CN101935947B - 节能环保纺织品精练漂白用双氧水去除剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺织品精练漂白用双氧水去除剂及其应用。本发明的纺织品精练漂白用双氧水去除剂，为pH4-6，氯化钴重量百分比浓度为3-5％的氯化钴水溶液。本发明的双氧水去除剂应用于棉针织或纱线的精练漂白工艺中，与目前最为常见的过氧化氢酶去除过氧化氢工艺相比，在不影响后续的活性染料染色前提下，合理地缩短工艺流程，有助于提高生产效率，并显著减少用水和排水量，降低了生产成本，有利于环保。

Description

节能环保纺织品精练漂白用双氧水去除剂及其应用

技术领域

本发明涉及纺织印染行业中的一种关于棉针织或纱线精练漂白后快速去除残留双氧水的助剂及其应用。 

背景技术

棉针织或纱线在活性染料染色前，需要通过精练漂白去除棉纤维上的蜡质、棉籽壳、杂质和色素，提高染色产品的质量。目前普遍采用一浴精练双氧水漂白工艺，由于双氧水会破坏活性染料结构，因此在染色前必须去除精练漂白后残留的双氧水。 

目前工厂去除残留的双氧水的方法有三种：(1)大苏打(硫代硫酸钠)；(2)高温热水洗；(3)过氧化氢酶去除双氧水。 

方法(1)由于大苏打使用量很高才能达到效果，大苏打对染色会有影响，需要充分水洗才能洗净，药品和耗水量高，目前已经被淘汰了。 

方法(2)在98-100℃高温洗涤去除残留双氧水，由于净洗效果差，需要重复1次以上才能达到去除双氧水目的，因此耗水耗能污水排量高，整个工艺流程时间非常长，因此几乎被方法(3)过氧化氢酶工艺替代。 

方法(3)采用过氧化氢酶，由于酶催化分解特点，具有用量极少，去除效率高等优点，相对方法(2)的热水洗涤法而言，显然具有省时省水减排降耗等优点，因此目前被国内绝大多数印染企业所采用。由于过氧化氢酶要发挥其活力，必须控制处理条件在其最适温度和pH范围内，即pH在6-7，温度在30-50℃范围内。然而精练漂白是在强碱性条件下进行，后续活性染料染色也是在碱性条件下进行，为了去除残留双氧水，就必须在精练漂白后排液，冷水洗5-10分钟后再次排液，之后进水用醋酸调节pH至6-7，升温到30-50℃处理15分钟之后排水后才进行活性染料染色(如图1所示)。从缩短精练漂白到活性染料染色之间流程来看，过氧化氢酶工艺值得改进，进一步合理缩短工艺流程。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种纺织品精练漂白用双氧水去除剂。 

发明机理： 

本发明利用特定的过渡金属(盐)和氧化物作为催化剂来促进双氧水的分解，金属离子催化双氧水分解的机理如下： 

H₂O₂+Co⁺²——HO·+HO^-·+Co⁺²

H₂O₂+HO·——HOO·+H₂O 

HOO·+Co⁺²——O₂+H+Co⁺²

本发明选用能够溶于水，在碱性条件催化分解双氧水的氯化钴作为双氧水去除剂。 

本发明的纺织品精练漂白用双氧水去除剂为pH4-6，氯化钴重量百分比浓度为3-5％的氯化钴水溶液。 

本发明的双氧水去除剂制备方法如下： 

将氯化钴溶解于去离子水中，用酸调节pH后过滤，制成淡红色透明的氯化钴溶液。氯化钴溶解于去离子水时，较佳的，去离子水的温度为50℃左右。 

上述调节pH的调节剂为醋酸或盐酸。 

本发明的双氧水去除剂可用于纺织品精练漂白工艺。纺织品可包括棉织物、纱线以及棉混纺织物纱线。 

本发明还进一步提供了一种纺织品精练漂白中去除双氧水的方法，为在织物采用双氧水进行精练漂白后，在80-90℃时，不经排液和冷水洗涤，将前述双氧水去除剂加入精练漂白浴中，经过5-15分钟彻底分解残留的双氧水。 

较佳的，以精练漂白浴中的液体总体积为基础计，上述双氧水去除剂的加入量为0.1-0.5g/L。 

双氧水去除剂的加入量随漂白用双氧水浓度即残留双氧水浓度而调整，一般开始加入的双氧水浓度为1.05-1.75g/L(即35％(重量百分比)双氧水浓度在3-5ml/L)时，双氧水去除剂添加量0.1-0.3g/L，双氧水浓度为1.75-3.5g/L  (即35％(重量百分比)双氧水浓度在5-10ml/L之间)时，双氧水去除剂添加量在0.3-0.5g/L范围内，低于0.1g/L时处理后有微量双氧水残留，影响每批染色稳定性，而高于0.5g/L时增加药品成本。 

