印染前處理助劑開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)課件

“閏土”杯中國(guó)織紡工程學(xué)會(huì)紡織印染助劑第四屆年會(huì)專題報(bào)告

當(dāng)前印染前處理

助劑開發(fā)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

2010年8月26日～28日于寧波Tel:一、新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下對(duì)前處理助劑的要求1、低碳經(jīng)濟(jì)背景提出的新要求低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，印染行業(yè)當(dāng)前唯有通過技術(shù)進(jìn)步，開發(fā)出節(jié)能減排的無低費(fèi)可實(shí)施技術(shù)方案，并真正落實(shí)到生產(chǎn)及工藝中去，才能盡快融入新經(jīng)濟(jì)模式。

2、印染企業(yè)成本控制的要求

印染企業(yè)謀求生存和發(fā)展的根本是成本控制，因各同類生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的同質(zhì)化迅速，使得只有控制好原材料采供成本、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)用料及水電汽成本、維護(hù)環(huán)保達(dá)標(biāo)底線的生存成本，才能在我國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)和虛擬經(jīng)濟(jì)并進(jìn)的新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下獲得良性的發(fā)展，其中水電汽的價(jià)格近幾年在逐漸上升，成為近幾年印染企業(yè)成本控制關(guān)注的重要問題。二、當(dāng)前印染前處理助劑開發(fā)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)1、關(guān)于表面活性劑1-1前處理助劑用表面活性劑選擇前處理助劑用表面活性劑是具有潤(rùn)濕和滲透、乳化、分散和洗滌功能的陰離子和非離子表面活性劑通過復(fù)配增效技術(shù)得到，當(dāng)前研究文章和公開專利報(bào)道主要選用脂肪酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯類、司盤類、吐溫類、脂肪酸聚氧乙烯類、脂肪胺聚氧乙烯類、脂肪酰胺聚氧乙烯類、脂肪醇聚氧乙烯乙酸類（AEC）、烷基糖苷（APG）、松香及衍生物類、活性膨潤(rùn)土、雙生子類（Gemini)、烷醇基葡糖酰胺等。

1－2前處理助劑用表面活性劑須突破的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)于象脂肪醇聚氧乙烯類、司盤類、吐溫類、脂肪酸聚氧乙烯類、脂肪胺聚氧乙烯類、脂肪酰胺聚氧乙烯類等表面活性劑我們已經(jīng)有了其功能性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如HLB值等），但對(duì)脂肪醇聚氧乙烯乙酸類（AEC）、烷基糖苷（APG）、松香及衍生物類其功能性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較欠缺，由于結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系沒有建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，給復(fù)配時(shí)選擇帶來困難，生產(chǎn)廠家給出的說明往往是什么性能都具備，但事實(shí)上并非如此，近幾年我們研究工作小組對(duì)AE3C-8和AE9C-13研究發(fā)現(xiàn)：AE3C-8有較好的潤(rùn)濕滲透性；而AE9C-13有較好的乳化分散性，又如烷基糖苷（APG）類作為表面活性劑的性能并不十分理想，但添加入配方3％以上，可大幅提高前處理助劑的耐堿性，而松香醇（胺）聚氧乙烯醚類有優(yōu)于烷基酚聚氧乙烯醚的乳化分散性，這可能是松香衍生物分子結(jié)構(gòu)中的萜烯三個(gè)六元環(huán)存在而造就了這一現(xiàn)象，自從因APEO、NPEO在印染助劑中受到限制使用后，高效低成本的乳化分散劑始終困擾著我們，而松香及其衍生物是價(jià)格相對(duì)低廉的化工原料，且松香是一類不依賴石油的、可生物降解、符合碳循環(huán)規(guī)則的產(chǎn)品，活性膨潤(rùn)土吸水膨脹后對(duì)有機(jī)物及表面活性劑的吸附能力較強(qiáng)、對(duì)金屬離子的交換能力和對(duì)雜質(zhì)的分散力也很強(qiáng)，所以早就被朗盛（原拜爾）看成無COD的（無碳）、性能優(yōu)異的表面活性劑用于復(fù)配TANNEXGEO前處理劑。(TAED)、壬酰基苯磺酸（NOBS）等在印染前處理助劑中的應(yīng)用問題，已有很多文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究并形成了一些專利產(chǎn)品，低溫氧漂活化劑雖然從節(jié)能的角度降低了漂白溫度，但由于該類化學(xué)品市場(chǎng)價(jià)格較高，添加量較大，必須與雙氧水滿足1：2的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，使得在實(shí)際應(yīng)用的綜合成本控制上與現(xiàn)有低價(jià)的高溫漂白助劑相比沒有顯示很多優(yōu)勢(shì)，給市場(chǎng)接受度造成一定困難，而低溫氧漂催化劑的添加量在ppm級(jí)就能產(chǎn)生明顯的效果，所以這里重點(diǎn)總結(jié)一下低溫氧漂催化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。

