印染技术—耐碱渗透剂TF-107B的研制及应用

印染技术—耐碱渗透剂TF-107B 的研制及应用

印染技术—耐碱渗透剂ＴＦ-107Ｂ的研制及应用

1 前言

随着生产的发展,高效、节能、节时、缩短工艺、稳定质量成为印染厂追求的共同目标。棉前处理由传统的退浆、煮练、漂白三步法发展为退煮一步法或退煮漂一步法,这就对相应的前处理助剂提出了更高的要求。为了满足生产需要,通常在工作液中加精练剂的同时还需要加入渗透剂。由于普通的渗透剂耐碱性都在ＮａＯＨ100ｇ/Ｌ以下,而补充碱液浓度都在200

ｇ/Ｌ以上,造成渗透剂、精练剂与碱液不相匹配。虽然碱液采用高位槽放液,可以控制,但在补充精练剂与渗透剂时,浓度很难控制,使工作液不稳定,从而影响产品的质量稳定性。进口的丝光渗透剂、碱减量渗透剂,虽然其耐碱性很高,甚至可达到ＮａＯＨ400ｇ/Ｌ,但这种类型的渗透剂只有在高碱时才具有良好的渗透性和耐碱稳定性,在无碱或ＮａＯＨ150ｇ/Ｌ以下时渗透性反而很差。因此,耐碱性在200ｇ/Ｌ以上,且在低碱到高碱范围内都具有优异的渗透性能的渗透剂成为棉前处理加工中迫切需要的产品。

2 研发思路

2.1 主要组分的确定

一般磺酸型阴离子表面活性剂在浓碱液中的溶解度很小,当ＮａＯＨ超过50ｇ/Ｌ就会

结块,从而无法发挥作用;而非离子表面活性剂在浓碱中,浊点和溶解度都降低。由此可见,这两类都不适用。经过反复试验,我们选择带羟基、短支链及其相应的“环氧”化表面活性剂进行磷酸化反应合成工艺。新合成的醇醚磷酸酯是阴/非离子表面活性剂,具有优异的耐碱稳定性、渗透性、热稳定性,且能很好地与其它组分配伍。

2.2 醇醚磷酸酯的合成

采用Ｐ2Ｏ5与醇类化合物反应制备磷酸酯是工业上最常用的方法。此法具有成本低廉,反应条件温和,易操作、易调节等特点,主要反应如下:

上式表明,一般情况下其反应物主要为单酯和双酯混合物,且单酯具有很好的渗透性能。为了使产物中含有尽可能多的单酯,采用如下工艺:在反应釜中加入计量的醇醚,在搅拌下慢

慢加入Ｐ2Ｏ5,温度控制在50℃以下,Ｐ2Ｏ5加完后,在60～70℃保温3～3.5ｈ,反应结束后,降温至50℃,加入约4%～8%的去离子水搅拌水解30ｍｉｎ,再用液碱中和,出料,ｐＨ值调至7～9,产品的含固量为60%～64%。该成品即为耐碱渗透剂ＴＦ 107Ｂ。

3 性能测试

3.1 试验织物32ｓ×32ｓ标准棉帆布,半成品棉织物

3.2 试验方法

3.2.1 渗透性[1]

采用32ｓ×32ｓ标准棉帆布沉降法计沉降时间的方法来测试渗透性能。沉降时间越短,表明其渗透性能越好;反之,渗透性能越差。

3.2.2 耐碱渗透性

采用一定浓度的碱溶液配制样品后,按2.2.1测试其渗透性能。

3.2.3 耐碱稳定性

采用一定浓度的碱溶液配制样品后,观察溶液的外观状态。溶液不分层、无凝聚物或油状物漂出,则耐碱稳定性好;反之,则耐碱稳定性差。溶液透明或淡蓝色透明表明其耐碱性很好。

