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1、长车用连续汽蒸精练剂的配制 摘要 分析了精练剂的作用机理，介绍了常用精练剂的成分，重点讨论了毛效和退浆率 精练是印染前处理工艺中非常重要的工序，目的在于去除棉纤维中所含杂质，如棉籽壳、棉蜡、果胶、蛋白质、退浆工序中未除尽的浆料以及织物上所小沾污的油渍等。近20 年来，随着碱氧浴、冷轧堆等高效短流程前处理工艺的推广，提高精练速度， 节约能耗，减少用水量， 缩短工艺流程等成为突出的问题，必须寻求一种渗透讯速、 乳化力强， 去污力高，耐高温和浓碱， 耐硬水，低泡沬，生物降解性好， 安全无毒的高效快速精练剂。要达到上述性能及要求， 单一表面活性剂已不能满足， 为些，须从协同效应和增效作用出发，研制复配
2、多种表面活性剂及其他无机及有机助剂，以开发新颖的高效精练剂。 作为精练剂，除了对表面活性剂的物理化学性能及应用性能的要求比较全面以外，还应考虑价格、来源等多种因素。总的要求应该是综合应用功能优越，成本合理。高效精练剂设计分析单一的表面活性剂，从结构和性能上预示其具有良好的润湿、渗透、乳化、分散和净洗的表面活性剂，以一定比例复配，使其更好地发挥协同和增效作用。 助剂厂复配精练剂或印染厂自行复配精练剂，均应遵循此原则。因此，精练剂是一个传统而又与时俱进的课题，而表面科学的发展使我们能够从传统的反复尝试法过渡到基于科学的理解。 1 实验部分 1.1 复配实验部分 实验材料和药品：未退浆精练棉坯布；帆
3、布；仲烷基磺酸钠SAS （工业级），科莱恩有限公司；脂肪酸甲酯磺酸盐MES （液体） ，喜赫石油； AEO-9 ，浙江三江化工；有机溶剂；无机物NaOH,Na2SiO3,Na2CO3,NaHSO3. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 原料选择： 1，针对于梭织物的前处理，首先是原料成本要低，因为前处理用量较大，对原料的选择一定要便宜。 2，复配表面活性剂通常是以一定比例的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂进行复配。
4、非离子的比例不超过15%,主体成分还是以阴离子为主。再配以有机溶剂、无机物更好地膨胀化棉籽壳及对钙镁离子的螯合能力，提高织物的毛效和白度。 1.2 应用测试方法 毛效：将精练后的试样剪成经向30cm 、纬向 5cm的布条，在离一端1cm处沿纬向用铅笔作一平行线，并在此末端沿纬向固定一根重约3g 的短玻璃棒作重荷，将试样另一端用架子固定在一横架上使其垂直悬挂，下端浸入5g/L 的重铬酸钾溶液中， 使液面与铅笔正好对齐。 测量 30min 内重铬酸钾溶液沿经向上升的高度，以 cm表示。数值越大，精练效果越好。 白度：在 ZBD-1型白度仪上测量。 将试样按要求叠成8 层，在试样的不同部位保持经纬方
5、向一致的情况下取5 个点测量，取其平均值，数据越大，白度越好。渗透性：透性的测试采用标准帆布沉降法。即将直径35mm 的未经煮练圆形帆布置于待测溶液中，样品质量浓度为5/L，测试在不同质量浓度的氢氧化钠及温度下进行，记录帆布沉降到底部所需的时间，即沉降时间。时间越短，表明样品的润湿渗透性越好。 耐碱性：取不同质量浓度的氢氧化钠溶液20mL置于试管中，分别加入精练剂 0.5g/L ，摇动试管，在不同的温度下放置一段时间，观察溶液是否保持澄清。若保持澄清则说明该精练剂可以在该质量浓度下使用使用；若有混浊、 絮凝、漂油、分层等现象，则说明该精练剂不能在该质量浓度下使用。 名师资料总结 - - -精品
