一种改性无纺布及其制备和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种改性无纺布及其制备和使用方法。该改性无纺布包含1－6重量％离子液体、8－20重量％反应性阳离子改性剂和1－6重量％无机强碱，以无纺布本身的重量为基准。本发明专利技术的改性无纺布可有效地吸收或吸附染色废液或染色后水洗液中的游离阴离子染料，从而提高水洗的效率、改善洗后的织物的性能，降低了水洗温度，同时无需添加皂洗剂，另外，还可显著地降低废水中的污染度。

Modified non-woven fabric, preparation and use method thereof

The invention discloses a modified non-woven fabric, a preparation method and a method for using the same. The modified nonwoven fabrics containing 1-6 wt% ionic liquid, 820 wt% of reactive cationic modifier and 1-6% of inorganic alkali, non woven itself weight as the base. The modified non-woven fabric of the invention can effectively absorb or adsorb dyeing waste or after dyeing liquid free anionic dyes, thereby improving washing efficiency and improve performance of fabrics after washing, washing temperature is reduced, at the same time without adding soap lotion, in addition, can significantly reduce the degree of pollution in wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种改性无纺布及其制备和使用方法
本专利技术涉及一种改性无纺布及其制备和使用方法，特别是用于处理阴离子染料的染色废液或染色后水洗液的改性无纺布及其制备和使用方法。
技术介绍
近十年，我国印染行业发展迅速，规模已居国际前列，但据环保部最新的《2013年环境统计数据》显示，2013年我国纺织业废水排放量为1162万吨/日，位居全国各行业废水排放量的第4位。而在印染加工过程中，大量染化料的使用，对水体造成严重的色度及毒性污染，后期处理困难。在阴离子染料染色中，以活性染料为例，染色时，由于染料固着不充分或水解失去反应性，而使得染料不能与纤维反应成键，但又因染料与纤维有亲和力，仍会吸附在纤维表面。故在染后洗涤时，会连续缓慢的从织物上脱落进入水中，出现“掉色”情况。因此，染色后织物必须经水洗工艺来提高色牢度，保证品质。在常规水洗工艺中，首先，经过冷水洗、酸中和、温水洗，尽可能从织物上去除盐、碱及表面未固着染料，盐残留会降低水解染料由纤维内部向外的扩散，碱残留影响色光；然后，加入专用皂洗剂进行高温皂洗，促使与纤维亲和力强的染料，由内向外扩散并从纤维上解析，高温、皂洗剂都是为了提高染料的扩散及解吸效率，并防止进入到水中的染料又反沾到织物上；最后，热水洗，冷水洗，进一步冲淡、去除黏附在织物上的染料。综上，水洗工艺会耗费大量的热能和水，皂洗剂的加入及水洗后的残液，都会对水体造成色度及COD、BOD污染。故而，水洗工艺既是一项巨大开支，也是印染废水的主要来源，亟待研究相应的解决方法。在目前的严峻形势下，国内外众多染整工作者进行了多方面的探索研究。首先，为解决皂洗中的高温、多次水洗、残液色度问题，新型皂洗剂得到广泛研究，如，张健(《皂洗酶A在活性染料中的应用》，印染，2008，No.7)利用皂洗酶A在50～60℃下脱除织物表面的浮色，但对染料有选择性；燕子(《新型酸性皂洗剂》，西安工程大学学报，2001,25(6))将马来酸酐-丙烯酸-乙烯基吡咯烷酮与羧乙基硫代丁二酸复配得酸性皂洗剂，可省去中和水洗，但吡咯烷酮成本高；姚永丽(《膨润土改性及其在棉活性染料染色净洗中的的应用》，印染助剂，2006，23(3))以天然钙基膨润土为原料，在强酸高温条件下改性得低温皂洗剂，但对设备要求高。以上虽有一定效果，但也仅能解决某一方面的问题，且还会带来新问题。其次，为解决废水色度问题，除了传统的生物、物理及化学方法外，宋欢(《紫外照射季铵盐单体接枝改性丙纶非织造布及其吸附作用》高分子材料科学与工程，2013,42(3))、李戎(《阴离子染料废水吸附脱色无纺布的制备方法》，CN101791580A)通过紫外光照射或浸轧喷涂的方法将无纺布阳离子改性，用于阴离子染料废水的脱色，但这两种方法制备的改性无纺布，反应性低，用量大，对染料吸附量较小，实际应用效果不理想。近年来，离子液体作为一种新型绿色环保溶剂和催化剂，以其优良的性能得到了广泛关注和研究。在纺织行业中，对离子液体的研究主要集中在其作为优异的溶剂，而将其作为一种特殊化学试剂，用于对织物进行处理或改性的相关研究则较少。本专利技术将离子液体与高阳离子度反应性改性剂复配，共同作用于无纺布，制得改性无纺布，用于阴离子染料染色后的水洗中，可同时解决高温皂洗、多道水洗及染色、水洗带来的色度污染，无皂洗剂，降低水体COD、BOD含量，大大减少用水量及有色废水的排放，环保又降耗节水，符合当今行业的发展趋势，意义重大。
技术实现思路
针对现有的水洗工艺待解决的问题，本专利技术的一个方面提供了一种改性无纺布，它包含1－6重量％离子液体、8－20重量％反应性阳离子改性剂和1－6重量％无机强碱，以无纺布本身的重量为基准。本专利技术的另一个方面提供了上述改性无纺布的制备方法，它包括如下步骤：a)制备含有离子液体、反应性阳离子改性剂和无机强碱的水处理液；b)将无纺布放在所述的水处理液中浸渍；和c)干燥或烘干。本专利技术的另一个方面提供了上述改性无纺布在吸收染色废液或染色后水洗液中游离阴离子染料方面的应用。本专利技术的另一个方面还提供了一种吸收染色废液或染色后水洗液中游离阴离子染料的方法，它包括如下步骤：i)提供权利要求1－5中任一项所述的改性无纺布；ii)将所述的改性无纺布放在阴离子染料的染色废液或染色后水洗液中足够的时间，以吸收或吸附游离的阴离子染料；和iii)从染色废液或染色后水洗液中取出改性无纺布。将改性后无纺布用于染色后水洗工艺中，无需皂洗，以静电引力快速吸附染液及织物上未固着或水解的染料，并加快未固着染料的解吸，提高色牢度，故无需添加皂洗剂进行高温皂洗及多道水洗，染色、水洗后残液澄清，大大减少用水量及有色废水的排放，降低水体COD、BOD含量；吸附染料后的无纺布易处理；水洗后织物，牢度优良，色光稳定。附图说明图1是本专利技术实施例1中染色例1的示意图。图2是本专利技术实施例2中染色例2的示意图。图3是本专利技术实施例3中染色例3的示意图。具体实施方式在一个优选的实施方式中，本专利技术的改性无纺布包含2－5重量％离子液体、10－18重量％反应性阳离子改性剂和2－5重量％无机强碱，以无纺布本身的重量为基准。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中所述的离子液体通常指完全由有机正离子与无机或有机负离子组成，在室温或接近室温下，呈液态的低温有机熔融盐。所述离子液体例如包括但不限于咪唑类离子液体、吡啶类离子液体或它们的混合物。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中所述的咪唑类离子液体用通式(1)表示，所述吡啶类离子液体用通式(2)表示：其中，R1是C1－6烷基或C2－6烯基，优选为C2－5烷基或C2－4烯基,如烯丙基，R2是C1－3烷基，及R代表烯丙基，X-代表卤离子、无机含氧酸根或它们的混合物。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中所述的咪唑类离子液体例如是氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑盐、1-丁基-三甲基咪唑三氟甲磺酸盐、或它们的混合物。本专利技术中所述吡啶类离子液体例如包括N-烯丙基吡啶亚硫酸钠等。在一个优选的实施方式中，本专利技术中所述的反应性阳离子改性剂通常是指同时含阳离子基团和能与纤维素纤维反应的-OH、-X(卤素)基团的强阳离子化合物。所述的反应性阳离子改性剂例如是以聚环氧氯丙烷为主链的季铵盐、三嗪双季铵盐、C4－5氮杂环烷季铵盐或它们的混合物。所述的聚环氧氯丙烷为主链的季铵盐用通式(3)表示，所述的三嗪双季铵盐用通式(4)表示，且所述的C4－5氮杂环烷季铵盐用通式(5)表示：其中，R4、R5和R6各自表示C1－3烷基，n＝2-10,m＝3-15,R7和R8各自表示C1－3烷基苄基，R9和R10自表示C1－3烷基。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中所述的聚环氧氯丙烷为主链的季铵盐例如是氯代聚环氧氯丙烷三甲基铵盐(600-3500)。本专利技术中所述的三嗪双季铵盐例如是4—氯均三嗪-2,6-二对苯甲胺季铵盐。本专利技术中所述的C4－5氮杂环烷季铵盐例如是氯化3-羟基-1,1-二甲基环丁胺。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中所述的无机强碱例如包括碱金属氢氧化物，如氢氧化钠、氢氧化钾或它们的混合物。优选的是氢氧化钠。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中所述的无纺布例如包括天然和再生纤维素纤维制成的无纺布或天然和再生纤维素纤维散纤维。在一个更优选的实施方式中，本专利技术中制得的改性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性无纺布，它包含1－6重量％离子液体、8－20重量％反应性阳离子改性剂和1－6重量％无机强碱，以无纺布本身的重量为基准。

