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净洗剂发展概况 分类及净洗机理 应用 制备方法
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净洗剂
净洗剂 性质
净洗剂 用途与合成方法
净洗剂发展概况净洗剂是由表面活性剂及一些有机和无机洗涤辅助成分按照一定的配方组合而成的复配物。合成净洗剂最先是在第一次世界大战时德国用丁基萘进行磺化制得的。在此基础上,烷基硫酸盐(AS)、烷基聚氯乙烯醚(APE)、仲烷基磺酸盐(SAS)、烷基聚氧乙烯硫酸盐(AES)、α-烯基磺酸盐(AOS)等合成净洗剂己大量应用。研究发现净洗剂中的支链烷基类化合物(ABS)在自然环境中难被生物降解,1965年,欧美国家开发出可降解的直链烷基类化合物(LAS)代替(ABS)。上世纪70年代,由于含磷合成净洗剂引起水体富营养化,各国又相继开始实施净洗剂的限磷、禁磷措施,并开始寻找三聚磷酸盐的替代品。上世纪80年代,单一酶种净洗剂、复合酶净洗剂及液体加酶净洗剂应运而生,具有去污力强,缩短洗涤时间,提高洗涤效果,延长织物寿命的功能优点。世界合成净洗剂的产量从上世纪80代初至上世纪90年代增长了近2倍,而我国合成净洗剂产量在同一时期增长了近4倍。由于洗衣粉的粉尘污染较大,且对水硬度要求很高, 液体净洗剂引起国内外市场竞相开发。如今,液体净洗剂在美国市场份额很大,且每年仍以5.3%的比例增加,我国液体净洗剂产量也占合成净洗剂总量的26%,净洗剂在日常生活中的广泛应用大大提高了人们的生活质量。
净洗剂广泛用于印染工业各工序,如棉布的退浆和煮练,羊毛的脱脂和洗呢,合成纤维的除油剂,织物染色和印花后用于清除未固着的染料等,使织物获得高质量的净洗率,并可防止沾色,使白底保持洁白色泽;净洗剂还用作分散剂、渗透剂等;此外净洗剂还广泛用于清洗印染设备、印花筛网以及去除纺织设备上沉积的油污。
常用的有工业洗涤剂 YR-301(主要成分为烷基苯磺酸钠),净洗剂105(由脂肪醇聚氧乙烯醚、OP-10、尼纳尔等复配而成)等。聚苯乙烯磺酸钠盐(重均分子量为2000-1500000)也有较好的洗涤效果。目前开发的性能优良的净洗剂主要有BASF公司开发的Deko1 SN属阴离子型的聚丙烯酸醋,对各种酸类、碱类以及非离子型助剂在染液的常用浓度下十分稳定,与阴离子和非离子型助剂相容性良好,可洗除部分水解染料,与Cyclanon E联合使用,可进一步提高湿、汗渍、湿烫牢度,并能提高活性染料在潮湿气候 中的贮藏稳定;另外,Textjleolor开发的Lavan RF 是用于活性染料染色的低泡后皂洗剂,不含表面活性剂,适用于喷射染色;美国 Mercury 公司投人市场的Mercosour DG对活性染料染色后的清洗特别有效,可用于洗涤去除未反应的染料并使之悬浮在洗涤液中。
分类及净洗机理1. 阴离子表面活性剂及其复配物 常用的工业用阴离子表面活性剂类净洗剂主要有YR-301(主要成分为烷基苯磺酸钠)、聚苯乙烯磺酸钠盐(重均相对分子质量为2000-1500000)及Dekol SN(属阴离子型的聚丙烯酸酯)等。以阴离子表面活性剂及其复配物为主的净洗剂的不足主要是仅有常规的洗涤作用,而与染料没有相互的作用。
2. 两性表面活性剂及其复配物 以甜菜碱型两性表面活性剂BS-12与非离子表面活性剂复配物为例,其净洗机理为两性表面活性剂与非离子表面活性剂混合后在溶液中形成混合胶团,甜菜碱表面活性剂被吸附在胶团的表面使得胶团带部分正电荷,水解活性染料是带负电荷的,容易从织物表面转移到水溶液中,从而被吸附在胶团上形成稳定的胶束。
3. 膨润土改性物 以膨润土为原料,通过活化、阳离子表面改性制得一种生态型净洗剂为例。活性染料的分子比较小,水溶性太大,因此与活性膨润土之间的色散力不够大,而且活性染料的阴离子性和活性膨润土表面带的负电荷之间的斥力也阻碍了活性膨润土对染料的吸附。因此有必要对活性膨润土的表面进行改性,使其带上正电荷,或呈阳离子性,这样活性膨润土和活性染料之间既存在物理吸附,又存在化学吸附,就能够取得较好的净洗效果。
4. 高聚物类净洗剂 高聚物类净洗剂主要包括聚阳离子型和聚阴离子型两种。高聚物类净洗剂研究较多的主要是壳聚糖及其衍生物,净洗机理为利用壳聚糖及其衍生物与未固色的活性染料形成聚电解质将染料从织物上净洗下来。对于聚阳离子型化合物,主要是利用分子中的阳离子与活性染料中的阴离子发生静电结合,絮凝,将织物上的浮色去除;而对于聚阴离子型化合物,主要是利用其大分子和活性染料母体结构发生氢键和范德华力结合,形成聚电解质,而聚合物分子中的阴离子使聚电解质和被染的织物之间发生静电斥力,从而防止未固色的染料重新沾污到被染的织物上。
应用1. 在纺织工业中的应用
1)棉布煮练