2-1大環(huán)四酰胺類中的TAMLTM

TAMLTM最初是由卡內(nèi)基梅（CarnegieMellon）大學(xué)的科林斯（Collins）教授發(fā)現(xiàn)并合成的低溫氧漂催化劑，獲得1999年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)中的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)，其結(jié)構(gòu)如下：

研究發(fā)現(xiàn)該類復(fù)合物添加量在ppm級(jí)時(shí)，在低溫（50℃）時(shí)能選擇性催化雙氧水對(duì)木質(zhì)素、色素的高效分解，而對(duì)纖維素的損傷較小，并且用于家庭洗滌時(shí)，能有效抑制浮色染料的遷移，對(duì)與纖維內(nèi)部的染料沒有損害。

2-2三氮雜環(huán)壬烷衍生物類金屬絡(luò)合物

三氮雜環(huán)壬烷衍生物類金屬絡(luò)合物的典型代表物Mn-TMTACN,其結(jié)構(gòu)為：

研究發(fā)現(xiàn)該類化合物添加量在ppm級(jí)時(shí)，在低溫（30℃－40℃）時(shí)能選擇性催化雙氧水對(duì)木質(zhì)素、色素的高效分解，而對(duì)纖維素的損傷較小，并且用于家庭洗滌時(shí)，能有效抑制浮色染料的遷移，對(duì)與纖維內(nèi)部的染料沒有損害。

2-4三聯(lián)吡啶類金屬配位化合物

這是一種可以實(shí)施低溫催化分子氧漂白的催化劑－三聯(lián)吡啶類金屬配位化合物是目前包括保潔、聯(lián)合利華、汽巴精化、日本花王等研究的焦點(diǎn)技術(shù)，其分子結(jié)構(gòu)為：

研究發(fā)現(xiàn)該類化合物添加量在ppm級(jí)時(shí)，在低溫（30℃－40℃）時(shí)能催化雙氧水或氧氣對(duì)色素的高效分解，而對(duì)纖維素的損傷較小，并且用于家庭洗滌時(shí)，能有效抑制浮色染料的遷移，對(duì)與纖維內(nèi)部的染料沒有損害。

就目前而言，以上提到的催化劑均屬定制化學(xué)品，都還沒有大規(guī)模生產(chǎn)，所以，即使以ppm數(shù)量級(jí)添加到前處理助劑中，其成本價(jià)格也是廣大印染企業(yè)所不能接受的，近來我們研究小組在對(duì)上述仿酶催化劑進(jìn)行化學(xué)合成工藝及應(yīng)用性能研究的基礎(chǔ)上，通過量子化學(xué)數(shù)據(jù)的鍵能估算和絡(luò)合物電化學(xué)性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)了一些廉價(jià)的有機(jī)物作為輔酶，進(jìn)一步降低了上述催化劑的用量，使新型低溫前處理助劑的成本與目前常規(guī)產(chǎn)品逼近。3－2棉針織物低溫練漂劑

在上述除油精練劑中添加低溫氧漂催化劑和輔酶，可得到一種棉針織物低溫練漂劑，與目前各工廠流行使用的197精練酶做對(duì)比試驗(yàn)，初步測(cè)試結(jié)果如下：試樣號(hào)12197精練酶3g/L低溫練漂劑1.5g/L片堿1.5g/L溫度（℃）9865758595時(shí)間（min）60