一种棉用精练剂技术领域
本发明涉及一种棉用精练剂，属于印染助剂领域。
背景技术
棉织物的精练主要是去除果胶质、含氮物质、油脂、棉蜡、棉籽壳等纤维素共生物，
使纤维具有良好的吸水性和取得一定白度，以改善纺织物的染整性能。精练用助剂早期使
用的是含有碳酸钾(钠)的草木灰，以后改用石灰、碳酸钠(纯碱)，现在常用的是氢氧化钠
(烧碱)，另加洗涤剂、硅酸钠(水玻璃)、亚硫酸氢钠和软水剂等助剂。棉纤维在较长时间的
热碱溶液作用下，纤维上的油脂和游离脂肪酸会皂化成可溶性脂肪酸盐，将蜡质乳化，用水
洗除。氢氧化钠能使含氮物质和果胶分别水解为可溶性的氨基酸盐和半乳糖醛酸等化合
物，也可使多糖类物质水解，还能使棉籽壳溶胀脱落。
精练剂，主要是指各类阴离子、非离子表面活性剂以及适当的添加剂，经过复配得
到的一种兼有洗涤、渗透、乳化、分散、络合等协同作用的复配物。
精练剂在棉织物前处理过程当中是必不可少的一种助剂，其作用主要为：帮助精
练液渗透到纤维内部；促进蜡状物、油脂类物质的乳化、分散；使已脱离纤维的杂质进一步
乳化分散在精练浴中，防止重新附着到纤维上。因此作为精练剂使用的表面活性剂除了需
要有较好的净洗效果外，还需要具有较好的润湿渗透性能、乳化分散性能以及与相关化学
药品(如烧碱、双氧水等)有较好的相容性。现有精练剂的洗涤、渗透、乳化、分散、络合性能
不均衡，不能满足棉织物精练工艺的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种棉用精练剂，有较好洗涤、渗透、乳化、分散等性能，以克
服现有精练剂性能不足的缺陷。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种棉用精练剂，以质量份计，包括以下组分：
高分子聚合物 9-16份
AEO-9 8-18份
仲烷基磺酸钠 8-14份
蓖麻油酸丁酯硫酸钠 6-10份
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 12-19份
乙二醇单丁醚 3-6份
异构十三醇聚氧乙烯醚 7-15份
去离子水 350-420份
高分子聚合物的分子量为3000-5000。
高分子聚合物由丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸丁酯、过硫酸钠、氢氧化钠、二硫化碳、
去离子水反应制成。
高分子聚合物的制备方法如下(各原料以质量份计)：
a、将20份丙烯酰胺、0.1份过硫酸钠和346份去离子水投入反应器中，搅拌，溶解，
升温至75℃；
b、于2小时内，将25份去离子水溶解的0.2份过硫酸钠、29份丙烯酸、17份丙烯酸丁
酯匀速滴入反应器中，滴加完后，在82℃保温反应1小时；
c、将反应器温度降至30℃，先加入6份的氢氧化钠，待溶解后，再加入12份的二硫
化碳，反应3小时，过滤，即得高分子聚合物。
制备本发明所述棉用精练剂时，先将去离子水加入搅拌器中，再加入AEO-9、异构
十三醇聚氧乙烯醚，升温至50℃，搅拌、溶解；然后加入仲烷基磺酸钠、蓖麻油酸丁酯硫酸
钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、乙二醇单丁醚、高分子聚合物，搅拌均匀即可。
本发明棉用精练剂具有良好的耐碱、渗透、净洗、乳化、络合、分散、去油等性能，不
含APEO，环境友好。
具体实施方式
下列实施方案，仅是举例说明，不是仅有的，所以，一切在本发明范围内或是作与
本发明相似的改变均包含于本发明之内。
一种棉用精练剂，包括AEO-9、异构十三醇聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸钠、蓖麻油酸丁
酯硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、乙二醇单丁醚、高分子聚合物、去离子水。
棉精练时，首先对棉纤维充分润湿，棉纤维的干净表面极性较强，可被水润湿，但
是含杂较多的棉坯布为非极性表面，不易润湿。精练剂中具有渗透功能的表面活性剂能使
