理论教育 前处理助剂及其性能分析

前处理助剂及其性能分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:AOS和SAS-60几乎所有性能都优于LAS,生物降解性好,有优异的洗涤去污、乳化、脱脂性能,其溶解性好,润湿力强,耐电解质、耐强碱、耐高温,有良好的配伍性,是制造绿色前处理助剂的理想原料。烷基磷酸酯是当前理想的渗透剂、精练剂产品。如辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯,渗透效果好,是制造退煮漂一步法中耐浓碱、耐高温、耐氧化剂和耐硬水前处理剂的重要原料,也可作丝光渗透剂。

前处理助剂及其性能分析

1.前处理助剂与环保

(1)非离子表面活性剂。聚醚是一类低泡沫、无味、毒性低、易生物降解的产品。聚醚类常用作乳化剂和消泡剂。

在精练剂或净洗剂等产品中,往往加入TX-10(壬基酚聚氧乙烯醚),欧盟明确规定禁用这种表面活性剂。宜采用天然脂肪醇聚氧乙烯醚或失水山梨醇酯和失水山梨醇乙氧基化合物。

烷基多糖苷(APG),是由天然原料淀粉中的葡萄糖和脂肪醇或脂肪酸反应而成,是一种原料可再生的表面活性剂,无毒无刺激,对人体安全,对环境无害,并且有很好的生物降解性,称为绿色表面活性剂,APG兼有非离子和阴离子表面活性剂的特性,与其他表面活性剂有较好的协同效应。糖环上有多个羟基,在水中能相互形成氢键,因此该表面活性剂没有浊点。APG的乳化性能比TX-10、平平加O、Tween-20、Span-60都好。

茶皂素是新一代天然非离子表面活性剂,是从茶籽饼粕中提取的一种皂类,具有较好的洗涤和乳化性能。

(2)阴离子表面活性剂。LAS目前虽未淘汰,但已逐步被十二烷基聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、仲烷基磺酸钠(SAS-60)和α-烯基磺酸盐(AOS)取代。

净洗剂AES生物降解性比LAS好,符合环保规定。AES有两种产品,一种以合成醇为原料(2EO),一种以天然月桂醇为原料(3EO),AES-3EO刺激性和毒性最小,生物降解性最好。

AOS和SAS-60几乎所有性能都优于LAS,生物降解性好,有优异的洗涤去污、乳化、脱脂性能,其溶解性好,润湿力强,耐电解质、耐强碱、耐高温(130℃不分解),有良好的配伍性,是制造绿色前处理助剂的理想原料。

多肽基表面活性剂的原料都来源于天然产品,生物降解性好,耐硬水,有优良的洗涤、乳化性能。多肽基表面活性剂是由椰子油脂肪酸和酪蛋白水解,再与月桂酸反应的产物,产品有Promois EMCP和Promois EFLS。

茶皂素与AES、AS三原共聚物复配效果更好,是理想的环保型洗毛剂。在洗毛剂中有的工厂还加入净洗剂LS,虽可提高洗毛效果,但该产品不属于绿色产品。

阴离子表面活性剂中属环保型的产品还有脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)、烷基醇醚羧酸盐(AEC)等产品。MES的主要原料脂肪酸甲酯(ME)来自油脂,如以棕榈油为原料的ME洗涤性好,易生物降解,无毒,在冷水或硬水中洗涤能力均超过LAS,用量仅为LAS的1/3,是制造洗涤剂的首选原料之一。

采用阴离子和非离子表面活性剂的复配物效果更好。如烷基醇醚羧酸盐(AEC)及酰胺醚羧酸盐(AMEO)的生物降解性好,耐硬水,具有优良的乳化、分散、润湿、增溶等性能,特别是醇醚羧酸盐去污力强,配伍性好,钙皂分散力强,被发达国家誉为21世纪“绿色”表面活性剂。

AEC可用于棉布煮练、漂白、丝光,羊毛、羊绒洗涤,还原染料染色的匀染剂,还可与烷基硅氧烷复配用作织物柔软剂,改进柔软效果,使织物防皱不泛黄等。

烷基磷酸酯是当前理想的渗透剂、精练剂产品。如辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯,渗透效果好,是制造退煮漂一步法中耐浓碱、耐高温、耐氧化剂和耐硬水前处理剂的重要原料,也可作丝光渗透剂。

2.浆料和退浆剂

(1)环保型浆料。纱线和纤维上浆剂生物降解性或在废水处理中去除率、被回收重复利用率低于95%(按干质量计)的被禁用。聚丙烯酸酯、聚丙烯醇(PVA)等化学浆料虽有中等的BOD(生物需氧量),但退浆废水难以生物降解,污染较大。可以用易生物降解的人造浆料、天然易降解的浆料代替。还可以选用以聚丙烯酸盐和膨润土等为主要成分的浆料,不但用量少,污染小,而且有助于浓缩回用。