6、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 起泡力：取 2.5g 样品，加入 500mL蒸馏水，用 ROSS-MILES 法测其室温下泡沫的高度，即为起泡力。 2 结果与讨论 2.1 煮练工艺流程 浸轧工艺，两浸两轧工作液，带液率90% ，汽蒸 50 分钟，并充分水洗杜绝假毛效。 2.2.1 耐碱性 表面活性剂的耐碱性包含两个方面。一方面是化学结构的稳定性， 主要表现为强碱对亲水基因才破坏； 另一方面是在水液中的聚集态稳定性，主要表现为盐效应破坏表面活
7、性剂的溶剂化作用，使表面活性剂漂浮或下沉而与水分离。目前常见的表面活性剂耐碱性能如下表： 表 1 ，表面活性剂耐碱性能 表面活性剂名称 100 度高温下，分层漂油时片碱的浓度 AEO-5 片碱 3g/L AEO-7 片碱 5g/L AEO-9 片碱 12g/L TX-10 片碱 6g/L 渗透剂 JFC 片碱 9g/L 快 T 片碱 3g/L 净洗剂 209 片碱 5g/L 十二烷基苯磺酸钠 LAS 片碱 9g/L 十二烷基硫酸钠 SDS 片碱 15g/L 仲烷基磺酸钠 SAS 片碱 12g/L 脂肪醇醚硫酸盐 AES 片碱 35g/L 脂肪醇醚羧酸盐 AEC 片碱 40g/L 脂肪酸甲酯磺酸
8、盐MES （液体） 片碱 60g/L 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 脂肪醇的磷酸盐 片碱 110g/L 脂肪醇醚的磷酸酯 片碱 170g/L 根据上面的表格， 为了提高梭织物精练剂的耐碱性能，可以使用脂肪酸甲酯磺酸盐 MES 或脂肪醇醚的磷酸酯类提高耐碱性能，脂肪醇磷酸盐和脂肪醇醚的磷酸酯类耐碱性能优异， 但是净洗效果相对较差， 对于毛效要求较高的配方应多考虑净洗效果好的脂肪酸甲酯磺酸盐MES 和脂肪醇醚羧酸盐
9、 AEC 。 2.2.2 表面活性剂化学结构对润湿渗透性的影响 精练剂首先要对织物纤维充分润湿，一般的合成纤维具有弱极性表面，不容易被水或碱液润湿； 棉纤维的干净表面极性较强，可被水润湿， 但是在覆盖了油脂后转变为非极性表面， 了不易润湿。 良好的润湿剂应该有适当的亲水疏水平衡值（HLB 值 79） ，对非极性固体水都具有适中的亲和力。疏水链烷基碳数在412之间较好，最好为 79碳链，除了有良好的表面活性和适当的HLB值以外，也具有较快的润湿渗透速度；对于高质量浓度盐、碱等电解质溶液 ，以碳数在46为好。由于在浓电解质溶液中降低了水溶性，这种短链表面活性剂取得了亲液疏液性质的平衡。 根据上面的
10、理论分析， 结合实验室数据， 渗透性能较好的表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠、仲烷基磺酸钠SAS 、脂肪酸甲酯磺酸盐MES ，渗透剂 JFC和快 T虽然具有最好的渗透性能但是净洗能力很差，往往不会应用于精练剂配方中。 223 表面活性剂净洗性能 使用单一原料，根据国标GB13174-2003测试各种原料的净洗去污力，测试方法如下：将各种原料用250ppm硬水配制得到原料浓度为15的溶液，根据 GB T 131742003 的“去污洗涤试验方法” 进行洗涤，测量洗涤前后各种污布的白度，根据以下公式计算去污值R ： R()=F2-F1 式中，F1 为污布的洗前白度值 ()F2 为污布洗后白度值 ().