精练工作液迅速、均匀渗入棉纤维。
表面活性剂的润湿作用，降低了棉纤维的表面张力，起净洗、乳化作用的表面活性
剂使油蜡与织物的粘附力减弱，界面逐渐缩小而从织物上脱落下来，以极细的微粒分散在
废液中。由于油蜡微粒与水的接触面增大，表面能增高，是一种很不稳定的体系，阴离子表
面活性剂可在油蜡-水界面上形成双电层，防止油粒相互聚集，形成比较稳定的体系，并能
防止油粒在织物表面上再沉积。
在高温下膨胀而从织物上脱落的浆料进入废水中，精练剂中有分散性的物质将浆
料、油污等不溶性杂质稳定地分散在水中，避免返沾棉织物。
AEO-9，市售，R-O-(CH2CH2O)nH(R＝C12～18，n＝9)，非离子型表面活性剂。水溶性
优良，具有良好的乳化、去污、净洗等性能。
异构十三醇聚氧乙烯醚，市售，RO-(CH2CH2O)n-H(R＝C13，n＝7-9)，易分散或溶于
水，具有优良的润湿性、渗透性和乳化性。
仲烷基磺酸钠，科莱恩公司生产，C12-16H25-33SO3Na，在强碱、高温条件下具有极强渗
透力，兼具乳化、脱油、洗涤功能，与阴、非离子表面活性剂配伍性好。
蓖麻油酸丁酯硫酸钠，市售，C22H41NaSO6，具有良好的渗透、润湿、乳化、分散性。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐，喜赫石油生产，C18H36CHSO3Na(OCH2CH2)7，耐100℃
热碱可达40g/L，钙皂分散能力高达310ppm，具有优秀的分散性能，将污垢均匀分散并防止
反沾污；具有优异的蜡质的去除力，除蜡效果较好，除油与除蜡性能高于其它类型阴离子表
面活性剂；相对于其它阴离子表面活性剂，属于低泡沫产品，并有良好的耐硬水性能。
一般复配精练剂所选择的阴、非离子表面活性剂的HLB值在12～14之间，且相互接
近，以及表面活性剂的增效和协同效应，优选的AEO-9、异构十三醇聚氧乙烯醚、仲烷基磺酸
钠、蓖麻油酸丁酯硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐配比为8-9份、7-15份、8-14份、6-
10份、12-19份。
高分子聚合物由丙烯酰胺、丙烯酸丁酯、丙烯酸、过硫酸钠、氢氧化钠、二硫化碳、
去离子水反应制成，分子量为3000-5000。
高分子聚合物的制备方法如下(各原料以质量份计)：
a、将丙烯酰胺、部分过硫酸钠和去离子水投入反应器中，搅拌，溶解，升温至75℃；
b、过硫酸钠水溶液、丙烯酸、丙烯酸丁酯匀速滴入反应器中；
c、将反应器温度降至30℃，先加入氢氧化钠，待溶解后，再加入二硫化碳，反应，过
滤，即得高分子聚合物。
丙烯酰胺的仲胺基与二硫化碳发生亲核取代反应，生成-CS2-基团，该基团对金属
离子有较强的螯合性能，且金属离子螯合物稳定，易于沉降；分子链中的羧基、-CS2-基团协
同作用，增强了螯合效果。丙烯酸的羧基、-CS2-构成分子链的亲水部分，丙烯酸丁酯构成疏
水部分，从而形成亲水、亲油的乳化、分散性能，由于聚合物的分子量较大，因而能够较好地
对棉织物上脱落的杂质进行乳化、分散。
乙二醇单丁醚等水溶性较强的有机化合物能使表面活性剂在水中的溶解度大大
增加。
制备本发明所述棉用精练剂时，先将去离子水加入搅拌器中，再加入AEO-9、异构
十三醇聚氧乙烯醚，升温至50℃，搅拌、溶解；然后加入仲烷基磺酸钠、蓖麻油酸丁酯硫酸
钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、乙二醇单丁醚、高分子聚合物，搅拌均匀即可。
实施例1：
高分子聚合物的制备方法如下(各原料以质量份计)：
a、将20份丙烯酰胺、0.1份过硫酸钠和346份去离子水投入反应器中，搅拌，溶解，
升温至75℃；
b、于2小时内，将25份去离子水溶解的0.2份过硫酸钠、29份丙烯酸、17份丙烯酸丁
酯匀速滴入反应器中，滴加完后，在82℃保温反应1小时；
c、将反应器温度降至30℃，先加入6份的氢氧化钠，待溶解后，再加入12份的二硫
化碳，反应3小时，过滤，即得高分子聚合物。
实施例2：