天然浆料主要来自植物动物,一般为天然高分子化合物。来自植物的有各类淀粉,如玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、橡子淀粉等;植物胶,如海藻胶、田仁粉、槐豆粉、果胶、阿拉伯树胶、瓜尔豆胶及黄原胶等;动物胶,如明胶、骨胶、皮胶等;还有变性淀粉和糊精等。

这些浆料分别是从某些植物的种子、块茎、块根中,或从动物的骨、皮、筋腱等结缔组织中提取的。棉织物上浆主要采用淀粉或变性淀粉,如氧化淀粉、酸化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉等,这类浆料易于生物降解,对环境的危害性比较小,可替代部分合成浆料。(www.daowen.com)

(2)环保型退浆剂。用淀粉酶代替碱退浆,产生的废水可生物降解,且无毒无害。

3.精练剂和洗涤剂

英国I.C.I.的Lenetol.HP.Jet是用于棉织物的高性能低泡精练及漂白助剂,美国Gresco公司的Grescoscour JNF非离子精练剂,BASF公司开发了一系列表面活性剂,它们均有优异的精练性能,并可以生物降解。

目前,还可以使用平平加O、渗透剂JFC、精练剂ZS-95以及相应的直链线型产品代替。羊毛等织物精练剂可以用水系精练剂取代氯氟烯烷类溶剂。国外采用生物酶结合Basolan MW、M处理,效果较好,不需再进行柔软处理。

已有厂家用4A沸石、偏硅酸钠等替代三聚磷酸钠。助洗剂中还可加入水溶性树脂(PEO)使液状洗涤剂黏稠,控制洗涤剂流动性,并可提高洗涤后织物的柔软性,PEO是毒性很低的环保型产品。

4.氧漂稳定剂

在氧漂稳定剂中,有一类属有机螯合剂,是用胺三醋酸(NTA)、二乙烯三胺五醋酸、DTPA、EDTA等配制而成。这类稳定剂效果虽好,但生物降解性差,欧盟明确禁用,但其中DTPA的羧酸用磷酸基取代为二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP),则生物降解性提高,是一种理想的螯合剂。目前双氧水稳定剂趋向于用混合型,其主要原料可采用聚丙烯酰胺与磷酸酯盐。螯合型稳定剂大部分是有机酸多价螯合剂,如羧酸盐类、磷酸酯盐类、双氧水稳定剂GJ-201,其中的羧酸盐类耐碱性强,适用于前处理冷堆工艺。

有些氧漂稳定剂中添加了三聚磷酸盐,此类含磷产品属环保禁用的。三聚磷酸钠虽无毒、生物降解性好,但排放江河后会引起水系富营养化,致水系溶解氧下降,造成水质恶化,使鱼类及其他水生动物大量死亡。

聚膦酸酯类是一种新型的既具有吸附又有螯合功能的优良稳定剂,分子结构中含有膦酸酯基及羟基等空间配位基团。结构式如下:

商品Tannex RENA是利用新的生产技术,将水玻璃改性后获得的连续式氧漂稳定剂,它保留和提升了水玻璃作为氧漂稳定剂的优点,例如稳定性好、白度高等,同时又避免了水玻璃易结硅垢、手感差等诸多缺点。使用Tannex RENA的优点是:高白度、高吸湿性、高DP值、手感好、降低碱的用量,属于环境友好的绿色产品。Tannex GEO和Tannex RENA与常规氧漂稳定剂的COD、BOD等对比结果见表3-9。

表3-9 氧漂稳定剂的生态指标比较

目前,德国CHT.R.Breitich公司的Beiquest.AB、国内开发的双氧水稳定剂ZFW-4都是性能很好的环保型助剂。

5.其他

脂肪酸羟乙基酯与能生物降解的油性溶剂混合,有极好的润湿、去污效果,对油类、酯类、树脂类及焦油类沾污物和许多难以去除的污垢都有优异的溶解能力。如瑞士Fextil⁃coror AG公司开发的Losin OCB和美国Eastern公司开发的ECCOHR-CO和930-Conc,不含氯化物芳烃及酚类等有害物质,可生物降解。

转移印花使用的绿色环保助剂TPC系列产品,可以用于天然纤维纺织面料。而且,助剂TPC系列产品不含有甲醛或潜在游离甲醛,印制的天然纤维纺织面料符合欧美发达国家的环保要求,易于利用分散染料印制的转移印花纸去转印天然纤维织物,且无须另外特殊的生产设备和工艺。

现在,不少公司采用天然物质复合前处理剂,例如拜耳公司开发的高品质绿色天然矿物质前处理助剂Tannex GEO,就是以黏土为基质制成的助剂。

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