過氧化氫定位催化復(fù)合助劑及其在棉前處理中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織品染整技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT，本發(fā)明還涉及過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT在棉纖維或棉紡織品前處理中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]棉纖維的共生雜質(zhì)主要包括果膠類物質(zhì)(主要以多半乳糖醛酸的鈣、鎂鹽和甲酯的形式以及與纖維素大分子形成的酯的形式存在)、含氮物質(zhì)(主要以蛋白質(zhì)形式存在)、蠟狀物質(zhì)(主要以高級脂肪醇、高級脂肪酸及其鈉鹽、高級一元醇的酯和固體及液體碳?xì)浠衔锏男问酱嬖?、灰分(主要以無機(jī)鹽的形式存在)、色素和棉籽殼(主要成分為木質(zhì)素)。這些雜質(zhì)的存在對棉紡織品的染整加工會造成不利影響，因此在前處理過程中必須給以一定程度的去除。燒堿是前處理加工過程中的主要化學(xué)物質(zhì)。燒堿可使果膠物質(zhì)中的酯鍵水解形成羧基并轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的鈉鹽，也可使其分子本身發(fā)生分子鏈的斷裂，從而提高其在水中的溶解度。燒堿可使蛋白質(zhì)大分子的酰胺鍵發(fā)生水解形成分子相對簡單的氨基酸鈉鹽，在水中溶解從而被去除。蠟狀物質(zhì)一般不溶于水，其中的高級脂肪酸類物質(zhì)可以在燒堿的熱稀溶液中轉(zhuǎn)變成脂肪酸鈉鹽(肥皂)而發(fā)生溶解，蠟狀物質(zhì)中的其余成分則必須通過表面活性劑的去污作用去除。灰分中的無機(jī)鹽可以通過水洗和酸洗去除。棉纖維中的色素類物質(zhì)主要通過漂白過程加以破壞。棉籽殼中的木質(zhì)素在精練過程中去除的機(jī)理尚不清楚，可能是由于在燒堿的作用下其結(jié)構(gòu)發(fā)生分解從而造成其溶解度的增大。為了達(dá)到白度要求，經(jīng)過精練的棉纖維或棉紡織品往往需要進(jìn)行漂白加工，使棉纖維中的天然色素發(fā)生破壞，從而消除色澤。目前在漂白加工過程中通常采用的漂白劑為雙氧水。在上述精練和漂白過程中所采用的加工介質(zhì)通常是水，各種助劑都是溶解在水中，并且依靠水的攜帶作用與棉纖維上的各種雜質(zhì)接觸并發(fā)生作用的。因此，通過增強水對所處理紡織品的潤濕或滲透性能從而提高各種助劑與雜質(zhì)的接觸程度是增強前處理效果的有效途徑。在前處理過程中從纖維上脫落的雜質(zhì)(尤其是蠟狀物質(zhì)中的不可皂化的部分)應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定地滯留在水中，最終隨殘浴排放。目前所采用的工藝將精煉和漂白結(jié)合在一起進(jìn)行。在棉纖維或棉紡織品的傳統(tǒng)前處理過程中，一般采用燒堿、精煉劑、雙氧水、雙氧水穩(wěn)定劑并在高溫情況下(95°C?120°C )對被處理物進(jìn)行以除雜為主要目的加工。
[0003]綜上所述，棉纖維或棉紡織品以除雜為主要目的前處理過程是一個大量消耗能源且污染物排放比較嚴(yán)重的加工環(huán)節(jié)，為了解決上述問題，國內(nèi)外研宄人員提出了以下解決方案及技術(shù):
[0004](I)雙氧水活化技術(shù):雙氧水漂白活化劑是一類能夠在堿性雙氧水溶液中與過氫氧離子(HOO-)反應(yīng)生成過氧酸的化合物，其代表性種類為壬酰基苯橫酸鈉(Sodium Nonanoylbenzene Sulfonate， NOBS)、四乙酰乙二胺(Tetraacetylethylene Daimine, TAED)、N-4(三乙基錢甲撐苯?；?己內(nèi)酰胺氯化物(N-[4-Triethylammon1methyl]Benzoyl)Caprolactam Chloride,TBCC)等。過氧酸是一種比雙氧水更強的氧化劑，在棉纖維或棉紡織品的前處理過程中應(yīng)用，在低溫條件下(60°C?80°C)可以達(dá)到理想的漂白效果。雙氧水活化技術(shù)在棉纖維或棉紡織品的前處理中的應(yīng)用目前仍存在著一定的限制。首先是活化劑批量供應(yīng)的問題，NOBS需要進(jìn)口，且穩(wěn)定供應(yīng)難以保證。TBCC類雙氧水活化劑至今未能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；其次是活化劑的價格問題，國內(nèi)市場上只能供應(yīng)TAED，其較高的價格導(dǎo)致了該項技術(shù)推廣應(yīng)用的困難；此外，活化劑與雙氧水間反應(yīng)的控制仍然存在著技術(shù)上的問題。
[0005](2)雙氧水低溫催化分解技術(shù):有研發(fā)人員針對H2O2低溫漂白效率低、成本高的瓶頸問題，設(shè)計并研發(fā)了以Mn2+和Co2+為核心離子的高效金屬配合物類仿酶催化劑，開發(fā)出其短流程合成工藝，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。對于紡織品染整加工這樣一個微利加工行業(yè)來說，上述金屬配合物類仿酶催化劑合成過程復(fù)雜且成本偏高，勢必會限制其在棉纖維或棉紡織品前處理加工過程中的應(yīng)用。
