一种粘土类低聚物去除助剂、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及纺织印染技术领域，尤其涉及一种针对涤纶纤维及其混纺织物的粘土类低聚物去除助剂、制备方法及其应用。

背景技术

涤纶在染整加工过程中，特别是高温染色时，存在低聚物析出问题，给染整加工带来诸多不便，因此研究涤纶低聚物去除助剂具有重要意义。涤纶纤维学名是聚对苯二甲酸乙二酯，是由乙二醇与对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯进行缩聚反应得到的一类化合物。在缩聚反应过程中，有一些未完全聚合的副产物随着涤纶拉伸成型留在纤维内部，这些副产物是涤纶低聚物。低聚物含量随着聚合条件的变化而变化，一般在1％～3％。涤纶低聚物分为两类，线性低聚物及环状低聚物。线性低聚物的端基多为极性基团，水溶性较好，占低聚物总量的25％左右，对染整加工的影响较小。环状低聚物一般是环状三聚体，水溶性差，熔点约为310℃，因结构规整容易结晶析出，对涤纶加工过程影响较大。

涤纶在高温高压染色过程中，当温度超过涤纶玻璃化温度，纤维链段开始运动，纤维间空隙变大有利于染料进入纤维内部的同时，也有利于涤纶内部低聚物的析出，随着温度降低，低聚物会重新结晶并沉积在纤维及设备表面。在涤纶的碱减量及精练过程中，碱会对涤纶纤维造成不同程度的降解，未完全降解产生的低聚物如去除不干净，也会对染整加工过程造成负面影响。

低聚物沉积在布面上会导致染色的色点、色花、影斑等问题；沉积在染色设备上会影响设备的运行效率，阻碍液流的循环，并且增加设备清洗的成本；在涤纶筒子纱染色过程中，低聚物会导致络筒困难、内中层差、断线、白粉，严重时还需要剥离内部的纱线，造成巨大的经济损失。

碱性染色是一种有效降低涤纶低聚物的解决方法。涤纶低聚物结构中的酯基易在碱性条件下水解，形成羧酸钠化合物，大大增强低聚物的水溶性。然而常规涤纶染色都是在酸性条件，配套的耐碱分散染料相对色光不全，牢度不足，染料的可选择性大打折扣。高温排液可以一定程度上缓解低聚物沉积的问题，但是长期高温排液会对染色设备造成损害，并且此操作也存在一定安全隐患。

在涤纶染色过程中添加低聚物去除助剂也是常用的防止低聚物沉积的方法。目前常见的低聚物去除剂种类有树脂型、阴离子型、非离子型、阳离子型。树脂型低聚物去除剂耐碱性差，无法在碱性浴中使用，同时树脂型会影响染料在酸性染色浴中的染料的分散性能，在染色同浴加工中，有一定的选择性。阴离子型和非离子型低聚物去除剂通常复配使用，但对低聚物的清洗效果不佳；阳离子型在洗净后存在织物残留风险，会影响后续印染加工的稳定性。

故需要找到一种在酸性工作液、中性工作液以及碱性工作液中均能够使用的低聚物去除助剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于涤纶纤维及其纺织物染色过程中的粘土类低聚物去除助剂、制备方法及其应用，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种粘土类低聚物去除助剂，按重量百分比计，包括：

粘土吸附剂：                         10％～30％

表面活性剂：                         15％～40％

消泡剂：                             0％～0.5％

剩余为去离子水。

优选的，所述粘土吸附剂为高岭土、硅藻土、膨润土、凹凸棒土、滑石粉的一种或者两种以上混合物。

优选的，所述表面活性剂选用非离子表面活性剂和/或阴离子表面活性剂中的一种或两种的混合；

所述非离子表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、脂肪胺聚乙烯醚、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、烷基糖苷、二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚的一种或者是两种以上混合物；

所述的阴离子表面活性剂为烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚羧酸盐、烷基二苯醚磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯、脂肪酸甲酯磺酸钠的一种或者是两种以上混合物。

优选的，所述消泡剂选用聚醚类消泡剂或有机硅类消泡剂。

第二方面，本发明提供了一种粘土类低聚物去除助剂的制备方法，包括以下步骤：将粘土吸附剂、表面活性剂、消泡剂和去离子水搅拌混合100min～150min后，得到液体状产品。

