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开发节能减排型印染助剂

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2014年03月03日

以上4个过氧化物活化剂TAED、NOBS、TBCC和THCTS的分子结构中都有羰基,羰基中氧原子的负电性高于碳原子,电子云密度趋于氧原子,碳原子处于缺电子状态(部分负电荷),遂与HOO一发生亲核加成反应,去除离基后生成过氧化有机酸,反应式如下:

上述反应显示,反应难易取决于活化剂的羰基碳原子的正电负性和离基的性质.比较以上4个活化剂的羰基,显然受季铵盐型阳离子缺电子性和己内酰胺羰基吸电子性的影响,羰基碳原子上的正电负性最大,其次是NOBs受苯磺酸的吸电子性影响,羰基碳原子的正电负性也较大,而TAED的羰基碳原子的正电负性显然最小.其次是离基离去的难易取决于获取电子的能力大小,按正电负性大小它们的次序是:己内酰胺>对羟基苯磺酸>二乙酰基乙二胺.由此可以得出结论,它们的活性次序是:TBCC(THCTS)>NOBs>TAED.

应用以上氧漂活化剂,必需添加金属螯合剂肪止HOO一被重金属离子催化分解,可以起到稳定作用.过氧有机酸活化剂的固态比较稳定,不宜预先配好水溶液,必需即配即用.
2节能减排型染色助剂的开发
染色温度升高有利于纤维溶胀和染化料进入纤维;也可提高染料活化能,加速染料向纤维内部扩散,有利于提高反应速率,降低染色温度,这是整个染整加工过程中节能的一部分,故低温染色已成为降低成本的重要目标.除了采用合理的染色工艺,选用先进的染色设备和一批节能减排型新染料外,节能减排型染色助剂的开发也是一种重要的手段.

2.1羊毛低温染色助剂
羊毛表面的鳞片阻止染料上染和向纤维内部扩散,会造成羊毛纤维收缩.为克服鳞片的阻染,必需在95~100℃时染色.在高温下,尤其是在羊毛等电点pH4—5时,导致羊毛强力损伤、收缩、泛黄和染色不匀.数十年来,一直在研究羊毛低温染色,使用不同的纤维溶胀剂以增加羊毛纤维的溶胀,使纤维内部的空隙增大,使染料容易上染和扩散,以降低染色温度.
羊毛低温染色助剂已经开发的有以下4大类品种.
(1)蚁酸、苄醇、二甲基甲酰胺(DMF)、尿素、硫脲
等早期的纤维溶胀剂都有一定的效果,能在80—85℃染色.蚁酸被羊毛纤维吸附而使纤维溶胀,从而降低染色温度,但其酸性过强而使羊毛脆损.DMF因其毒性,尿素、硫脲则效果不佳,都未能用于生产.

(2)溶剂型的助剂,主要是不损伤纤维和无毒性以及不影响染色牢度的溶剂,例如:N一环己基吡咯烷酮、N,N一二丁基甲酰胺、十六烷基三甲基铵盐、N,N一二乙基苯酰胺、N,N一二甲基辛酰胺、N,N一二甲基癸酰胺、乙烯脲、乙烯硫脲等以及它们的混合物.115118它们既是纤维溶胀剂,使纤维溶胀,有利于染料的上染和扩散,又是染料的溶剂,能使染料溶解在吸附于纤维表面的溶剂层内,提高了染料在纤维表面的浓度,加快了染料的上染并提高其扩散速率,使染色温度下降.使用这类助剂可在70℃染色,匀染性很好,也不需要加匀染剂,羊毛强力提高,不泛黄,毡缩性小.
(3)表面活性剂型助剂,使用最广泛的是两性型表面活性剂,它们能使羊毛纤维溶胀,提高染料的上染和扩散,最低染色温度为40—50 cc.两性型表面活性剂主要是甜菜碱类的N一脂肪酰胺基甜菜碱、N一脂肪基甜菜碱、咪唑啉甜菜碱和羟丙基甜菜碱.甜菜碱的阴离子部分有羧酸和磺酸.使用两性表面活性剂有2种方法:(1)在弱酸性染浴中添加两性表面活性剂,可以使染色温度下降10~15℃.在染中浅色时效果尚好,染深色时效果下降;(2)在染色前先用两性表面活性剂处理,再经洗涤后染色,染色温度可以下降20—30 cc,而且可染深色,给色量提高lo%一20%,染色牢度与传统不加助剂的相同.
4)使用不溶于水而能与羊毛产生氢键的溶剂能使羊毛高序结构破坏,从而提高染料的上染和扩散,达到低温染色目的.例如使用三丁氧乙基磷酸酯(TBxP)和N一甲基吗啉(N—MM)混合助剂.1J5】18因为TBxP不溶于水,可以用乳化剂将其乳化于水中,或将其溶于乙二醇醚中制成能自乳化的助剂.染色前羊毛在该助剂中预处理,使纤维充分溶胀,然后再染色;也可以将该助剂加到染浴中同浴染色,染色温度可降至40—60℃,染得又深又匀织物.

 

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