專利名稱：用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于亞麻粗紗及其織物的過氧化氫漂白的穩(wěn)定劑及綠色環(huán)保的脫膠漂白新技術(shù)。
背景技術(shù)：
亞麻纖維與棉纖維都屬于纖維素纖維，亞麻的結(jié)構(gòu)決定其具有涼爽的手感、優(yōu)良的吸濕和放濕性。亞麻織物迎合高級化、差別化及天然纖維化的趨勢，這些優(yōu)點(diǎn)使亞麻織物備受消費(fèi)者喜愛。但亞麻粗紗及其織物脫膠漂白始終在亞氧漂的怪圈中徘徊，既不利于環(huán)保，又不經(jīng)濟(jì)。
傳統(tǒng)的亞氧漂工藝一般的流程為酸洗→亞氯酸鈉漂白→水洗→雙氧水漂白→水洗。其中，酸洗的流程為軋酸(硫酸5～15g/L，室溫)→堆置(室溫，15～30分鐘)→水洗；亞氯酸鈉漂白的工藝亞氯酸鈉用量10～30g/L，PH＝4.0～4.5，活化劑醋酸5～10g/L，溫度80～102℃，汽蒸時間0.5～1小時。過氧化氫漂白的工藝為過氧化氫1～10g/L，硅酸鈉5～10g/L，pH＝9.0～11.5，溫度98～102℃，汽蒸時間0.5～1小時。這種工藝對于不同品質(zhì)的亞麻通過調(diào)節(jié)酸堿、亞氯酸鈉和雙氧水的濃度，可以在不十分劇烈損傷纖維的情況下得到很好的白度，完全能夠滿足客戶的要求。但是，這種工藝存在很大的缺點(diǎn)①亞漂后，大量的殘液排放對環(huán)境造成污染；②亞氯酸鈉價(jià)格昂貴，浪費(fèi)大量資金；③亞漂產(chǎn)生的二氧化氯氣體為劇毒，對操作人員身體健康造成傷害；④腐蝕設(shè)備。
鑒于以上原因，國內(nèi)外各廠家都在向使用單一過氧化氫雙氧水的方向努力。過氧化氫是一種優(yōu)良的漂白劑，它具有漂白產(chǎn)品白度純正、白度穩(wěn)定性好和沒有污染及腐蝕設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的亞氧漂工藝中過氧化氫主要起兩種作用一是脫氯；二是輔助亞氯酸鈉漂白。這兩種作用在亞氧漂工藝中基本體現(xiàn)不出過氧化氫漂白的優(yōu)點(diǎn)。
單一使用過氧化氫漂白從目前來看一般有兩種工藝路線一是雙氧漂；二是單氧漂。
雙氧漂即通過兩次過氧化氫漂白，主要是通過調(diào)節(jié)前后兩次氧漂中堿濃和雙氧水濃度來達(dá)到半成品粗紗或織物的白度要求。這種工藝能夠完全體現(xiàn)過氧化氫漂白的優(yōu)點(diǎn)，但主要缺點(diǎn)是工藝流程較長。而單氧漂可以使成品達(dá)到要求的白度、縮短工藝流程，但卻要求過氧化氫穩(wěn)定劑性能要十分良好。
單氧漂中使用的穩(wěn)定劑要求使雙氧水在漂白過程中均勻和有效地分解，避免亞麻纖維遭受劇烈損傷，耐堿性能良好。氧漂穩(wěn)定劑按其穩(wěn)定機(jī)理可分為吸附型和螯合型兩類。
吸附型穩(wěn)定劑大多為無機(jī)物和有機(jī)物高分子化合物，使用最廣的是水玻璃(硅酸鈉)。水玻璃除了產(chǎn)生硅垢外，耐堿性也很差，超過3g/L后不利于離解成硅酸而形成膠體。有機(jī)高分子化合物如脂肪酸鎂鹽也不耐堿，白度也較差。
螯合型穩(wěn)定劑大多為有機(jī)多價(jià)螯合劑，能與金屬離子發(fā)生螯和作用而形成穩(wěn)定的水溶性螯合物，使金屬不發(fā)生催化作用。羧酸鹽類如EDTA、HEDTA(羥乙基乙二胺三乙酸)、DTPA(二乙烯三胺五乙酸)效果較差，價(jià)格昂貴，羧羥基類如GAS(葡萄糖酸鹽)絡(luò)合能力較強(qiáng)。但螯合型最大的缺點(diǎn)是不能夠像吸附型那樣，可以將金屬離子濃集，也不能螯合金屬以外的催化分解雙氧水的雜質(zhì)。
因此，單氧漂中的穩(wěn)定劑使用單一的功能已達(dá)不到要求，必須使用吸附與螯合混合型穩(wěn)定劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是克服現(xiàn)有亞氧漂技術(shù)的不足，提供一種用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的另一目的是提供用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑的制備方法。