净洗原棉的目的是除去蜡质、果胶质、蛋白质、有机杂质以及纺纱和织造过程中带入的矿物油等。棉蜡是主要的污物,它使纤维难以润湿。为此对原棉的净洗以脱蜡为主,最常用的方法是加压煮练。此法不仅可脱除蜡质,去除棉籽壳,且能使蛋白质水解,果胶被增溶以及其他可溶性污物溶解。
2)毛类
洗原毛:典型的洗毛工艺有弱碱性洗毛、酸性洗毛、铵碱洗毛和中性洗毛。非离子表面活性剂对原毛洗涤,堪称优越, 因为它在水溶液中呈中性分子状态或胶束状态,对油性物质溶解与增溶都较好。在非离子表面活性剂中,尤以酚醚对原毛洗涤最好,其用量约为原毛重量的0.4%左右,净毛的含脂量可达0.4%~0.8%。
羊毛复洗:原毛经过洗涤,含脂量在0.3%~0.8%之间。为使净洗后的毛纤维适合粗纺或精纺加工的要求,必须对净毛进行加油处理(粗纺加油剂在1.5%~4%之间, 精纺加油剂约0.4%~0.6%),但这种经过加工的加油毛条,在漂白和染色前必须经过复洗,以除去油污。复洗后,精梳毛条的残脂量约为0.2%~0.4%;粗毛条的残脂量约为0.5%~1%。为此,复洗工序必须控制好毛条的含脂量。国内常用的净洗剂有ABS、AS、LS和洗剂209。国际上近年来开发较多的磺基琥珀酸盐系列表面活性剂和单乙醇酰胺类产品,但由于国内该类产品的生产依赖进口原料,价格较高,仅在日用化工领域进行应用和研究,未广泛应用于工业领域。
坯呢洗涤:羊毛织成的坯呢在染色前后还需进行洗涤。无论是精纺织物,还是粗纺织物,都需要洗呢。洗净呢匹中的油污、杂质,使织物洁净,便于染色和后道加工。同时根据产品的风格要求和呢坯情况,使洗后织物手感松软、丰满,光泽柔和。即洗呢不但为以后工序奠定基础,而且也影响成品质量。国内在坯呢洗涤过程中,一般产品常用AS、ABS;较高级产品常用209、LS、803(天津助剂厂产品)等。
缩绒处理:缩绒剂它要求有良好的渗透力,使缩绒液迅速而均匀地渗入织物。国内常用除油酸皂、丝光皂外, 还有雷米邦、脂肪醇硫酸钠等。国外常用烷基酚聚氧乙烯醚,其用量为织物重量的0.1%~0.6%。若用烷基酚聚氧乙烯醚作为缩绒剂,则可使钙皂等在以后的冲洗过程中分散,还可以除去难以洗净的油污。
3)丝类精练
蚕茧缫成的生丝由丝素与丝胶组成,丝胶是包裹在丝素外围的保护胶体,必须在加工前予以除去。现在一般采用非离子表面活性剂,且用非离子表面活性剂和某高级醇的混合物溶液处理生丝能显著地提高生丝的柔软性。常用净洗剂有:肥皂、油酰氨基酸钠、胰加漂T、十二烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚、三脂肪醇聚氧乙烯醚基硅烷等。
2. 净洗剂染色印花工艺中的应用
活性染料以及还原染料染色、印花织物上仍残留未固着的染料、碱剂以及电解质等,如不去除会影响织物的色光、手感,以及染色牢度等。净洗剂的应用,可以去除织物上浮色,并有效防止沾色,从而使色光鲜艳纯正,提高皂洗牢度,改善织物手感。常用的有工业净洗剂YR-301(主要成分为烷基苯磺酸钠),净洗剂105(由脂肪醇聚氧乙烯醚、OP-10、尼纳尔等复配而成)等,聚苯乙烯磺酸钠盐(重均相对分子质量为2000~1500,000)也有较好的洗涤效果。目前在活性染料皂洗液中使用的助剂有CyclanonXC-W皂洗剂(Ciba最新研制)、烷基苯磺酸钠类净洗剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、净洗剂LS、净洗剂JU、双鲸209、还原净洗剂1546(具有多价鳌合还原能力)、聚苯乙烯磺酸钠盐(重均分子量2000-1500000)、脂肪醇聚氧乙烯醚类、脂肪胺聚氧乙烯醚类、聚丙烯酸盐、聚羟基化合物(或多元醇)、无表面活性的水溶性高分子化合物类。
制备方法一种新型环保型高效净洗剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:羟甲基丙烯酸,马来酸酐和丙烯酰胺共聚物的制备:a、在配有温度计、回流冷凝管、双滴液漏斗的1000ml四口烧瓶中,加入计量的马来酸酐和水,升温至50~80℃,搅拌溶解,加入20~30%的氢氧化钠溶液调节PH至5.5~7.0,得a液;b、称取计量的羟甲基丙烯酸和过硫酸铵,小苏打粉,溶于适量水,并用20~30%的氢氧化钠溶液调节PH至3.5~4.5,得b液;c、称取计量的丙烯酰胺,与b液同时滴加人a液中,控制温度80~110℃,滴加时间3~6小时,滴毕,回流状态下反应10~16小时,降温至30℃,得到黄色粘稠聚合物产品。
有关净洗剂的概述、分类及净洗机理、应用、制备方法是由Chemicalbook的旭艳编辑整理。(2016-05-04)
用途 用于洗涤棉、毛、丝及涤棉等各种织物
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