较佳的，为防止双氧水去除剂直接加入时双氧水急剧分解产生大量气泡，将双氧水去除剂用水稀释50-100倍后加入染缸内。 

对于温度的选择：处理温度在80-90℃为宜，低于80℃分解速度慢，需要较长时间才能逐渐分解，温度过高时添加，由于部分染色设备处于密闭压力条件下使得加料困难，此外由于双氧水分解过快，容易起泡，不利于现场操作，所以温度需控制在80~90℃左右。 

一般精练漂白液的pH均在10以上，符合本发明的双氧水去除剂快速分解双氧水时对pH的要求。较佳的，pH为10-13。 

在上述pH和温度条件下，处理时间一般为5-15分钟，双氧水残留量经过Merck试纸测试，双氧水残留量最低可低于0.5ppm，几乎完全分解双氧水。 

按照上述工艺条件，用本发明的双氧水去除剂去除残留双氧水后，降温至75℃以下直接排液体或加入醋酸中和至pH＝9以下排液体，之后可不经过水洗，直接进水按照活性染料常规工艺进行染色。 

在精练漂白后的工作浴中加入本发明的双氧水去除剂，能够快速去除残留的双氧水，之后可以直接进行活性染料染色，缩短了加工时间，提高了生产率，同时节约了用水，减少污水排放。 

本发明涉及的双氧水去除剂应用于棉针织或纱线的精练漂白工艺中，在高温碱性条件下同浴快速分解漂白后残留的过氧化氢，排液后无需水洗直接进行活性染料染色。与目前最为常见的过氧化氢酶去除过氧化氢工艺相比，在不影响后续的活性染料染色前提下，合理地缩短工艺流程，有助于提高生产效率，并显著减少用水和排水量，降低了生产成本，有利于环保。本专利产品以快速分解双氧水的催化剂作为双氧水去除剂，在精练漂白后不排液，在高温强碱条件下去除残留的双氧水。 

相比目前印染厂普遍采用过氧化氢分解酶工艺，本发明的双氧水去除剂能够快速彻底地去除残留的双氧水，即使不计算电耗和蒸汽耗量，本发明的双氧水去除剂也比常规的过氧化氢酶工艺节约用水，降低排放，大幅降低了综合成本。此外，缩短了前处理时间，提高了生产效率。本发明的双氧水去除剂通过工艺的合理化，达到了当前国家以及企业的节能节水减排降能的要求，也符合现代印染助剂的新型发展方向，具备极高的市场推广价值。 

附图说明

图1：传统过氧化氢酶工艺曲线图 

图2：采用本发明双氧水去除剂后的工艺曲线图 

具体实施方式

以下列举具体实例以进一步阐述本发明，应理解，实例并非用于限制本发明的保护范围。 

实施例1    双氧水去除剂的配制 

配方1：将氯化钴溶解于50℃去离子水中，用醋酸调节pH至5后过滤，制成淡红色透明的氯化钴溶液既得双氧水去除剂。按上述方法配制氯化钴重量百分比浓度为5％的双氧水去除剂。 

配方2：将氯化钴溶解于50℃去离子水中，用稀盐酸调节pH至6后过滤，制成淡红色透明的氯化钴溶液既得双氧水去除剂。按上述方法配制氯化钴重量百分比浓度为4％的双氧水去除剂。 

配方3：将氯化钴溶解于50℃去离子水中，用醋酸调节pH至4后过滤，制成淡红色透明的氯化钴溶液既得双氧水去除剂。按上述方法配制氯化钴重量百分比浓度为3％的双氧水去除剂。 

实施例2    双氧水去除剂的应用 

工艺曲线如图2所示。 

1.原料及仪器： 

织物    100％全棉纯棉汗布      重量15公斤 

染色机  中样生产溢流染色机(东成染整机械有限公司机型ERD-S-15) 

2.织物染色工艺：(工艺曲线如图2所示) 

2.1精练漂白 

助剂：一体型精练漂白剂SB-5F    3g/L 

      螯合分散剂DS-601         0.5g/L 

      27.5％双氧水             6ml/L 

工艺：浴比1∶10，pH＝11.5，室温开始升温至98℃，保温40分钟。 

2.2脱氧 

助剂：配方1的双氧水去除剂      0.3g/L 

工艺：降温至85℃加入双氧水去除剂，运转10min 

双氧水残余量测试：除氧前约350ppm，除氧后0.5-1ppm(Merck试纸标准测试方法) 