本發(fā)明的再一目的是提供用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑的用途。
本發(fā)明的還一目的是提供一種工藝簡單、無污染物排放、綠色環(huán)保的亞麻粗紗及其織物雙氧水脫膠漂白的新工藝。
本發(fā)明的穩(wěn)定劑是一種吸附和螯合混合型穩(wěn)定劑，在亞麻脫膠漂白的過程中，加入該穩(wěn)定劑，能使過氧化氫在漂白過程中均勻和有效地分解，避免亞麻纖維遭受劇烈損傷，達(dá)到亞麻脫膠漂白的目的，無污染物的排放。
本發(fā)明的用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑，以質(zhì)量百分比計(jì)，由二乙撐三胺五甲叉膦酸(DTPMP)5～15％，海泡石2～8％，蒙脫石2～10％，三氧化二鐵1～6％，氧化鎂1～5％，氧化鋁1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸鈉1～6％，非離子型表面活性劑1～8％及蒸餾水復(fù)配而成。
本發(fā)明的用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑的制備方法，以質(zhì)量百分比計(jì)，將二乙撐三胺五甲叉膦酸(DTPMP)5～15％，海泡石2～8％，蒙脫石2～10％，三氧化二鐵1～6％，氧化鎂1～5％，氧化鋁1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸鈉1～6％，非離子型表面活性劑1～8％及蒸餾水混合，攪拌均勻，得到用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑在用于亞麻過氧化氫脫膠漂白時的工藝步驟是(1)軋酸，(2)浸軋雙氧水漂液，(3)汽蒸，(4)水洗。
所述的酸洗的工藝是(1)軋酸(硫酸5～20g/L，室溫)，(2)堆置(室溫，15～30分鐘)，(3)水洗；所述的過氧化氫漂白的工藝是過氧化氫用量1～10g/L，pH＝9～11，滲透劑1～5g/L，穩(wěn)定劑1～10g/L，浴比1∶10～50，溫度100～102℃，汽蒸時間0.5～1小時。
所述的滲透劑或非離子型表面活性劑的結(jié)構(gòu)為CnH2n+1—O_CH2CH2O_mH其中n＝7～18，m＝5～9。
本發(fā)明的穩(wěn)定劑集中了吸附型與螯合型的優(yōu)點(diǎn)，摒棄其缺點(diǎn)，達(dá)到耐高溫、耐堿、白度高的要求。在使用過程中，吸附與螯合型的穩(wěn)定劑按一定摩爾比混合后，并輔以一定的非離子表面活性劑、多糖類纖維素保護(hù)劑及其少量水玻璃，在單氧漂工藝中通過調(diào)節(jié)復(fù)配穩(wěn)定劑成分及雙氧水用量，對不同品質(zhì)亞麻可以達(dá)到所要求的白度。尤其對于特粗硬亞麻纖維還可以最大范圍(30～40％)地提高堿濃度，以達(dá)到粗紗的可紡性和白度。因此，這種技術(shù)，不僅節(jié)省大量的化工料和資金，而且有利于環(huán)保和提高工人的操作環(huán)境，縮短了工藝流程。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)一般認(rèn)為，雙氧水既有氧化性又有還原性，纖維素纖維漂白時是利用過氧化氫的氧化性。雙氧水是一弱二元酸，在水中能電離，(1)，HO2-又是一個親核試劑，具有引發(fā)過氧化氫形成游基的作用，(2)H2O2+HO2-→HO2.+HO.+OH-，纖維素漂白的主要成分為HO2-，它能色素中的雙鍵發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生消色作用，也有可能按(2)反應(yīng)，引發(fā)H2O2分解成游基而具有漂白作用。在雙氧水漂白的過程中，加入該穩(wěn)定劑，能使雙氧水在漂白過程中均勻和有效地分解，避免亞麻纖維遭受劇烈損傷，達(dá)到亞麻脫膠漂白的目的。因此，整個工藝流程短，無污染物的排放，有利于清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。