3.2.4 退浆效果

采用文献[2]中方法测定前处理后的织物退浆效果。织物呈黄色,则表明织物退浆干净;织物呈蓝色则表明织物退浆不尽。

3.2.5 毛效[3]

按ＺＢＷ04019 90测定织物毛效(ｃｍ/30ｍｉｎ),毛效值越大,表明织物吸湿性越好。

3.2.6 白度

用Ｄａｔａｃｏｌｏｒ测色仪测定前处理后的织物ＣＩＥ白度。白度值越大,表明织物白度越好;反之,白度越差。

3.2.7 丝光效果[4]

采用钡值法测定丝光前后纤维吸附性能的变化。钡值越大,表明丝光效果越好;反之,丝光效果越差。

4 结果与讨论

4.1 渗透性能

注:以上样品浓度都为1%

由表2可见,在有碱存在的条件下,ＴＦ 107Ｂ的耐碱渗透性能明显优于普通快速渗透剂。ＴＦ 107Ｂ在ＮａＯＨ0～240ｇ/Ｌ时都具有优异的渗透性能,受碱浓度影响较小。而普通快速渗透剂受碱浓度影响较大,随着碱浓度的增加,其渗透性能明显下降,在ＮａＯＨ60ｇ/Ｌ时渗透性能很差。

4.3 耐碱稳定性能

由表3可见,耐碱渗透剂ＴＦ 107Ｂ具有很好的耐碱稳定性,其耐碱性高达240ｇ/ＬＮａＯＨ;而普通快速渗透剂的耐碱性仅为40ｇ/ＬＮａＯＨ。

4.4 酸性条件下的渗透性能

由表4可见,ＴＦ 107Ｂ在酸性条件下也具有优良的渗透性能。

5 工厂应用实例

5.1 棉织物前处理工艺

5.1.1 织物16+16×10+10108×48双经双纬全棉帆布 5.1.2 设备履带式连续汽蒸练漂机

5.1.3 工艺流程及工艺条件

翻缝→烧毛(二正一反,车速70～80ｍ/ｍｉｎ,烧毛达到4～5级)→浸轧淡碱(室温)→浸轧煮练液(50℃左右,多浸一轧,轧余率在85%以上)→汽蒸(102℃×60～90ｍｉｎ)→水洗(4格热水洗,温度90℃左右,1格温水洗)→浸轧煮漂液(室温,多浸一轧,轧余率在80%以上)→汽蒸(102℃×50～60ｍｉｎ)→水洗(4格热水洗,温度90℃左右,1格温水洗)→烘干→下道工序

5.1.4 高位槽配方(ｇ/Ｌ)

耐碱渗透剂ＴＦ 107Ｂ9.0

精练剂 30.0

ＮａＯＨ 225

5.1.5 轧槽配方(ｇ/Ｌ)

耐碱渗透剂ＴＦ 107Ｂ 3.0

精练剂 10.0

ＮａＯＨ 80

5.1.6 漂白配方(ｇ/Ｌ)

双氧水 5.0

稳定剂 5.0

耐碱渗透剂ＴＦ 107Ｂ 2.0

ＮａＯＨ 2.0

5.1.7 半制品测试结果

表5说明,采用耐碱渗透剂ＴＦ 107Ｂ,加工工艺改为退煮一浴。按以上工艺加工后的织物棉籽壳膨化充分,退煮后织物毛效在8.0ｃｍ/30ｍｉｎ以上,精练效果好且匀透,达到了前处理加工要求,提高了工作效率。

5.2 棉织物丝光工艺

5.2.1 织物20×20/108×58全棉纱卡

5.2.2 设备布铗丝光机

5.2.3 工艺流程及工艺条件

退煮漂半制品→浸轧丝光工作液→丝光(ＮａＯＨ225～240ｇ/Ｌ,室温,车速30～35ｍ/ｍｉｎ)→去碱水洗→落布 5.2.4 丝光工作液配方(ｇ/Ｌ)