一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺技术

本发明专利技术公开了一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺。采用该氧漂体系对纤维素纤维进行漂白，纤维素纤维不但可以获得符合工业要求的白度，而且不会受到明显的化学损伤。本方法工艺流程简单，体系的制备和纤维漂白均在低温下进行，无需对废水进行特殊处理，因此在节能减排上具有极大优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，该氧漂体系可用于纤维素纤维纯纺和混纺织物的低温中性漂白，属于纺织印染加工领域，特别是N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物在纺织品漂白中的应用。 技术背景纤维素纤维用纺织材料(如：棉、麻等)含有的黄色天然杂质会严重影响纤维原有的白度，对产品的后续染色加工造成不便，因此必须通过漂白加以去除。双氧水是纺织印染行业广泛应用的漂白剂。双氧水可以在水溶液中电离产生过氧氢根阴离子(HOO-)。一般认为，过氧氢根阴离子是起漂白作用的活性粒子。然而，由于在常温下(20℃)双氧水的电离常数极低(K＝1.78×10-12)，很难电离产生过氧氢根阴离子，以至于无法起到漂白作用。提高体系的温度和pH值有助于双氧水的电离，有效增加过氧氢根阴离子的浓度，从而加强漂白作用。在实际应用中，双氧水通常需要在强碱条件下(pH11-12，加入氢氧化钠或者碳酸钠)加热至高温(接近100℃)进行漂白。因此，常规双氧水漂白体系不但会造成巨大的能量消耗，而且会增加工厂废水处理的负担。此外，如此苛刻的漂白条件会造成纤维素基质的严重损伤。尽管常规双氧水漂白技术仍然在工业生产中占主导地位，但已经无法满足当前形式下节能环保的工艺要求。 漂白活化剂是有机过氧酸前驱体，可以与双氧水在水溶液中发生反应，产生过氧酸，该反应也被称作过氧化水解反应。与双氧水相比，过氧酸具有更高的活性，可以在低温条件下有效去除纤维基质上的有色杂质。漂白活化剂最初被开发用于家庭和工业洗涤，以克服双氧水(源于过硼酸钠或者过碳酸钠)在洗涤温度条件下(一般低于80℃)效率过低的缺点。四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)是两种目前在家庭和工业洗涤中最常用的漂白活化剂。本世纪第一个十年早期，研究人员开始尝试将TAED和NOBS活化双氧水体系应用于高能耗、重污染的纺织和纸浆漂白工业，试图缓解日趋严峻的能源形势和更为严格的环保要求。然而，TAED的水溶性较差，在很大程度上限制了它在工业漂白中的应用；此外，TAED活化双氧水体系在温度低于70℃条件下的漂白效率不高。NOBS需要在碱性条件下(pH＞10)应用，如果pH过低(接近中性)，生成的过氧酸可以继续和NOBS发生亲核取代反应生成活性较低的二酰基过氧化物，因此会降低漂白效率。N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物类漂白活化剂是上个世纪末新开发的一种新型漂白活化剂，最早被开发用 于餐具清洁剂，但由于其较强的氧化能力对餐具表面造成一定损伤，而在该领域被弃用。在本世纪早期，N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物类漂白活化剂被尝试用于天然纤维素，也就是棉，的低温漂白中，但其碱性及高于70℃的应用条件并没赢得纺织工业的青睐。因此，开发一种节能环保且适合于工业漂白(例如纺织、造纸等)的活化过氧化氢体系仍然是一个有待解决的课题。 
技术实现思路
本专利技术公开了一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备及应用方法。采用该方法可以对纤维素纤维纯纺和混纺织物在低温和中性条件下进行高效漂白，从而达到节约能源、节省水源、缩短工艺时间、减少污水排放、提高纺织品品质的目的。 本专利技术的技术方案如附图1所示，一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备及应用方法可以分三个阶段实施。第一阶段是物料准备阶段，其中1为待处理织物，2为润湿剂，3为螯合剂，4为酸碱调节剂，5为氧化剂，6为活化剂，物料1-6加入的顺序可根据所采用设备进行合理调整，溶液的pH值为7.0±0.5；第二阶段是织物漂白阶段，漂白温度为25-75°C，漂白时间为0.5-3小时，漂白时间的长短可以根据漂白温度的高低做适量调整；第三阶段是漂白织物洗涤阶段，加入10-20倍于纤维重量的清水，洗涤10-30分钟。 待处理织物为棉纤维、麻纤维、粘胶纤维、竹纤维等纯纺和混纺织物以及它们与蚕丝、羊毛、涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶等合成纤维的混纺织物。 润湿剂为非离子、阳离子、阴离子型表面活性剂的一种或几种混合物。 螯合剂为乙二胺四乙酸钠盐、乙二胺四亚甲基膦酸钠盐、氨基三乙酸钠盐、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、聚天门冬氨酸盐、聚羧酸盐、聚环氧琥珀酸盐、膦酸酯的一种或者几种混合物。 酸碱调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠、柠檬酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠的一种或几种混合物。 氧化剂为双氧水、过硼酸钠、过碳酸钠、过碳酰胺的一种或几种混合物。 活化剂为如下式所示的N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物，其中n为1-5，R1、R2、R3为氢原子或含1-7个碳原子的烷基。 本专利技术的有益效果：采用该法制备漂白工艺体系体系可以在所有常规漂白设备上应用，与常规氧漂体系相比，该体系可以在低温、中性的条件下实施，因此在提供给织物同等的白度的同时，还可以明显降低织物损伤，此外还可以有效降低能源消耗并减小废水处理负担。 附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；其中，1为待处理织物，2为润湿剂，3为螯合剂，4为酸碱调节剂，5为氧化剂，6为活化剂。 具体实施方式下面通过实施例子，进一步阐述本专利技术的突出优点和显著特点，但本专利技术决不局限于实施例子。 实例1 织物：再生竹粘胶纤维(139g/m2) 处方：1g/L润湿剂(Kieralon MFB) 1g/L螯合剂(Prestogen N-D) 0.1M酸碱调节剂(磷酸盐类) 5g/L N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物 1.43g/L双氧水(w/w35％) 浴比：20∶1 温度：50℃ 时间：30分钟 本专利技术与常规双氧水漂白结果对比： 实例2 织物：经退浆、煮练处理的棉机织物(122g/m2) 处方：1g/L润湿剂(Kieralon MFB) 1g/L螯合剂(EDTA) 0.1M酸碱调节剂(磷酸盐类) 7.5g/L N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物 2.2g/L双氧水(w/w35％) 温度：50℃ 时间：30分钟 实例3 织物：棉针织物(133g/m2) 处方：1g/L润湿剂(Triton X-100) 1g/L螯合剂(Prestogen N-D) 3.1g/L酸碱调节剂(NaHCO3) 10g/L N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物 3.44g/L双氧水(w/w35％) 温度：50℃ 时间：60分钟 本专利技术与常规双氧水漂白结果对比。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，其特征在于氧化剂和活化剂在含有适量表面活性剂、螯合剂、酸碱调节剂的中性水溶液中、在一定温度下发生化学反应，生成活泼的过氧化物；过氧化物对置于体系中的纤维素纤维纯纺和混纺织物进行低温快速漂白。