优选的，有的粘土吸附剂需要事先浸泡，比如硅藻土。

第三方面，本发明还提供了第一方面中记载的粘土类低聚物去除助剂在涤纶纤维及其混纺织物中的应用。

优选的，粘土类低聚物去除助剂在涤纶纤维及其混纺织物中的应用，采用碱性工作液进行碱减量时，包括以下步骤：

A1，采用粘土类低聚物去除助剂配置粘土类低聚物分散剂，以1∶10～1∶20的浴比，加入待染色的纺织物至染色缸中，再加入5～20g/L的氢氧化钠溶液；

A2，将染色缸内温度升温至100℃～130℃，保温运行60min～120min；

A3，待温度降至70℃～90℃后可排液，然后采用常温水洗10min～20min后，然后采用醋酸中和，再水洗10min～20min后，烘干。

优选的，采用酸性工作液染色及酸性还原清洗时，包括以下步骤：

B1，采用粘土类低聚物去除助剂配置好的粘土类低聚物分散剂，在20℃～50℃下以1∶5～1∶15的浴比，加入待染色的纺织物至染色缸中，再加入1g/L的醋酸溶液营造酸性工作液环境；

B2，以2℃/min的升温速率升温到110℃～130℃，保温运行20min～60min，使染料完全上染纤维，不排液；

B3，待液体温度降低到70℃～90℃，再次加入的粘土类低聚物分散剂，1～3g/L酸性还原清洗剂，0.5g/L的醋酸，保温运行20min～40min，去除表面浮色及未完全去除的低聚物；

B4，保温运行结束后可直接进行排液，常温水洗10min～20min后，烘干，结束整个流程。

优选的，采用碱性工作液进行还原清洗时，包括以下步骤：

C1.在20℃～50℃将精练之后的涤纶纤维及混纺织物加入染色机中，进行高温高压酸性染色，采用浴比1∶5～1∶15，加入配置好的染料及匀染剂，加入1g/L醋酸，以2℃/min的升温速率升温到110℃～130℃，保温运行20min～60min，使染料完全上染纤维，保温结束之后降温到70℃～90℃排液；

C2.采用浴比1∶5～1∶15，加入1～5g/L连二亚硫酸钠及1～5g/L烧碱、1～3g/L的粘土类低聚物去除剂进行还原清洗，升温到70℃～90℃，保温20min～40min；C3.保温结束后可直接排液，然后采用室温水洗10min～20min，烘干。

优选的，所述配置好的粘土类低聚物分散剂的浓度为1-3g/L。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种粘土类低聚物去除助剂、制备方法及其应用，该去除助剂可以在酸性工作液、中性工作液及碱性工作液中使用，具体适用于涤纶高温定型后清洗、碱减量、冷轧堆工艺、高温高压酸性染色以及酸、碱性还原清洗过程。粘土类低聚物去除助剂因其较大的比表面积而具有优异的吸附性能，可以有效对低聚物进行分散去除，防止低聚物沾污，且不存在残留织物的风险，节约染色后水洗用水量。除此之外，本发明还对缸体具有较好的清洁效果，减少因低聚物残留聚集产生的印染问题，可以提高织物的加工品质以及机器的工作热效率，有效延长缸体清洁周期。

附图说明

图1是采用实施例1中的粘土类低聚物去除助剂和常规碱减量的效果对比图；

图2是采用实施例2中的粘土类低聚物去除助剂和常规染色及酸性还原清洗的效果对比图；

图3是采用实施例3中的粘土类低聚物去除助剂和常规碱性还原清洗的效果对比图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

本实施例提供一种涤纶纤维及其混纺织物的低聚物去除助剂，按照重量的百分比计其组成为：

粘土吸附剂                                             10％-30％

表面活性剂                                             15％-40％

消泡剂                                                 0％-0.5％

所述的粘土吸附剂为高岭土、硅藻土、膨润土、凹凸棒土、滑石粉的一种或者是两种以上混合物。

所述的表面活性剂为非离子型和阴离子型，其中非离子型为蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、脂肪胺聚乙烯醚、脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、烷基糖苷、二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚的一种或者是两种以上混合物。

所述的阴离子型为烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚羧酸盐、烷基二苯醚磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯、脂肪酸甲酯磺酸钠的一种或者是两种以上混合物。

所述的消泡剂为聚醚或者有机硅类消泡剂。

实施例1

本实施例提供了一种用于纺织物的粘土类低聚物去除助剂，按重量百分比计其组成为：16％质量的膨润土、14％质量的凹凸棒土、10％质量的蓖麻油聚氧乙烯醚、8％质量的烷基二苯醚磺酸钠、0.3％质量的消泡剂，51.7％的去离子水；