【技术特征摘要】
1.一种改性无纺布，它包含1－6重量％离子液体、8－20重量％反应性阳离子改性剂和1－6重量％无机强碱，以无纺布本身的重量为基准。2.如权利要求1所述的改性无纺布，其特征在于，它包含2－5重量％离子液体、10－18重量％反应性阳离子改性剂和2－5重量％无机强碱，以无纺布本身的重量为基准。3.如权利要求1或2所述的改性无纺布，其特征在于，所述的离子液体是咪唑类离子液体、吡啶类离子液体或它们的混合物，所述的反应性阳离子改性剂是以聚环氧氯丙烷为主链的季铵盐、三嗪双季铵盐、C4－5氮杂环烷季铵盐或它们的混合物，所述的无机强碱为氢氧化钠。4.如权利要求1所述的改性无纺布，其特征在于，所述的咪唑类离子液体用通式(1)表示，所述吡啶类离子液体用通式(2)表示：其中，R1是C1－6烷基或C2－6烯基，R2是C1－3烷基，及R代表烯丙基，X-代表卤离子、无机含氧酸根或它们的混合物；所述的聚环氧氯丙烷为主链的季铵盐用通式(3)表示，所述的三嗪双季铵盐用通式(4)表示，且所述的C4－5氮杂环烷季铵盐用通式(5)表示：其中，R4、R5和R6各自表示C1－3烷基，n＝2－10,m＝3－15,R7和R8各自表示C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天乔，李正雄，
申请(专利权)人：上海雅运纺织助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31