【技术特征摘要】
1.一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，其特征在于氧化剂和活
化剂在含有适量表面活性剂、螯合剂、酸碱调节剂的中性水溶液中、在一定温度下发生化学
反应，生成活泼的过氧化物；过氧化物对置于体系中的纤维素纤维纯纺和混纺织物进行低温
快速漂白。
2.根据权利要求1所述一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，其
特征在于所用氧化剂为双氧水、过硼酸钠、过碳酸钠、过碳酰胺的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，其
特征在于活化剂为N-[4-(三烷基铵甲撑)苯酰基]内酰胺氯化物，其结构式如图所示，其中n为
1-5，R1、R2、R3为氢原子或含1-7个碳原子的烷基。
4.根据权利要求1所述一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，其
特征在于所用螯合剂为乙二胺四乙酸钠盐、乙二胺四亚甲基膦酸钠盐、氨基三乙酸钠盐、三
聚磷酸钠、焦磷酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、聚天门冬氨酸盐、聚羧酸盐、聚环氧琥珀酸
盐、膦酸酯的一种或者几种混合物。
5.根据权利要求1所述一种纤维素纤维用低温中性氧漂体系的制备方法及应用工艺，其
特征在于体系可用于棉、粘胶纤维、竹纤维、...

【专利技术属性】
技术研发人员：许长海，杜金梅，付少海，龙晓霞，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：