制备方法具体为：在混合器中，依次加入16％质量的膨润土、14％质量的凹凸棒土、10％质量的蓖麻油聚氧乙烯醚、8％质量的烷基二苯醚磺酸钠、0.3％质量的消泡剂，51.7％的去离子水，然后混合2小时，得到淡黄色液体。

本实施例中选用的膨润土为500目粉末；所述的凹凸棒土为325目粉末；所述的蓖麻油聚氧乙烯醚的EO数目为20个；所述的烷基二苯醚磺酸钠的碳链长为C12。

实施例2

本实施例提供了一种用于纺织物的粘土类低聚物去除助剂，按重量百分比计其组成为：由18％质量的高岭土、18％质量的聚乙二醇双油酸酯，10％质量的二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚，54％质量的去离子水。

制备方法具体为：在混合器中，依次加入18％质量的高岭土、18％质量的聚乙二醇双油酸酯，10％质量的二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚，54％的去离子水，然后混合2小时，得到黄色液体。

所述的高岭土为500目粉末；所述的聚乙二醇双油酸酯中的聚乙二醇的分子量为600，所述的二苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚EO数目为18个。

实施例3

本实施例提供了一种用于纺织物的粘土类低聚物去除助剂，按照重量百分比计其组成为：10％质量的硅藻土，10％质量的椰油脂肪酸二乙醇酰胺，30％质量的脂肪酸甲酯磺酸钠，0.5％质量的聚醚消泡剂，49.5％质量的去离子水。

制备方法具体为：在混合器中，加入10％质量的硅藻土，49.5％质量的去离子水，混合之后静置10小时，使其充分溶胀。再在混合物中加入10％质量的椰油脂肪酸二乙醇酰胺，30％质量的脂肪酸甲酯磺酸钠，0.5％质量的聚醚消泡剂，然后混合搅拌2小时，直至得到淡黄色液体。

所述的硅藻土为500目粉末；所述的脂肪酸甲酯磺酸钠的碳链长为C16～C18。

实施例4

本实施例提供了一种用于纺织物的粘土类低聚物去除助剂在涤纶针织面料的碱减量处理过程，包括以下步骤：

1)采用实施例1中所制备的粘土类低聚物去除助剂配置2g/L的粘土类低聚物分散剂；

2)采用浴比为1∶10，加入10g/L的氢氧化钠溶液，加入步骤1)中配置好的粘土类低聚物分散剂，以2℃/min的升温速度升温到130℃保温60min～120min，排液；

3)用40℃的水清洗10min，脱水，采用醋酸中和，水洗，烘干得到碱减量处理的涤纶针织面料；

4)测试经涤纶碱减量处理后的废液中小分子物质的分散情况，将处理液用醋酸调pH＝4～5之后，用抽滤法评定；同时测试织物的减量率。

涤纶针织面料常规碱减量处理过程：

1)采用浴比为1∶10，加入10g/L的氢氧化钠溶液，以2℃/min的升温速度升温到130℃保温60min～120min，排液；

2)用40℃的水清洗10min，脱水，醋酸中和，水洗，烘干得到常规碱减量处理的涤纶针织面料。

3)测试经涤纶常规碱减量处理后的废液中小分子物质的分散情况，将处理液用醋酸调pH＝4～5之后，用抽滤法评定；同时测试织物的减量率。

分子物质的分散情况和常规碱减量处理结果对比，结果如图1所示，通过过滤洗净后残液的滤饼对比，使用粘土类低聚物去除助剂的溶液的洗净配方对涤纶低聚物的分散效果优于常规洗净；并且在加工过程中，加大了碱与涤纶纤维的反应概率，促进了涤纶的碱减量效果，对比试验中减量率为15％，而本申请中的减量率为20％，提升了30％以上。

