3 同类产品性能比较 表 1 同类产品性能比较 3 结论 3．1 环保型高效精练剂 KX一301，选用环保原辅材料 复合而成，研制过程中无三废排放，成品中无甲醛等 有害成分存在，保证产品达到绿色环保要求．其组成 为：APGIO％～40％；烷基醇醚 5％～30％；仲烷基磺酸 盐 5％～15％；醇醚硫酸盐 5％～20％；助剂适量；水余 量 ． 3．2 环保型高效精练剂 Kx一301，在浓烧碱 200 g／L 中低泡，本品有很好的稳定性，不漂油、不分层 、不沉 析 、不絮凝，而在稀烧碱 50 g／L中，有 良好的渗透性 (≤15 S)、乳化性和净洗能力，可适用于短流程工艺． 3．3 环保型高效精练剂 Kx一301，经本地区部分用户 在短流程工艺中试用后，反映良好，能给纺织制品的 白度、毛效的提高带来积极影响． 参考文献： [1] 田广兰．烷基糖苷合成技术发展概论[A]全国第十一次工业表面 活性剂技术经济与应用开发会论文集[c1．大连：精细化工，2002． 83-85． [2] 陈荣圻．绿色表面活性剂——烷基多糖苷(APG)【JJ．印染，1999， (3)：31—54． [3] 吕家华．拜耳的绿色纺织化学品概念及其产品【JJ．印染，2002， (1)：48—50． [4] 闵 洁．烷基多糖苷的合成及应用性能研究【J1．印染，2002，(5)：1 — 3． [5 罗巨涛．染整助剂及其应用[M】．北京：中国纺织出版社，2000．127 — 130． [6] 蔡苏英 ，王 宏．染整试验[M】．北京：中国纺织出版社，2002．47— 77 杭州科峰化工有限公司 一 剂型精练漂白剂 KF一11O ★本品为粉状固体，集精练润湿剂，乳化洗涤剂，双氧水安定剂，碱剂于一体。用于棉及棉混纺交织物 之精练漂白时，只需添加本精练剂 KF一110和双氧水就可完成精练漂白工艺，工艺简单，使用方便， 重演性好。 越 ★白度高，比传统的精练漂白工艺要高。 ★毛效好，因本精练剂 KF一110有较强的乳化洗涤能力，精练漂白后的织物具有较高的毛效，用于筒 性 子纱精练时，效果就更加明显。 ★织物强力损伤小，具有较高的 DP值。 维普资讯 http://www.cqvip.com