[0006](3)雙氧水低溫催化-雙氧水活化聯(lián)合應(yīng)用技術(shù):本技術(shù)的核心內(nèi)容為將上述以Mn2+和Co 2+為核心離子的高效金屬配合物類仿酶催化劑與雙氧水活化劑TBCC在棉纖維或棉紡織品前處理中聯(lián)合應(yīng)用，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0007]綜上所述，到目前為止，國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)一種切實可行、較傳統(tǒng)加工工藝具有顯著優(yōu)勢且具有深度節(jié)能減排特色的棉纖維或棉紡織品前處理加工新技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的第一目的在于提供過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT，在棉纖維或棉紡織品前處理中利用過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT及相關(guān)使用方法可實現(xiàn)深度節(jié)能減排的目標(biāo)。
[0009]本發(fā)明的第二目的在于提供上述過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT的制備方法。
[0010]本發(fā)明的第三目的在于提供過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT在棉纖維或棉紡織品前處理中的應(yīng)用。
[0011]本發(fā)所采用的第一種技術(shù)方案是，過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT，按照質(zhì)量百分比由以下原料組成:
[0012]銅鹽0.001 %?5 %，鐵鹽0.001 %?0.01 %,氨水0.001 %?5 %,螯合劑0.001%?5%，十二烷基二甲基芐基氯化銨0.001%?5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.001%?5%,烷基磺酸鈉0.001 %?5 %，烷基硫酸酯鈉0.001 %?5 %’純凈水64.99 %?99.992%，以上組分的含量總和為100%。
[0013]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的特點還在于:
[0014]銅鹽采用的是硫酸銅、氯化銅或硝酸銅；
[0015]鐵鹽采用的是硫酸鐵或氯化鐵；
[0016]螯合劑采用的是任意一種有機(jī)螯合劑或無機(jī)螯合劑；
[0017]脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯單元數(shù)為I?15，疏水性基團(tuán)為碳?xì)滹柡椭炬湥炬溨械奶荚訑?shù)為9?18;
[0018]烷基磺酸鈉的疏水基團(tuán)為碳?xì)滹柡椭炬?，脂肪鏈中的碳原子?shù)為12?20 ;
[0019]烷基硫酸酯鈉的疏水基團(tuán)為碳?xì)滹柡椭炬湥炬溨械奶荚訑?shù)為12?14。
[0020]本發(fā)所采用的第二種技術(shù)方案是，過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0021]步驟1、按質(zhì)量百分比分別稱取如下原料:
[0022]銅鹽0.001 %?5 %，鐵鹽0.001 %?0.01 %，氨水0.001 %?5 %，螯合劑0.001%?5%，十二烷基二甲基芐基氯化銨0.001%?5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.001%?5%,烷基磺酸鈉0.001 %?5 %，烷基硫酸酯鈉0.001 %?5 %’純凈水64.99 %?99.992%，以上組分的含量總和為100% ；
[0023]步驟2、將步驟I中稱取的純凈水加熱至40°C?50°C ；
[0024]步驟3、將步驟I中稱取的銅鹽、鐵鹽、氨水、螯合劑、十二烷基二甲基芐基氯化銨、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸鈉及烷基硫酸酯鈉一起加入40°C?50°C的純凈水中，經(jīng)攪拌均勻后形成過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT。
[0025]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的特點還在于:
[0026]銅鹽采用的是硫酸銅、氯化銅或硝酸銅；
[0027]鐵鹽采用的是硫酸鐵或氯化鐵；
[0028]螯合劑采用的是任意一種有機(jī)螯合劑或無機(jī)螯合劑；
[0029]脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯單元數(shù)為I?15，疏水性基團(tuán)為碳?xì)滹柡椭炬?，脂肪鏈中的碳原子?shù)為9?18;
[0030]烷基磺酸鈉的疏水基團(tuán)為碳?xì)滹柡椭炬湥炬溨械奶荚訑?shù)為12?20 ;
[0031]烷基硫酸酯鈉的疏水基團(tuán)為碳?xì)滹柡椭炬?，脂肪鏈中的碳原子?shù)為12?14。
[0032]本發(fā)所采用的第三種技術(shù)方案是，利用過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT對棉纖維或棉紡織品前處理的方法，具體按照以下步驟實施:
[0033]步驟1、將待處理棉纖維或棉紡織品置入前處理設(shè)備中，加入軟水，保持前處理浴循環(huán)，完成加工前的準(zhǔn)備；
[0034]步驟2、經(jīng)步驟I后，利用過氧化氫定位催化復(fù)合助劑XAT對前處理設(shè)備中的棉纖維或棉紡織品進(jìn)行前處理加工。
[0035]本發(fā)明第三種技術(shù)方案的特點還在于:
[0036]步驟I具體按照以下步驟實施:
[0037]步驟1.1、將待加工的棉纖維或棉紡織品置入前處理設(shè)備中；
[0038]步驟1.2、經(jīng)步驟1.1，向前處理設(shè)備中加入溫度為20°C?40°C的軟水，所加