实施例5

本实施例提供了一种纺织物的粘土类低聚物去除助剂在涤纶超细长丝筒子纱酸性染色及酸性还原清洗过程，包括以下步骤：

1)采用实施例1中的粘土类低聚物去除助剂配置1g/L的粘土类低聚物分散剂；

2)采用浴比1∶10，在20℃～50℃将涤纶超细长丝加入到染色机中，加入配置好的染料及匀染剂，加入1g/L粘土类的低聚物去除剂，加入1g/L醋酸；

3)设置参数，以2℃/min的升温速率升温到110℃～130℃，保温运行20min～60min，使染料完全上染纤维；

4)待染液温度降低到70℃～90℃，加入1g/L粘土类低聚物去除剂以及3g/L酸性还原清洗剂，0.5g/L醋酸进行酸性还原清洗，水洗、烘干，结束整个流程。

涤纶超细长丝筒子纱常规染色处理：

1)采用浴比1∶10，在20℃～50℃将涤纶超细长丝加入到染色机中，加入配置好的染料及匀染剂，加入1g/L醋酸；

2)设置参数，以2℃/min的升温速率升温到110℃～130℃，保温运行20min～60min，使染料完全上染纤维；

3)待染液温度降低到70℃～90℃，加入3g/L酸性还原清洗剂，0.5g/L醋酸进行还原清洗，水洗、烘干，结束整个流程。

本实验案例的涤纶超细长丝筒子纱添加粘土类低聚物去除剂染色效果与涤纶超细长丝筒子纱常规染色效果对比如图2所示，通过染色加工后的筒子纱对比，使用粘土类低聚物去除助剂的加工的筒子纱上残留的涤纶低聚物明显少于常规工艺配方加工的筒子纱。

实施例6

本实施例提供了一种粘土类低聚物去除助剂在涤纶梭织面料的碱性还原清洗过程，包括以下步骤：

1)采用实施例3中所制备的粘土类低聚物去除助剂配置1～3g/L的粘土类低聚物分散剂；

2)采用浴比1∶5，在20℃～50℃将涤纶梭织面料加入到卷染机中，加入配置好的染料及匀染剂，加入1g/L醋酸，2℃/min升温到110℃～130℃，保温20min～60min；待溶液降温到70℃～90℃时排液；

3)采用浴比为1∶5，加入5g/L保险粉(连二亚硫酸钠)及3g/L烧碱、3g/L的粘土类低聚物去除剂进行还原清洗，2℃/min升温到70℃～90℃，保温20min～40min；

4)排液，水洗，烘干。

5)将还原清洗的残液趁热(50℃～60℃)抽滤，评价溶液中低聚物的分散效果；评价洗净后梭织物的洗涤色牢度；并对加工后的织物表面做电镜扫描，观察纤维表面。

涤纶梭织面料的常规碱性还原清洗过程，包括以下步骤：

1)采用浴比1∶5，在20℃～50℃将涤纶针织面料加入到卷染机中，加入配置好的染料及匀染剂，1g/L醋酸，2℃/min升温到110℃～130℃，保温20min～60min，待溶液降温到70℃～90℃时排液；

2)采用浴比为1∶5，加入5g/L保险粉(连二亚硫酸钠)及3g/L烧碱进行还原清洗，2℃/min升高温度到70℃～90℃，保温20min～40min；

3)保温结束后进行排液，采用清水洗涤，烘干。

4)将还原清洗的残液趁热(50℃～60℃)抽滤，评价溶液中低聚物的分散效果；评价洗净后梭织物的洗涤色牢度；并对加工后的织物表面做电镜扫描，观察纤维表面，结果如图3所示，通过过滤洗净后残液的滤饼对比，使用粘土类低聚物去除助剂的溶液的洗净配方对涤纶低聚物的分散效果优于常规洗净；对织物纤维的电镜扫描显示，使用粘土类低聚物去除助剂的洗净的织物纤维表面更光滑，明显有更少的涤纶低聚物残留；并且洗后对织物洗涤色牢度从4级提升到4.5级。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明所述的一种粘土类低聚物去除助剂、制备方法及其应用，该去除助剂适用于涤纶纤维及其混纺织物的碱减量工艺、110℃～130℃酸性条件下高温高压染色工艺、以及70℃～90℃酸性及碱性还原清洗工艺，对比常规的低聚物去除工艺，其优点在于：

1)开发的助剂为液体产品，方便包装、运输、可用于自动加料系统，无需开稀，可直接使用；助剂适用设备广泛，包括高温高压染色剂、溢流染色机、卷染机、筒纱染色机及绞纱染色机。

2)粘土类低聚物去除助剂可以在酸性、中性或碱性工作浴中使用，对高温条件下析出的涤纶低聚物、碱处理后未完全降解产生的低聚物具有优异的吸附及分散效果。

3)粘土类低聚物去除剂可以有效减少缸体内涤纶低聚物的沾污，提高机器的工作热效率，降低无效能耗。

4)粘土类低聚物去除剂可以有效去除涤纶低聚物，减少因为低聚物反沾织物导致的色花、色点、影斑、筒子纱“白粉”、断纱现象，提高生产效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。