圖1.亞麻粗紗及其織物常規(guī)脫膠漂白工藝流程示意圖。
圖2.本發(fā)明實(shí)施例1、2、3、4的技術(shù)方案對亞麻粗紗及其織物脫膠漂白的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述實(shí)施例1請參見附圖2，本實(shí)施例對亞麻粗紗脫膠漂白的工藝流程如圖2所示。
待脫膠漂白的紗線采用亞麻粗紗(雨露麻紡制的粗紗，粗紗支數(shù)為18Nm)200g。將亞麻粗紗浸漬硫酸(硫酸15g/L，室溫，20分鐘)→水洗，然后用過氧化氫溶液(浴比1∶10，過氧化氫用量6g/L，pH＝10，滲透劑(C7-9H15-19(CH2CH2O)5OH)3g/L，穩(wěn)定劑8g/L，溫度100℃)處理40分鐘，處理后水洗，烘干，完成亞麻粗紗的脫膠漂白加工。其中，穩(wěn)定劑(質(zhì)量百分比)由二乙撐三胺五甲叉膦酸(DTPMP)5％，海泡石2％，蒙脫石2％，三氧化二鐵1％，氧化鎂1％，氧化鋁1％，葡萄糖酸2％，硼酸6％，硅酸鈉1％，脂肪醇聚氧乙烯醚1％，蒸餾水復(fù)配而成。
表1是采用實(shí)施例1脫膠漂白與常規(guī)脫膠漂白的主要性能指標(biāo)對比。其中，損失率是按照處理前紗線的干重減去處理后紗線的干重除以處理前紗線干重的百分比來計(jì)算；采用YG-061型電子單紗強(qiáng)力儀測試亞麻粗紗強(qiáng)力和斷裂長度，按照GB/T3916-1983的方法進(jìn)行測定；亞麻織物強(qiáng)力和斷裂長度在YG-026A型電子織物強(qiáng)力機(jī)上進(jìn)行測定，參見GB/T3923.1-1997紡織品?？椢锇锥仍赪SD-III型白度儀上測定，試樣折疊8層，測試3次，取算術(shù)平均值；條干均勻度在Y311型粗條條干均勻度測試儀上測試，按照GB/T3292-1997進(jìn)行評定；麻粒子的數(shù)量及紗的等別按照FZ/T32001-1998測定。
表1

由表1數(shù)據(jù)可以看到，亞麻粗紗用雙氧水漂白，白度、色差、損失率、斷裂長度、條干均勻性、麻粒子、細(xì)紗品質(zhì)等指標(biāo)都能達(dá)到甚至超過常規(guī)工藝的標(biāo)準(zhǔn)。這就避免了常規(guī)工藝應(yīng)用亞氯酸鈉所帶來的缺點(diǎn)，有利于環(huán)境保護(hù)。
實(shí)施例2請參見附圖2，本實(shí)施例對亞麻粗紗脫膠漂白的工藝流程如圖2所示。
待脫膠漂白的紗線采用亞麻粗紗(雨露麻紡制的粗紗，粗紗支數(shù)為20Nm)200g。將亞麻粗紗浸漬硫酸(硫酸10g/L，室溫，30分鐘)→水洗，然后用過氧化氫溶液(浴比1∶15，過氧化氫用量8g/L，pH＝9.5，滲透劑(C7-9H15-19(CH2CH2O)5OH)5g/L，穩(wěn)定劑10g/L，溫度100℃)處理60分鐘，處理后水洗，烘干，完成亞麻粗紗的脫膠漂白加工。其中，穩(wěn)定劑(質(zhì)量百分比)由二乙撐三胺五甲叉膦酸(DTPMP)8％，海泡石4％，蒙脫石6％，三氧化二鐵4％，氧化鎂4％，氧化鋁3％，葡萄糖酸6％，硼酸10％，硅酸鈉2％，非離子型表面活性劑(C7-9H15-19(CH2CH2O)5OH)4％，蒸餾水復(fù)配而成。
其它條件及方法同實(shí)施例1。
表2是采用實(shí)施例2脫膠漂白與常規(guī)脫膠漂白的主要性能指標(biāo)對比。
表2

由表2數(shù)據(jù)可以看到，亞麻粗紗用雙氧水漂白，白度、色差、損失率、斷裂長度、條干均勻性、麻粒子、細(xì)紗品質(zhì)等指標(biāo)都能達(dá)到甚至超過常規(guī)工藝的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3請參見附圖2，本實(shí)施例對亞麻織物漂白的工藝流程如圖2所示。
