專利名稱：：一種紡織印染用促染劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及紡織印染領域，具體涉及一種環(huán)保型紡織印染用促染劑。
背景技術：
：棉纖維在紡織工業(yè)中占有重要的地位，大約占纖維總產量的65%。目前應用在棉纖維染色方面的最重要、最有潛力的染料是活性染料?；钚匀玖吓c棉纖維通過共價鍵結合，從根本上解決了染色纖維濕處理牢度差的問題。同時因為活性染料具有色譜齊全，色澤鮮艷，應用工藝簡便，適用性強，價格相對便宜等優(yōu)點，近些年它已成為棉纖維用染料中產量和產值最大的染料。在傳統的活性染料染色工藝中必須加入大量的氯化鈉或硫酸鈉，當染浴中加入鹽后，染料的水合度減小，這樣染料由水溶液向纖維表面轉移的傾向就增加，平衡上染量就增大。大量的無機鹽的使用既增加了勞動強度，又造成廢水中的氯離子濃度高達10多萬ppm，而且活性染料利用率較低，一般只有60%70%，產生大量有色污水，其色度超標幾千倍，COD值一般在O.8萬3萬卯m。治理如此大量的含鹽有色污水難度可想而知，這不僅是一種資源浪費，而且造成嚴重的環(huán)境污染。以活性染料染棉針織品計算，每染l噸大量棉針織品，產生150噸廢水。印染廢水不僅對環(huán)境產生污染，也使印染企業(yè)增加了生產成本及處理成本。故隨著人們環(huán)保意識不斷增強，國家相關法律法規(guī)的日益完善，活性染料染色鹽污染問題極待解決，從源頭上控制印染廢水的產生，采用環(huán)保的印染化學品是印染助劑開發(fā)的一個必然的方向。消除活性染料染色中的鹽污染問題，目前主要由兩種方法，一是從增加活性染料與棉纖維親和力著手即棉纖維陽離子化，通過化學和物理的方法對棉纖維進行改性，使纖維表面帶正電荷，通過正負電荷之間的靜電作用增加纖維與染料的親和力，達到促染的作用。關于棉纖維陽離子化的研究逐步深入，其中多采用反應型的陽離子化試劑，包括:環(huán)氧類含氮化合物、一氯均三嚓型季按鹽化合物、氮雜環(huán)丁烷陽離子化合物等，陽離子化的棉纖維，可在少鹽甚至無鹽的條件下用于活性染料染色，竭染率和固色率較好，大大降低了鹽污染問題。但是現有的各種陽離子化試劑也都存在不足之處，如不能循環(huán)利用，對纖維本身的性能有影響，小分子試劑用量大，并且有的有毒副作用，高分子試劑不利于染料滲透，染色纖維色光不鮮艷等問題，但最大的問題是勻染性不好，因此目前無鹽染色技術還沒有大量工業(yè)化生產和應用。其二是代用鹽技術，即應用無污染、對環(huán)境友好的化合物來替代元明粉(化學名稱無水硫酸鈉，別名元明粉、無水芒硝)，這些化合物大多數仍然是鹽類，故稱作代用鹽。人們通過研究知道，一元羧酸鹽的鹽效應比NaCl強，多元羧酸比一元羧酸鹽強，用它們代替食鹽和元明粉，鹽用量可大大減少，但目前這些所謂的代用鹽價格同食鹽、元明粉比起來實在是太貴，因此也無法推廣和應用。比如，中國專利申請CN98120798.7公開一種用分散染料染色含聚酯纖維材料的方法，選用選自脂肪二醇醚衍生物做促染劑；CN97105300.6公開一種堿性染色助劑，其由碳酸鈉226wt%、硼砂2023wt。/。、六偏磷酸鈉5455wt。/。組成；CN03117696.8公開一種多功能無機染色助劑，其由含硅酸鹽的天然納米介孔礦物材料或該礦物材料提取鉀、鎂、鋁后的礦渣制備，這些助劑跟本發(fā)明申請都是不同的。
發(fā)明內容本發(fā)明采用有別于上述纖維的陽離子改性及代用鹽技術兩種思路的新技術，開發(fā)一種新型替代元明粉的促染劑，它能大幅度降低棉纖維活性染料中的鹽用量(使用極少量的促染劑就可使元明粉降到原來用量的50%)，是一種在既有利于環(huán)保，同時又能降低印染企業(yè)生產成本的環(huán)保型助劑。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案得以實施的發(fā)明人首先是提供一種紡織印染用促染劑，其主要由如下重量份的原料制備獲得稀土(以稀土元素計)25份、有機酚鹵化物1020份、有機酸110份、改性劑A15份、勻染劑B15份。進一步，根據本發(fā)明所述的促染劑，其中，所述稀土選自氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土或稀土氧化物中至少一種，例如氧化釹、氧化釔、氯化釔、氯化硒、硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸釔、硝酸銪、碳酸鑭、碳酸鈰、氧化銪、氧化鏑、氧化鐠等中至少一種；有機酚鹵化物選自2，4，6-三氯苯酚、2，4，5-三氯苯酚或2，3，6-三氯苯酚等；有機酸選自富馬酸、檸檬酸、丙烯酸或DTPA(二乙烯三胺五乙酸)等；改性劑A即非離子氟碳表面活性劑(亦稱為有機氟表面活性劑)；勻染劑B采用高溫勻染劑，如采用市售的苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽類的高溫勻染劑。進一步，根據本發(fā)明所述的促染劑，其中，所述氯化稀土包括富鑭氯化稀土、富鈰氯化稀土等；硝酸稀土包括硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸釔、硝酸銪等；碳酸稀土包括碳酸鑭、碳酸鈰等；稀土氧化物包括氧化銪、氧化鏑、氧化鐠等。本發(fā)明還提供了上述促染劑的制備方法，具體包括下述幾個步驟(1)將稀土溶于鹽酸溶液中獲得稀土氯化物溶液，接著將該溶液加熱后，再加入有機酸，并于7585'C保溫25個小時，獲得中間體A即稀土有機酸絡合物；(2)將有機酚鹵化物與改性劑A混合得到中間體B;(3)將中間體B加入中間體A中，在408(TC下反應13個小時后生成半成品C，再加入勻染劑B和水，攪拌后既得促染劑。進一步，根據本發(fā)明所述的制備方法，其中，所述稀土選自氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土或稀土氧化物中至少一種，如氧化釹、氧化釔、氯化釔、氯化硒、硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸釔、硝酸銪、碳酸鑭、碳酸鈰、氧化銪、氧化鏑、氧化鐠等中至少一種；有有機酚鹵化物選自2，4，6-三氯苯酚、2，4，5-三氯苯酚或2，3，6-三氯苯酚等；有機酸選自富馬酸、檸檬酸、丙烯酸或DTPA(二乙烯三胺五乙酸)等；改性劑A采用非離子氟碳表面活性劑；勻染劑B采用高溫勻染劑，如市售的苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽類的高溫勻染劑等。進一步，根據本發(fā)明所述的制備方法，其中，所述步驟(1)中鹽酸溶液濃度為0.52mol/L，其用量為1040重量份；稀土氯化物溶液加熱至609(TC。進一步，根據本發(fā)明所述的制備方法，其中，所述步驟(2)中有機酚鹵化物與改性劑A重量比為10:10.5。進一步，根據本發(fā)明所述的制備方法，其中，所述步驟(3)中攪拌時間為3060min。本發(fā)明還提供上述促染劑在棉纖維活性染料染色中的應用。進一步，根據本發(fā)明所述的應用，其中，所述的棉纖維活性染料染色中促染劑的濃度為0.10.3g/L。上述原料中，有機酚鹵化物是各種對纖維具有膨化作用的有機物；有機酸，如富馬酸、檸檬酸、丙烯酸、DTPA等作為催化劑或絡合劑。與現有技術相比，本發(fā)明申請具有以下優(yōu)點(1)活性染料染色方式的改變傳統的活性染料染色工藝中必須加入大量的元明粉，本發(fā)明產品節(jié)約了大量的無機鹽(約50%的元明粉)，同時又不用改變原來的工藝習慣，有利于產品的推廣。(2)利于環(huán)保在傳統的活性染料染色工藝中必須加入大量的元明粉等鹽類物質做促染劑，而溶解元明粉等鹽類需要巨量的水，通常鹽用量為80150g/L，則平均計算為1.3噸左右鹽/噸布的用量6，而染一噸布更需耗用水100噸150噸，大量的無機鹽的使用既增加了勞動強度，又造成廢水中氯離子的濃度高達10多萬卯m，產生大量的有色污水，其色度超標幾千倍，CODcr值一般在0.8萬3萬卯m，這不僅是一種資源浪費，而且更造成嚴重的環(huán)境污染，本發(fā)明產品可有效減少印染廢水中鹽污染，并節(jié)約大量印染用水。(3)降低染廠生產成本并提高生產效率大量元明粉被取代后可節(jié)省化料時間，同時又降低了工人的工作量，提高了生產效率，也降低了生產成本。(4)有良好的經濟和社會效益我國是一個紡織品出口大國，2006年紡織行業(yè)實現出口1471億美元，同比增長25.1%。浙江省是全國的紡織印染大省，印染業(yè)占全國的近1/2。棉制紡織品染整行業(yè)相當發(fā)達，就寧波市而言，中型以上的印染廠有50多家，月印染坯布約30000多噸。一家中型的印染企業(yè)其元明粉用量就大于10000噸/月，如果用本發(fā)明新型促染劑XK-08替代元明粉，可以減少元明粉用量6000噸/月。而據統計，廣東、福建、江蘇等其他地區(qū)元明粉的用量就更大。以一個日染色5060噸的中小型印染廠為例，可年節(jié)水50萬噸以上，利于環(huán)保和清潔生產。因此本發(fā)明產品經濟和社會效益十分樂觀。圖1是本發(fā)明促染劑制備方法的工藝流程示意圖;圖2-1是傳統染色工藝曲線圖2-2是添加本發(fā)明促染劑后的染色工藝曲線圖。具體實施例方式下面結合實施例，更具體地說明本發(fā)明的內容。應當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，根據本發(fā)明上述
發(fā)明內容部分記載的內容，在揭示的比例范圍內調整原料配方，即可實現本發(fā)明的目的。在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設備和原料等均可從市場購得或是本行業(yè)常用的。實施例部分實施例l(1)將10g純度99.9。/。上以的氧化釹、氧化釔做稀土源，將它們溶解在100ml2mol/L鹽7酸中得到稀土氯化物溶液，將稀土氯化物溶液加熱至8(TC，同時加入50g絡合劑二乙烯三胺五乙酸(DTPA)的5%的水溶液，在8(TC保溫反應3小時，生成一種稀土有機酸絡合物；(2)將15g2，4，6-三氯苯酚與lg改性劑A(非離子氟碳表面活性劑，美國道化學公司產)充分混合，加入步驟(1)已反應好的稀土有機酸絡合物中，再在6(TC下反應1小時后，再加入少量2g勻染劑B(苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚硫酸銨鹽類)，并加入蒸餾水到500ml，充分攪拌30min后出料，即得最終產品液態(tài)環(huán)保促染劑-促染劑XK08A。其牢度指標和質量指標見表l。實施例2將實施例l中的稀土源氧化釹、氧化釔換成混合稀土氧化物(純度〉85%)，絡合劑換成檸檬酸(CA)，其他操作同實施例l，即得液態(tài)環(huán)保促染劑-促染劑XK08B。其牢度指標和質量指標見表l。實施例3將實施例l中的稀土源氧化釹、氧化釔換成氯化釔、氯化硒，絡合劑換成富馬酸，其他操作同實施例1，既得所需促染劑。實施例4將實施例l中的稀土源氧化釹、氧化釔換成碳酸鑭，絡合劑換成丙烯酸，其他操作同實施例l，既得所需促染劑。實施例5將實施例l中的稀土源氧化釹、氧化釔換成硝酸釔，絡合劑換成丙烯酸，其他操作同實施例l，既得所需促染劑。表S實施例1-5原料配方(単位s〕<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1使染淑XKD狄.、XK0SB的牢虔指標糸質量指標質量〗<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實驗例部分實驗例l染色工藝的變化將附圖2-l和2-2對比可以看出，添加促染劑后的染色工藝曲線較傳統傳統染色工藝而言，可以少加50%的元明粉使用量，而其他條件沒有任何變化，這極大地大減少了染色時的工作量和工作時間，又降低了生產成本，而在同時又不改變原來的工藝習慣，有利于產品的推廣。實驗例2元明粉工藝與本發(fā)明促染劑工藝染色成本對比用元明粉工藝與用促染劑XK-08染色工藝成本對比.元明粉工藝<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注以上成本中水、電消耗指染色工序消耗，不包括前處理消耗，降低成本337元/噸布實驗例3染色廢水的化學需氧量(COD)測試關于工藝染色廢水的環(huán)保性問題，發(fā)明人作了COD測試。傳統純堿工藝與添加本發(fā)明促染劑的染色工藝其染色廢水COD對比，測試結果見表2。表'2染色廢水的化學蓋氣量(COD)測試結果化學sS氧量COD(mg甲L—1)實敏條件元明粉:50%元明粉加染色殘液l訓_次水洗二次水洗904咖三次水洗786270注以上數據是取三缸殘液測量的平均值。表2結果顯示，添加本發(fā)明促染劑工藝染色殘液化學需氧量COD值比傳統元明粉工藝明顯降低，該助劑的應用大大減輕了廢水處理的負擔。實驗例4XK08用量試驗根據染料濃度確定元明粉與促染劑的用量，見表3。表3元明粉與淀染劑工藝助劑用星對想,染料用星％元明粉g/1純^元明粉/XK-080,5以下J-S4-S/D肌證0.5-1.52D-3010-1510-1il-0.151.5-3.030-5015-，.1-0.173.0-:5J060，25-303CU0".l:5-0.25.0以上gO-訓3040-，.2-0.25實驗例5促染劑XK08勻染性、擴散性小樣試驗在50mL染料濃度為10g/L的空白染液中，加入不同量的元明粉和規(guī)定用量的堿劑，然后放入6(TC樣機中運行。