除油剂HE-201系列产品的研发与应用
马顺松,吴金石
(宜兴市万清化工有限公司 江苏宜兴 214213)
摘要:以带有聚醚结构HLB值11.5与13.5之间的非离子表面活性剂复合醇醚羧酸酯阴离子表面活性剂,对涤纶纺丝与织造油剂有着优异的乳化、分散去油效果。通过调整原料之间配比,实现了各种工艺与化纤各种含油率的前处理要求。
关键词:表活剂;阴离子;非离子;练染同浴;节能减排
涤纶FDY在我国的商品名为聚酯纤维,是世界合成纤维产量最大的品种。数据显示,2015年12月止,涤纶产量已经超过所有纤维总合的50%。涤纶在纺丝与织造过程中为了降低摩擦系数,减少静电提高纤维的集束性、平滑性与分纤织造性能,在纤维与纱线表面添加了一种以矿物植物油脂为主体的复合物。
织造油剂在纺丝、织造过程中发挥了重要的作用,而在织物或纱线染整时会造成难以上色,油剂回粘等问题。因此,染色与整理前必须尽量去除纺丝与织造油剂。
一、现有除油剂的种类与特征
(1)溶剂型。最有代表的是以四氯乙烯复配表面活性剂为主体的除油剂,其优点是除油效果好,原料易得,工艺流程简单,最大缺点是有毒性,在工业大量使用时无法分解,对环境危害很大。
(2)无机盐型。以纯碱、无机盐为主体复合少量表面活性剂。其优点是性价比高,能同浴染色一步使用,去污力强;缺点是乳化分散力差,渗透力不强。
(3)表面活性剂型。以非/阴离子表面活性剂为主体的复合物。主要优点是乳化分散性好、渗透力强、除油力强,可除油染色一步使用,进一步研究空间大于前者。
本文研究了涤纶及涤混纺除油剂原料配比与应用原理,并与相关产品进行了效果比较。
二、产品的设计
原料的选择:
QT-99异构十醇聚氧乙烯丙烯醚,含量100%,非离子,HLB值:11.5;宜兴市万清化工有限公司产。
QT-100有机醇聚氧乙烯丙烯醚,含量100%,非离子,HLB值:13.5;宜兴市万清化工有限公司产。
QT-88 异构十三醇醚羧酸酯,含量55%,阴离子,HLB值:12;宜兴市万清化工有限公司产。
经过多方面的应用对比实验,确立了最佳配比与工艺条件。以QT-99为渗透、分散,去污乳化体、QT-100提高分散乳化与亲水亲油性、QT-88提高产品在高温条件下的分散、渗透、乳化稳定性,降低产品临界胶束浓度。
根据不同工艺得出比较合理的配比,进行了对比实验。
三、实验
3.1 实验设备与试剂
恒温水浴振荡器:HHS 张家港市医疗器械厂;
烘箱:HN101上海沪验仪器有限公司;
分析天秤:上海国营五七三厂;
玻璃萃取器:宜兴市江岸精细化工有限公司;
萃取铝皿:宜兴市江岸精细化工有限公司;
乙醇试剂:无锡市晶科化工有限公司;
红外高温染色试验机:IRDYER 厦门瑞比精密机械有限公司;
涤纶标准帖衬布:上海市染料研究所。
3.2 除油
取标准帖衬布(15±0.01)g分别用A(江苏无锡产溶剂型除油剂,3g/L),B(浙江杭州产无机盐与表面活性剂型除油剂,4g/L),C(上海产,非/阴离子表面活性剂型除油剂,2g/L)与我公司D(除油剂HE-2012g/L),E(除油剂HE-2022g/L,同步除油)。
3.3 萃取出油后的含油率
原理:用乙醇作萃取剂萃取,经不同除油剂除油后标准帖衬上的含油率。计算方式——萃取铝皿萃取前后质量之差,除以除油后标准帖衬质量,即得除油后标准帖衬的含油率。
3.4 过程
打开恒温水浴电源,升温95℃将铝皿用乙醇清洗干净,放入烘箱于105℃±3℃烘至恒重(前后两次质量不超过0.3mg),在铝皿上分别做好标记,放入干燥器中冷却至常温后,称取质量(精确至0.5mg),取除油后的帖衬布(10+0.01)g,剪碎放入玻璃萃取器中,加入乙醇50ml,萃取3min,打开萃取器旋塞,使萃取液慢慢滴入铝皿,确保铝皿中液位不超过1/3,当萃取液流完后关闭旋塞,再加入50ml乙醇进行第二次萃取。
经过三次萃取后,将铝皿放入(105℃±3)℃烘箱中烘10min,取出,与干燥器中冷却至室温,称取铝皿质量,重复三次取中间值,并计算出除油后的含油率。
3.5
四、染整企业练染同浴大生产对比
4.1 设备
双管J型高温高压溢流喷射染色机,ZH 921-2200定型机,CAC-600-6标准光源灯箱;
织物品种:春亚纺;
规格:290×320,113g/m2;门幅,160cm。
4.2 染料助剂配方
①分散黄4G:0.09%(o.w.f)
分散红玉S-5BL:0.3%(o.w.f)
分散黑HG-FS:3.3%(o.w.f)
匀染剂:2g/L
杭州某企业产无机盐练染同浴除油剂:4g/L
浴比:1∶10
96%工业冰醋酸:0.6g/L
②分散黄4G:0.09%(o.w.f)
分散红玉S-5BL:0.3%(o.w.f)
分散黑HG-FS:3.3%(o.w.f)
匀染剂:2g/L
上海产,某企业产非/阴离子型练染同浴除油剂:2g/L
浴比:1∶10
96%工业冰醋酸:0.6g/L
③分散黄4G:0.09%(o.w.f)
分散红玉S-5BL:0.3%(o.w.f)
分散黑HG-FS:3.3%(o.w.f)
匀染剂:2g/L
万清化工产练染同浴除油剂:2g/L
浴比:1∶10
96%工业冰醋酸:0.6g/L
4.3 工艺流程
4.4 定型工艺
前区170℃,后区175℃,车速30~35m/min,落布门幅140cm。
4.5 染色结果
杭州产无机盐表面活性剂型练染同浴除油剂,染色布样在D65光源下,得色量比非/阴离子练染同浴除油剂低1~2成;上海产非/阴离子型练染同浴除油剂在D65光源下色光明显偏红光;万清化工练染同浴除油剂得色深,鲜艳度优于对比样。
五、结语
以带有聚醚结构HLB值11.5~13.5之间的非离子表面活性剂复合醇醚羧酸酯阴离子表面活性剂,对涤纶纺丝与织造油剂有着优异的乳化、分散去油效果。通过调整原料之间配比达到了印染行业练染同浴要求,从而实现了推进节能减排的目的。
参考文献:
[1]雷卫红.涤纶短纤维含油率分析方法比较[J].合成纤维,2012(10),第41卷.
[2]谢亚杰,候登友.天然醇聚氧乙烯醚的合成与应用[J].表面活性剂工业,1997(1).