待漂白的織物采用亞麻織物(平紋組織，220g/m2，150×158根/分米)30×40cm一塊。將亞麻織物軋酸(硫酸20g/L，室溫)→堆置(室溫，20分鐘n)→水洗，然后用過氧化氫溶液(過氧化氫用量8g/L，pH＝10.5，滲透劑(C7-9H15-19(CH2CH2O)5OH)3g/L，穩(wěn)定劑6g/L，溫度100℃)處理40分鐘，處理后水洗，烘干，完成亞麻織物的漂白加工。將漂白后的亞麻織物用下列處方進(jìn)行染色。其中，穩(wěn)定劑(質(zhì)量百分比)由二乙撐三胺五甲叉膦酸(DTPMP)10％，海泡石3％，蒙脫石6％，三氧化二鐵6％，氧化鎂4％，氧化鋁5％，葡萄糖酸8％，硼酸12％，硅酸鈉3％，非離子型表面活性劑(C7-9H15-19(CH2CH2O)5OH)5％，蒸餾水復(fù)配而成。
活性染料B-4RFN 1％，Nacl 12～25g/L，勻染劑5～10g/L，染色溫度85℃，染色時間40分鐘；皂洗液肥皂4g/L，純堿2g/L，浴比1∶20。
其它條件及方法同實(shí)施例1。
表3是采用實(shí)施例3亞麻織物漂白與常規(guī)漂白的主要性能指標(biāo)對比。表4是采用實(shí)施例3漂白后亞麻織物染色與常規(guī)染色性能指標(biāo)的對比。其中染料上染百分率測量及計(jì)算分別在80℃下染色60分鐘后取出織物，且用蒸餾水清洗三次，并收集殘液和洗液，轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中，冷卻、定容。在相同條件下，測定其殘液(A殘)及原染液(A0)吸光度，上染百分率(％)＝(1-A殘/A0)×100％；染色試樣摩擦牢度的評定用摩擦牢度儀按照GB/T3920-1997測定，用沾色灰色樣卡(GB251-1984)進(jìn)行評級；皂洗牢度的測定是將染色織物在濃度為5g/L的肥皂溶液中皂洗，溫度為40℃，時間30分鐘，浴比1∶50；再水洗，晾干。用評定變色用灰色樣卡(GB25 1-1984)進(jìn)行評級。
表3

表4

由表3、4可以看到，亞麻織物采用此種綠色環(huán)保的漂白技術(shù)后，白度、強(qiáng)力、斷裂伸長率都能達(dá)到甚至超過常規(guī)工藝的標(biāo)準(zhǔn)，減少了污染物的排放、有利于清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過此綠色環(huán)保的漂白技術(shù)處理后的亞麻織物的染色性能能達(dá)到常規(guī)工藝染色的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例4請參見附圖2，本實(shí)施例對亞麻織物漂白的工藝流程如圖2所示。
待漂白的織物采用亞麻坯布(平紋組織，220g/m2，150×158根/分米)30×40cm一塊。將亞麻織物軋酸(硫酸15g/L，室溫)→堆置(室溫，30分鐘)→水洗，然后用過氧化氫溶液(過氧化氫用量10g/L，pH＝9，滲透劑(C7-9H15-19(CH2CH2O)5OH)5g/L，穩(wěn)定劑10g/L，溫度100℃)處理60分鐘，處理后水洗，烘干，完成亞麻織物的漂白加工。將漂白后的亞麻織物按實(shí)施例4的染色處方進(jìn)行染色。其中，穩(wěn)定劑(質(zhì)量百分比)由二乙撐三胺五甲叉膦酸(DTPMP)15％，海泡石8％，蒙脫石10％，三氧化二鐵6％，氧化鎂4％，氧化鋁6％，葡萄糖酸5％，硼酸8％，硅酸鈉3％，脂肪醇聚氧乙烯醚5％，蒸餾水復(fù)配而成。
其它條件及方法同實(shí)施例1。
表5是采用實(shí)施例4亞麻織物漂白與常規(guī)織物漂白的主要性能指標(biāo)對比。
表6是采用實(shí)施例4亞麻織物漂白后亞麻織物染色與常規(guī)染色性能指標(biāo)的對比。
表5

表6