11、 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - R值越大，表明净洗能力越强。 表 2 ，表面活性剂净洗去污性能 表面活性剂名称 R （% ）值 AEO-5 R （% ）=3.31 AEO-7 R （% ）=9.50 AEO-9 R （% ）=12.19 TX-10 R （% ）=15.77 渗透剂 JFC R （% ）=2.01 快 T R （% ）=0.77 净洗剂 209 R （% ）=4.98 十二烷基苯磺酸钠 LAS
12、R （% ）=9.12 十二烷基硫酸钠 SDS R （% ）=5.30 仲烷基磺酸钠 SAS R （% ）=15.81 脂肪醇醚硫酸盐 AES R （% ）=5.91 脂肪醇醚羧酸盐 AEC R （% ）=6.20 脂肪酸甲酯磺酸盐MES （液体） R （% ）=15.55 脂肪醇的磷酸盐 R （% ）=2.08 脂肪醇醚的磷酸酯 R （% ）=5.88 由上表可见，净洗能力最好的为TX-10，仲烷基磺酸钠 SAS和液体脂肪酸甲酯磺酸盐 MES 。长车梭织用精练剂可以上述几种表面活性剂为主体原料。 224 表面活性剂复配 以上重点讨论了精练剂的润湿渗透和净洗性，实际上，织物的精练是一个非常复杂
13、的物理化学过程，在表面化学方面，精练剂的乳化性、分散性、螯合金属离子的能力等都是非常重要的性质，这些性质单靠某种表面活性剂是难以完成的，常常是将几种不同类型的精练剂复配而得。 2.3 精练剂的作用机理 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 精练过程是纺织品在一定温度下与碱和精练助剂进行的一个复杂的化学和物理化学过程，它包括渗透、净洗。膨化、乳化、皂化、分散、螯合和脱色等作用， 其中渗透和净洗是较为重要的作用， 精练过程
14、第一步是在表面活性剂作用下，练液及化学药剂向纤维内部渗透，使纤维及杂质膨化； 第二步为净洗作用， 即纤维经充分润湿后，其天然杂质经过热和化学品的皂洗、乳化、萃取、分散等作用而被去除。 精练剂的作用是帮助碱液渗透到纤维内部，促进蜡状物的皂化， 棉籽壳、蛋白质和果胶等的分解， 使已脱离纤维的杂质分散在煮练液中，防止重新附着在纤维上。 因此，一只优良的精练剂， 不仅要求其具有良好的降低溶液表面张力的能力和渗透到纤维内部的速度，而且还要求对纤维上的天然杂质能起到皂化、乳化、分散等作用。 2.4 精练剂配方确定及性能比较 仲烷基磺酸钠 SAS考虑到价格较贵， 且耐碱性能不好， 暂时不用。我们以 TX-1
15、0，AEO-9 ， , 液体脂肪酸甲酯磺酸盐MES ， 脂肪醇醚的磷酸酯为主要原料复配精练剂。若客户对环保有要求，非离子成分为AEO-9 ，若客户不要求环保，非离子成分为TX-10. 另外复配有少量的无机盐类调整粘度。 将自配的精练剂按照相同含固量与德国鲁道夫产品进行性能比较： 自配精练剂的白度和毛效比鲁道夫助剂要好，由于有机、无机助剂的润湿、膨化作用，使得对棉籽壳的去除也有效，除杂均匀，实验结果如下： 名称 毛效 5 分钟爬高 浆料残余率 白度 自配精练剂 6.2cm 3.7% 83 鲁道夫产品 5.8cm 9.8% 82.7 3 结论 3.1 依据表面活性剂的润湿渗透性原理、耐碱性，复配高
16、效快速精练剂。 3.2 液体脂肪酸甲酯磺酸盐类表面活性剂能大大增强煮练液的润湿、渗透和净洗作用，性能良好。 。 3.3 在梭织精练剂配方中，非离子的成分不宜太高，否则会形成大量的非离子胶名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 束层，聚集在液体表面，降低净洗能力。 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -