織物清洗劑的配方分析

隨著我國人民生活水平的提高,織物的消費(fèi)量在逐年增長,棉麻織品的花色品種也繼續(xù)向多樣化發(fā)展,因此織物的加工與相應(yīng)加工助劑的要求也在日益提高,傳統(tǒng)的織物加工助劑存在各種缺陷,急需更新?lián)Q代。
1. 織物的加工
織物清洗劑,居于織物加工的第一步,因此在整個(gè)織物加工過程中顯得尤為重要。
1.1 織物加工過程如下圖所示:

圖1 織物的加工過程
1.2 液體織物清洗劑的性能要求
作為織物使用的工業(yè)凈洗劑,應(yīng)有如下要求:
1)首先應(yīng)具有優(yōu)良的洗凈力,而又不影響染料在織物上的色牢度;
2)對(duì)棉、毛、化纖等纖維沒有化學(xué)作用,不造成任何損傷;
3)在水中應(yīng)具有良好的溶解性能,以方便使用;
4)水溶液的起泡力適中;
5)有很好的貯運(yùn)穩(wěn)定性,在貯存和運(yùn)輸過程中不易燃易爆、不沉淀、不分層;
6)應(yīng)無毒、無刺激氣味、無腐蝕性,且對(duì)皮膚
2. 織物清洗劑的組成
常見的織物洗滌劑由七大部分組成,分別是洗凈劑、滲透性、乳化性、分散性、增溶性發(fā)泡與消泡劑等。主要成分可以用3個(gè)模塊概括,即:表面活性劑、洗滌助劑和功能性添加劑 。
2.1 表面活性劑
2.1.1 常見的表面活性劑分類
表面活性劑是洗滌劑中最基本的成份 ,在織物液體洗滌劑配方中關(guān)鍵作用 。
1)非離子型表面活性劑
潤濕﹑乳化﹑分散﹑滲透﹑抗硬水﹑脫脂及增溶能力,與陰離子表面活性劑相比,非離子表面活性劑泡沫較低。
2)陰離子表面活性劑
去污﹑發(fā)泡﹑分散﹑乳化﹑潤濕特性,是洗滌劑最重要﹑用量最大的原料。
3)陽離子表面活性劑
消毒殺菌﹑柔軟﹑抗靜電
4)兩性離子表面活性劑
泡沫﹑滲透﹑抗靜電和織物柔軟性能,對(duì)皮膚刺激性小,毒性極低。在香波﹑個(gè)人保護(hù)用品﹑織物柔軟劑及許多工業(yè)領(lǐng)域有著獨(dú)特和廣泛的用途。
2.1.2 洗凈劑
常見的織物洗凈劑有下列幾大類,分別是洗凈劑JU、洗凈劑ROE、洗凈劑AOS、洗凈劑SAS、洗凈劑209、洗凈劑LS、洗凈劑JS等,均屬于表面活性劑。
- 洗凈劑JU
主要成分:脂肪醇聚氧乙烯醚(含烷基酚聚氧乙烯醚);
性能特點(diǎn):洗滌、去油、去污性能好,耐鈣鎂離子;
代表系列:AEO系列中的AEO-7、AEO-9;烷基酚系列中的NP-10、OP-10等;
- 洗凈劑ROE
主要成分:脂肪酸聚氧乙烯酯(或聚乙二醇脂肪酸酯);
性能特點(diǎn):;
代表系列:PEG400MO、PEG400ML、椰油酸聚乙二醇酯等;
- 洗凈AOS
主要成分:烷基磺酸鈉(C10~C18的烷基磺酸鈉);
性能特點(diǎn):去污性能好;
代表系列: 十二烷基磺酸鈉(SDS);
- 洗凈劑SAS
主要成分:仲烷基磺酸鈉;
性能特點(diǎn):滲透性好、去污能力強(qiáng),可以廣泛復(fù)配精煉劑使用;
代表系列:AEO系列中的AEO-7、AEO-9;烷基酚系列中的NP-10、OP-10等;
5)洗凈劑209
主要成分:N-甲基N-油?;;撬徕c(為陰離子型表面活性劑,又名808、Igapon T );
性能特點(diǎn):微黃色黏稠液狀物。溶于熱水,低于10℃有渾濁現(xiàn)象,但升溫后會(huì)消失。在酸、堿、硬水中穩(wěn)定,易被生物降解;
合成過程:以油酸為原料先制成油酸酰氯,再與環(huán)氧乙烷、亞硫酸氫鈉和甲胺制成的甲基牛磺酸鈉反應(yīng)而制得。
用途:主要用于羊毛、絲綢織物的洗滌,使之具有柔軟、光澤之感。

圖2 洗凈劑209的結(jié)構(gòu)式
6)洗凈劑SL
主要成分:間-油酰氨基-鄰-甲氧基苯磺酸鈉(為陰離子型表面活性劑,又名洗凈劑MA);
性能特點(diǎn):米棕色粉末。易溶于水,耐硬水,耐酸,耐堿,耐一般電解質(zhì),耐煮沸。但不能用于次氯酸鹽漂白液中,對(duì)鈣皂分散,洗滌,滲透及起泡等均具有優(yōu)良性能。并具有良好的乳化、勻染和柔軟性;本品是優(yōu)良的凈洗劑和鈣皂分散劑;
用途:適用于高級(jí)毛織品的凈洗及冰染染料和活性染料的印染織物的后處理,以除去浮色。亦可作酸性染料的勻染劑。用量1~2g/L。印染織物的皂煮用量為1~1.5g/L。酸性染料染毛用量為織物重量的0.2%~0.4%,染棉時(shí)為棉重量的0.2%~0.4%。

圖3 洗凈劑SL的結(jié)構(gòu)式
7)洗凈劑JS
主要成分:烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鈉(類似于AES);
性能特點(diǎn):洗滌能力高、泡沫豐富
2.1.3 滲透劑
常見的滲透劑,有非離子型與陰離子型,均屬于表面活性劑
1)非離子型滲透劑
非離子型滲透劑,主要有脂肪醇醚和烷基酚醚兩大類, 滲透劑JFC 就是典型的脂肪醇醚類產(chǎn)品,同類產(chǎn)品還有JFCS、OPE,
2)陰離子型滲透劑
①拉開粉:又名拉開粉BX、滲透劑BX
化學(xué)組成:丁基萘磺酸鈉
②快速滲透劑T滲透劑T
屬于磺化琥珀酸系列,化學(xué)名為順丁烯二酸二辛酯磺酸鈉;
③脂肪醇磷酸酯類滲透劑:
以脂肪醇、環(huán)氧乙烷、五氧化二磷為原料合成的陰離子型滲透劑,因分子鏈段中有聚氧乙烯鏈段,兼有非離子與陰離子的綜合性能,水溶性好;
④烷基磷酸酯鉀(鈉)鹽
常見的有C6~C18的烷基磷酸酯鉀鹽,其中辛基磷酸酯是耐堿滲透劑的理想組分。
2.2 洗滌助劑
助劑大多為無機(jī)物,主要有磷酸鹽﹑4A沸石﹑硅酸鹽和碳酸鹽。
洗滌助劑的另一個(gè)功能是維持一定的堿度和pH緩沖能力,同時(shí)對(duì)洗液中的重金屬離子具有絡(luò)合作用。最常用的助劑有三聚磷酸鈉(STPP )、4A沸石、水玻璃、五水偏硅酸鈉、碳酸鈉等。
此外,有機(jī)螯合劑也屬于助劑范疇。絡(luò)合劑通常由有機(jī)磷酸(如HEDPA, ATMP,EOTMP)等復(fù)配而成。
2.3 功能性添加劑
常用的功能性添加劑包括:抗再沉積劑、酶制劑、熒光增白劑、漂白劑、漂白活化劑、光致漂白劑和香精。
2.3.1 螯合劑與離子交換劑:
螯合劑主要有磷酸鹽﹑含氮有機(jī)螯合劑及丙烯酸類聚合物。
2.3.2增稠劑
增稠劑是增加液體黏度的助劑,常用的增稠劑有兩類:不溶性高分子化合物和無機(jī)鹽。前者包括天然樹脂和合成樹脂﹑聚乙二醇酯類﹑長鏈脂肪酸,以及纖維素衍生物如羧甲基纖維素(CMC)﹑羥乙基纖維素﹑乙基羥乙基纖維素﹑甲基羥丙基纖維素等。這些化合物使用量小,效果明顯,但要注意使用范圍。
無機(jī)鹽中常用的增稠劑有氯化鈉﹑氯化鉀﹑氯化鎂﹑氯化銨﹑芒硝等。其中,氯化物是最有效的增稠劑,增稠效果顯著,其用量一般為1%~4%(質(zhì)量含量)。
無機(jī)鹽的加入量要根據(jù)表面活性劑的不同而變化。一般說來,無機(jī)鹽只對(duì)陰離子表面活性劑有增稠作用,而對(duì)非離子表面活性劑的黏度影響不大(APG﹑6501及氧化胺除外)。
此外,烷基醇酰胺﹑氧化胺類表面活性劑也使液體洗滌劑黏度升高,非離子表面活性劑也能賦予液體較高黏度。
2.3.3 增溶劑
助溶劑,常用的增溶劑有甲苯磺酸﹑二甲苯磺酸和異丙苯磺酸的鈉鹽﹑鉀鹽﹑銨鹽以及乙醇﹑異丙醇﹑乙二醇單丁醚﹑烷基磷酸酯等。另外,尿素也是常用的增溶劑。
2.3.4摩擦劑
摩擦劑一般為不溶于洗滌劑溶劑的惰性物質(zhì),如石英砂﹑硅藻士﹑滑石粉﹑碳酸鈣等。另外,考慮到硬度問題,也有用塑料細(xì)粉或塑料小球作摩擦劑的。
2.3.5 熒光增白劑
熒光增白劑的種類很多,但主要是二苯乙烯衍生物。其中,二苯乙烯三嗪型相對(duì)分子質(zhì)量較大,溶解性較差,易造成局部沉積(形成黃斑),不耐氯漂;雙二苯乙烯型相對(duì)分子質(zhì)量較小,水溶性好,能耐氯漂,不易造成色斑與積累。盡管二苯乙烯三嗪型性能不如雙二苯乙烯型,但此類熒光增白劑價(jià)格便宜,仍受到廣泛的歡迎。常用的熒光增白劑有VBL﹑VBU﹑VBA﹑31#﹑33#﹑CBS等品種。
熒光增白劑的加入量一般為0.1%~0.3%(質(zhì)量含量)。
2.3.6抗污垢再沉積劑
常用的抗再沉積劑有羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)﹑羥乙基纖維素(HEC)﹑甲基羥丙基纖維素等﹑聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。抗再沉積劑一般用量為洗滌劑的0.5%~1%(質(zhì)量含量)。
2.3.7 起泡﹑穩(wěn)泡劑
陰離子表面活性劑都具有良好的起泡性,能產(chǎn)生豐富的泡沫,LAS﹑AOS﹑FAS﹑AES都是良好的起泡劑。APG也具有較好的起泡能力。
烷基醇酰胺或氧化胺與LAS﹑FAS﹑AES等配合時(shí),有良好的穩(wěn)泡﹑增泡效果,廣泛用作穩(wěn)泡﹑增泡劑,另外,很多水溶性高分子化合物也可用來穩(wěn)泡﹑增泡。
2.3.8抑泡﹑消泡劑
非離子表面活性劑是常用的抑泡﹑消泡劑。在硬水中洗滌時(shí),肥皂也是很好的消泡劑。其他的抑泡劑還有烷烴,特別是親水性的二甲基硅酮非常有效。
2.3.9漂白劑與活化劑
洗滌劑用漂白劑都是氧化劑,這些氧化劑一般分為氧漂(含氧漂白劑)和氯漂(含氯漂白劑)。氧漂主要有雙氧水﹑過硼酸鈉﹑過碳酸鈉﹑過碳酸鉀﹑過焦磷酸鈉﹑過硫酸鉀等,它們?nèi)苡跓崴?,可自行分解,放出活性氧,氧化去除污斑,洗滌之后,還能使被洗物有良好的色澤。
氯漂是含氯的氧化劑,如氯胺T﹑二氯異氰尿酸及其鹽﹑次氯酸鈉﹑漂白粉等,這些氧化物氧化性強(qiáng),可有效去除頑漬﹑色斑,并有很強(qiáng)的消毒殺菌能力。但氯漂也可能損傷被洗物,如衣物強(qiáng)度﹑顏色等。因此,氯漂一般不用于有色基體﹑化纖基體及蛋白質(zhì)基體。
過硼酸鈉﹑過碳酸鈉是最常用的氧漂白劑,但這類漂白劑作用溫度要求較高,特別是過硼酸鈉,需要在80度才能發(fā)揮最高效率。隨著洗滌的低溫化,常配入漂白活化劑,使洗滌溫度可降至40度。常用的活化劑為四乙酰乙二胺(TAED)﹑壬村長本磺酸鈉(NOBS)等。
2.3.10 珠光劑
洗滌劑最常用的珠光劑是乙二醇單硬脂酸酯﹑乙二醇雙硬脂酸酯,雙酯的珠光效果較好。
2.3.11柔軟劑
常用的是陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑,用量最大的為季銨鹽型表面活性劑。一般洗滌劑都用陰離子表面活性劑作活性成分,而陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑共存有沖突。因此,需考慮用非離子表面活性劑作去污活性成分或選擇不與陰離子表面活性劑反應(yīng)的柔軟劑。
2.3.12 雙氧水穩(wěn)定劑
常用水玻璃,馬來酸、丙烯酸共聚后復(fù)配成鎂鹽,具有穩(wěn)定雙氧水的功能。
織物清洗劑的參考配方
|
化合物名稱 |
質(zhì)量百分比(%) |
備注 |
|
三聚磷酸鈉 |
51.0-54.0% |
絡(luò)合劑 |
|
五水偏硅酸鈉 |
12.0-15.0% |
助洗劑 |
|
硫酸鈉 |
10.0-13.0% |
增重劑 |
|
碳酸鈉 |
8.0-10.0% |
pH調(diào)節(jié)劑 |
|
亞甲基二萘磺酸鈉 |
3.-5.0% |
分散劑NNO |
|
連二亞硫酸鈉 |
3.0-5.0% |
漂白劑 |
|
EDTA二鈉 |
0.5-2.0% |
絡(luò)合劑 |
|
仲烷基磺酸鈉 |
1.0-4.0% |
表面活性劑 |
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