由表5、6可以看到，亞麻織物采用此種綠色環(huán)保的漂白技術(shù)后，白度、強(qiáng)力、斷裂伸長率都能達(dá)到甚至超過常規(guī)工藝的標(biāo)準(zhǔn)，具有縮短工藝流程，減少了污染物的排放；經(jīng)過此綠色環(huán)保的漂白技術(shù)處理后的亞麻織物的染色性能能達(dá)到常規(guī)工藝染色的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑，其特征是以質(zhì)量百分比計(jì)，該穩(wěn)定劑由二乙撐三胺五甲叉膦酸5～15％，海泡石2～8％，蒙脫石2～10％，三氧化二鐵1～6％，氧化鎂1～5％，氧化鋁1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸鈉1～6％，非離子型表面活性劑1～8％及蒸餾水復(fù)配而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑，其特征是所述的非離子型表面活性劑的結(jié)構(gòu)為CnH2n+1-O_CH2CH2O_mH其中n＝7～18，m＝5～9。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑的制備方法，其特征是以質(zhì)量百分比計(jì)，將二乙撐三胺五甲叉膦酸5～15％，海泡石2～8％，蒙脫石2～10％，三氧化二鐵1～6％，氧化鎂1～5％，氧化鋁1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸鈉1～6％，非離子型表面活性劑1～8％及蒸餾水混合，攪拌均勻，得到用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用途，其特征是所述的非離子型表面活性劑的結(jié)構(gòu)為CnH2n+1-O_CH2CH2O_mH其中n＝7～18，m＝5～9。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的用于亞麻過氧化氫脫膠漂白的穩(wěn)定劑的用途，其特征是該穩(wěn)定劑用于亞麻過氧化氫脫膠漂白。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用途，其特征是所述的穩(wěn)定劑在用于亞麻過氧化氫脫膠漂白時的工藝步驟是(1)軋酸，(2)浸軋雙氧水漂液，(3)汽蒸，(4)水洗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用途，其特征是所述的酸洗的工藝是在室溫下用硫酸5～20g/L軋酸，堆置后用水洗；所述的過氧化氫漂白的工藝是過氧化氫用量1～10g/L，pH＝9～11，滲透劑1～5g/L，穩(wěn)定劑1～10g/L，浴比1∶10～50，溫度100～102℃，汽蒸時間0.5～1小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其特征是所述的滲透劑的結(jié)構(gòu)為CnH2n+1-O_CH2CH2O_mH其中n＝7～18，m＝5～9。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其特征是所述的堆置時間是15～30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于亞麻粗紗及其織物的過氧化氫漂白的穩(wěn)定劑及綠色環(huán)保的脫膠漂白新技術(shù)。該穩(wěn)定劑由二乙撐三胺五甲叉膦酸5～15％，海泡石2～8％，蒙脫石2～10％，三氧化二鐵1～6％，氧化鎂1～5％，氧化鋁1～8％，葡萄糖酸2～12％，硼酸6～20％，硅酸鈉1～6％，非離子型表面活性劑1～8％及蒸餾水復(fù)配而成。本發(fā)明的穩(wěn)定劑集中了吸附型與螯合型的優(yōu)點(diǎn)，摒棄其缺點(diǎn)，達(dá)到耐高溫、耐堿、白度高的要求。在使用過程中，吸附與螯合型的穩(wěn)定劑按一定摩爾比混合后，并輔以一定的非離子表面活性劑、多糖類纖維素保護(hù)劑及其少量水玻璃，在單氧漂工藝中通過調(diào)節(jié)復(fù)配穩(wěn)定劑成分及雙氧水用量，對不同品質(zhì)亞麻可以達(dá)到所要求的白度。
文檔編號D06M13/288GK1970851SQ20051012410
公開日2007年5月30日 申請日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者汪前東, 楊繼玲, 李蘭, 劉必前 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所