2.3排液    降温至75℃，排液 

2.4染色 

SUMIFIX SUPRA YELLOW 3RF gran        0.08％owf 

SUMIFIX SUPRA RED 3BF gran        0.073％owf 

SUMIFIX SUPRA BLUE BRF gran       0.135％owf 

元明粉                            15g/L 

纯碱                              10g/L 

工艺：浴比1∶10，30℃开始染色，升温至60℃，保温40分钟。 

2.4后处理：排液→中和→皂洗→热水洗→水洗→柔软→脱水→烘干→呢毯整理 

对比例：以过氧化氢分解酶作为双氧水去除剂，采用图1的应用工艺。 

实际生产试验时的用水量，加工时间以及成本对比结果如表1和表2所示。 

表1本发明双氧水去除剂和常见过氧化氢分解酶耗时与耗水的对比 

表2本发明双氧水去除剂和常见过氧化氢分解酶的工艺成本对比 

成本计算方法： 

本发明双氧水去除剂成本：织物重量x浴比x使用浓度x助剂单价＝1000KGSx10x 

                        0.2-0.5g/Lx15＝30-75元 

过氧化氢酶成本：织物重量x浴比x使用浓度x酶单价＝1000KGSx10x0.1g/Lx 

                30-40元/KG＝30-40元 

水费***：工业水单价(3.357元/吨)x用水量 

试验结果表明，本发明的双氧水去除剂与传统的双氧水去除剂相比具有下列优势： 

1.缩短时间 

从上表中可以看出，采用本发明的双氧水去除剂的精练漂白及除氧工艺的时间约为96分钟，而目前采用最常见的过氧化氢酶除氧工艺的时间为136分钟，时间节省了约40分钟，即工艺时间缩短了30％； 

2.耗水和排水量大幅度降低 

采用本发明的双氧水去除剂的精练漂白及除氧(至染色前)工艺，加工1吨布的耗水总量仅为10吨，而常规的过氧化氢酶的工艺用水量为每吨约42吨，耗水量约减少32吨，耗水量减少76％；同时污水排放量减少了24吨。 

3.耗电低 

相比过氧化氢分解酶工艺，由于用水量和加工时间缩短，使得泵循环时的电力消耗和升温时的蒸汽消耗，节约了能源。 

4.染色性一致 

测试表明：采用本发明的双氧水去除剂的棉针织染色物和常见的过氧化氢酶工艺染色物色差ΔE可以控制在0.8以下，获得了相同染色性能。 

实施例3 

精练漂白及脱氧工艺如下 

精练漂白： 

助剂：一体型精练漂白剂SB-5F    3g/L 

      螯合分散剂DS-601         0.5g/L 

      35％双氧水               3ml/L 

工艺：浴比1∶10，pH＝11.5，室温开始升温至98℃，保温40分钟。 

脱氧： 

助剂：配方2的双氧水去除剂      0.1g/L 

工艺：降温至80℃加入双氧水去除剂，运转15min 

其余工艺同实施例2，双氧水残余量测试：除氧后5-8ppm。 

实施例4 

精练漂白及脱氧工艺如下 

精练漂白： 

助剂：一体型精练漂白剂SB-5F    3g/L 

      螯合分散剂DS-601         0.5g/L 

      35％双氧水               10ml/L 

工艺：浴比1∶10，pH＝11.5，室温开始升温至98℃，保温40分钟。 

脱氧： 

助剂：配方1的双氧水去除剂      0.5g/L 

工艺：降温至90℃加入双氧水去除剂，运转5min 

其余工艺同实施例2，双氧水残余量测试：除氧后低于0.5ppm。 

Claims (4)

1.一种纺织品精练漂白中去除双氧水的方法，为在织物采用双氧水进行精练漂白后，在80-90℃条件下，不经排液和冷水洗涤，将纺织品精练漂白用双氧水去除剂加入精练漂白浴中，经过5-15分钟分解残留的双氧水，所述纺织品精练漂白用双氧水去除剂为pH4-6，氯化钴重量百分比浓度为3-5％的氯化钴水溶液。

2.如权利要求1所述纺织品精练漂白中去除双氧水的方法，其特征在于，所述双氧水去除剂的加入量为0.1-0.5g/L。

3.如权利要求1所述纺织品精练漂白中去除双氧水的方法，其特征在于，双氧水去除剂加入精练漂白浴中前，先将双氧水去除剂用水稀释50-100倍后加入。

4.如权利要求1所述纺织品精练漂白中去除双氧水的方法，其特征在于，去除双氧水时的pH条件为pH10-13。

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