分別取運行10min和20min時的染液，在2#濾紙上滴一滴染液，待其自然晾干后測量其擴散最大直徑和最小直徑，取平均值并觀察滲圈效果，結果見表4、表5。10表4元明粉與促染劑]OC-0S工fe擴敏直徑對比<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>從染液滲圈效果可以看出添加促染劑的面積大，而且擴散均勻，勻染性、擴散性明顯比傳統用量元明粉好，特別是艷藍BRV效果更為顯著。實驗例6傳統染色工藝與添加本發(fā)明促染劑染色工藝的染色牢度對比染色牢度對比以四個深顏色(活性染料染色)分別進行皂洗牢度、摩擦牢度、汗?jié)n牢度對比，結果見表6。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權利要求1.一種紡織印染用促染劑，其主要由如下重量份的原料制備獲得稀土(以稀土元素計)2～5份；有機酚鹵化物10～20份；有機酸1～10份；改性劑A1～5份；勻染劑B1～5份。2如權利要求l所述的促染劑，其特征在于，所述稀土選自氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土或稀土氧化物中至少一種；有機酚鹵化物選自2，4，6-三氯苯酚、2，4，5-三氯苯酚或2，3，6-三氯苯酚；有機酸選自富馬酸、檸檬酸、丙烯酸或DTPA;改性劑A采用有機氟表面活性劑；勻染劑B采用高溫勻染劑。3如權利要求2所述的促染劑，其特征在于，所述氯化稀土包括富鑭氯化稀土、富鈰氯化稀土；硝酸稀土包括硝酸鑭、硝酸鈰、硝酸釔、硝酸銪；碳酸稀土包括碳酸鑭、碳酸鈰；稀土氧化物包括氧化銪、氧化鏑、氧化鐠。4權利要求1一3之一所述促染劑的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括下述幾個步驟(1)將稀土溶于鹽酸溶液中獲得稀土氯化物溶液，接著將該溶液加熱后，再加入有機酸，并于7585'C保溫25個小時，獲得中間體A即稀土有機酸絡合物；(2)將有機酚鹵化物與改性劑A混合得到中間體B;(3)將中間體B加入中間體A中，在408(TC下反應13個小時后，再加入勻染劑B和水，攪拌后既得促染劑。5如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述稀土選自氯化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土或稀土氧化物中至少一種；有機酚鹵化物選自2，4，6-三氯苯酚、2，4，5-三氯苯酚或2，3，6-三氯苯酚；有機酸選自富馬酸、檸檬酸、丙烯酸或DTPA;改性劑A采用有機氟表面活性劑；勻染劑B采用高溫勻染劑。6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中鹽酸溶液濃度為O.52mol/L，其用量為1040重量份；稀土氯化物溶液加熱至6090。C。7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中有機酚鹵化物與改性劑A重量比為10:15。8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中攪拌時間為3060min。9.權利要求1一3之一所述促染劑在棉纖維活性染料染色中的應用。10.如權利要求9所述的應用，其特征在于，所述的棉纖維活性染料染色中促染劑的濃度為O.10.3g/L。全文摘要本發(fā)明公開一種紡織印染用促染劑，其主要由如下重量份的原料制備獲得稀土(以稀土元素計)2～5份、有機酚鹵化物10～20份、有機酸1～10份、改性劑A1～5份、勻染劑B1～5份；本發(fā)明公開的促染劑其制備方法包括(1)將稀土制備成氯化物溶液后，加熱后加入有機酸保溫獲得中間體A；(2)將有機酚鹵化物與改性劑A混合獲得中間體B；(3)中間體B加入中間體A中，保溫后加入勻染劑B和水，攪拌后既得促染劑；本發(fā)明的促染劑可用于棉纖維活性染料染色中。本發(fā)明提供的促染劑可大大減少活性染料染色工藝中元明粉的使用量，既利于環(huán)保，又能降低印染企業(yè)生產成本。文檔編號D06P1/64GK101560736SQ20091030095公開日2009年10月21日申請日期2009年3月19日優(yōu)先權日2009年3月19日發(fā)明者干興平申請人:寧波新科紡織助劑有限公司