关键词:除油;HLB值;无磷;锦纶;氨纶
0 前言
锦/氨织物染色前需经除油处理,以防止其在染色过程中出现油斑、色差、色变等问题。目前除油的方法主要有萃取法和洗涤法。萃取法是利用有机溶剂如乙醚、四氯化碳、三氯乙烯等对织物进行浸泡,使油剂从织物上溶解下来,但该方法所用溶剂不环保、溶剂回收困难、生产效率低;洗涤法则是利用洗涤剂的表面物理化学作用减弱油剂与织物之间的黏附力,并借助机械力使油剂从织物上剥离下来,并防止油剂回沾到织物表面[1-3]。染厂大多采用平幅精练除油或平整后染缸溢流精练除油工艺。
除油剂一般由不同碳链的表面活性剂复配而成,常用除油剂的除油率一般为70%,有些还会出现破乳返沾而在布面上形成云状或蘑菇状拒染斑。姬海涛等制备了低泡除油剂DP-80,对涤纶、 涤/氨等面料均有良好的除油效果[4]。丘健鹏等用GOLLER平幅水洗机对锦氨针织布连续除油处理,发现经去油处理后染色织物“油斑”较少,解决了硅油反沾问题[5]。目前市售的精练除油剂多含磷元素,排放的污水会导致水体富营养化,破坏生态环境。因此,开发不含磷精练剂是除油剂领域的研究重点。何洁芳等以月桂酰胺丁二酸酯聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚复配得到锦纶无磷除油剂,发现当三者质量比为10∶3∶5时,除油效果最佳[6]。
本试验通过将不同碳链长度的异构醇醚聚氧乙烯醚类的乳化剂进行复配(13个碳的TO和TX系 列,以及 10 个碳的 XL 和 XP 系列),制备了不同HLB值的除油剂,研究了除油剂组分、精练工艺条件等对除油性能的影响,并探讨了除油剂与抗黄变剂同浴使用时的相容性及在热定形中的应用效果。
1 试验部分
1.1 材料、药品及仪器织物
锦/氨(80/20)针织布药品 乳化剂TO-5、TO-7、TO-10、TO-12(广州沣泉化工有限公司),乳化剂 XL-70、XL-90(广州市衡昕化工科技有限公司),乳化剂XP-70、XP-90(广州润晟化工科技有限公司),乳化剂 FMEE(广州市创恩化工科技有限公司),冰醋酸(江门市新辉化工有限公司),抗热黄变剂Figrep TAY-Radv(不含ADH)、螯合分散剂Degbuf APO[伟格仕纺织助剂(江门)有限公司,均为工业品],除油剂1(市售)仪器 HBC-12常温染色机小样(佛山市荟宝染整机械厂),WSB-3A白度计(温州大荣纺织仪器有限公司),自动定形烘干机(无锡亚博纺织仪器有限公司)
1.2 油污布的制备
将黑机油、齿轮油和白矿油按照m(黑机油)∶m (齿轮油)∶m(白矿油)=1∶3∶6的比例充分混合,搅拌均匀制备成锦/氨织物用模拟油剂,用胶头滴管吸取适量的油剂均匀滴加于锦/氨织物上,待油剂扩散后,105 ℃烘燥1 h,待用。
1.3 不同HLB值除油剂的制备
将 TO 系列乳化剂与 FMEE、XL-70、XL-90 等乳化剂复配,并用冰醋酸调节pH值为5~6,在50 ℃条件下加热搅拌 10 min,制得不同 HLB 值的除油剂。
1.4 锦/氨织物的浸渍除油工艺
1.5 同浴浸轧工艺
将除油剂与抗热黄变剂采用同浴一步法浸轧工艺处理锦/氨织物。
1.6 性能测试
1.6.1 除油性
未处理锦/氨油污布80 ℃烘至恒重m0,除油处理后锦/氨布的质量m1,锦/氨布放入四氟乙烯溶液中清洗后质量为m2。
除油率按式(1)计算:
1.6.2 白度
采用 WSB-3A白度计测定织物白度。
2 结果与讨论
2.1 复配除油剂的除油效果
采用不同 HLB 值的复配除油剂处理锦/氨织物,除油率如表1所示。
由表1知,随着复配产品HLB 值的增大,除油率先增大后减小,当复配除油剂的 HLB 值为 13.5 时,除油率达到最大值 80.0%,即模拟油污的 HLB值约为13.5。 将 TO 系列乳化剂与其他乳化复配成 HLB 值 为13.5的除油剂,对锦/氨织物进行除油处理,除油效果如表2所示。由表2可知,TO-5乳化剂与FMEE复配时,除油率最高,达到80.0%。后续试验均采用该配方进行工艺优化和对比。
2.2 复配除油剂浸渍工艺优化
将TO-5乳化剂与FMEE复配除油剂对油污布进行处理,处理工艺条件与除油率的关系曲线如图1所示。
由图1(a)可知,在处理温度70 ℃、时间30 min的条件下,当除油剂质量浓度小于2 g/L时,除油率随除油剂用量的增大而增加;当除油剂质量浓度为2 g/L时,除油率达到80.3%,之后除油率基本保持不变。由图 1(b)可知,在除油剂 2 g/L,处理时间30 min的条件下,当处理温度小于70 ℃时,除油率随温度的升高而增大;当温度为70 ℃时,除油率达到80.4%,之后除油率基本保持不变。由图1(c)可 知,在除油剂2 g/L、处理温度70 ℃的条件下,当处理时间小于30 min时,除油率随处理时间的延长而增大,当处理时间为30 min时,除油效果最好,除油率为80.4%。因此,复配除油剂的最佳处理工艺条件为除油剂2 g/L,处理温度70 ℃、时间30 min。
2.3 与抗热黄变剂在同浴浸轧处理中的相容性
将复配除油剂与抗热黄变剂对织物进行同浴处理,不同pH值条件下两者的相容性如表3所示。
由表3得知,不同pH值下,复配除油剂与抗热黄变剂均很稳定,而市售的除油剂与抗热黄变剂均有沉淀和絮状漂浮物出现。将锦/氨织物经定形同浴二浸二轧处理后,织物在不同带液率下的除油率和白度如表4所示。
由表4可知,复配除油剂的除油率和白度随带液率提高均略有提高,其除油效果比市售除油剂的要好。
3 结论
通过乳化剂复配的方法制备了一系列除油剂,并对锦/氨织物进行除油处理。研究了乳化剂组分、工艺条件等对除油率的影响。结果表明,TO-5 与FMEE复配比为m(TO-5)∶m(FMEE)=1∶2时,其除油率高于 TO-5 与其他乳化剂复配的除油剂。
TO-5与FMEE复配除油剂的最佳浸渍处理工艺条件为:温度70 ℃、时间30 min、质量浓度2 g/L,整理后织物的除油率达到 80.4%。复配除油剂与抗热黄变剂同浴处理时具有很好的相容性,其除油率和白度都略高于市售除油剂。
原标题:锦/氨织物用无磷除油剂
原作者:汤永华,黄 钢,彭远森,李峥嵘
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