一种棉用精练剂，以质量份计，包括以下组分：
高分子聚合物 9份
AEO-9 8份
仲烷基磺酸钠 8份
蓖麻油酸丁酯硫酸钠 6份
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 12份
乙二醇单丁醚 3份
异构十三醇聚氧乙烯醚 7份
去离子水 350份
实施例3：
一种棉用精练剂，以质量份计，包括以下组分：
高分子聚合物 11份
AEO-9 11份
仲烷基磺酸钠 10份
蓖麻油酸丁酯硫酸钠 8份
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 15份
乙二醇单丁醚 4份
异构十三醇聚氧乙烯醚 9份
去离子水 375份
实施例4：
一种棉用精练剂，以质量份计，包括以下组分：
高分子聚合物 14份
AEO-9 14份
仲烷基磺酸钠 12份
蓖麻油酸丁酯硫酸钠 9份
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 17份
乙二醇单丁醚 5份
异构十三醇聚氧乙烯醚 12份
去离子水 400份
实施例5：
一种棉用精练剂，以质量份计，包括以下组分：
高分子聚合物 16份
AEO-9 18份
仲烷基磺酸钠 14份
蓖麻油酸丁酯硫酸钠 10份
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 19份
乙二醇单丁醚 6份
异构十三醇聚氧乙烯醚 15份
去离子水 420份
实施例6：
制备实施例2-5的棉用精练剂的方法
a、将去离子水加入搅拌器中，再加入AEO-9、异构十三醇聚氧乙烯醚，升温至50℃，
搅拌、溶解；
b、加入仲烷基磺酸钠、蓖麻油酸丁酯硫酸钠、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐、乙二
醇单丁醚、高分子聚合物，搅拌均匀即可。
实施例及市售精练剂样品性能测试：
1.耐碱渗透性
配制一定浓度的高碱样品溶液(精练剂浓度为10g/L)后，采用32×32标准棉帆布
沉降时间的方法来测试渗透性能。沉降时间越短，表明其渗透性能越好，反之渗透性能越
差。
2.耐碱稳定性
取100mL不同浓度的NaOH溶液于烧杯中，分别加入精练剂样品1g，搅拌，在不同温
度下放置一定时间，观察溶液是否保持澄清，是否有混浊絮凝及分层现象。
3.乳化性能
取10ml的1g/L试样水溶液于100ml具塞量筒中，并加入10ml的液体石蜡。盖紧塞
子，上下剧烈摇动10次，静置1分钟后继续摇动10次，再静置1分钟，如此重复操作5次后，以
秒表记时，记录量筒下部分离出5ml水所需的时间。分层时间越短，则其乳化性能越差，反
之，乳化性能越好。
4.分散性能
按照HG/T 4043-2008分散力方法进行了测定。
5.白度
将试样按要求叠成八层，在WSB-3A型智能式数字白度计上测量。读数越大，白度越
好。
6.毛效
将精练后的棉布剪成经向30cm，纬向5cm的布条，在离一端1cm沿纬向用铅笔作一
平行线，并在此末端沿纬向固定一根约重2g的短玻璃棒作重荷，将试样另一端用夹子固定
在一横架上使其垂直悬挂，下端浸入5g/L的重铬酸钾溶液中，使液面与铅笔线正好对齐，测
量30分钟内重铬酸钾溶液沿经向上升的高度，以cm表示。数值越大，表明精练效果越好。
精练工艺：
氢氧化钠 50g/L
棉用精练剂 15g/L
工艺流程：浸轧→汽蒸煮练(100℃×90min)→热水洗(90℃)→水洗→烘干。
各性能测试结果如下表。
表1耐碱渗透性(室温)
NaOH 20g/L
NaOH 40g/L
NaOH 60g/L
|
实施例2
5.4s
7.4s
9.3s
实施例3
6.2s
8.2s
10.8s
实施例4
5.8s
8.8s
11.4s
实施例5
6.9s
9.4s
12.7s
市售精练剂
12.5s
15.3s
22.1s
表2耐碱稳定性(室温)
NaOH 60g/L
NaOH 120g/L
NaOH 180g/L
|
实施例2
溶液清晰透明
溶液清晰透明
溶液清晰透明
实施例3
溶液清晰透明
溶液清晰透明
溶液清晰透明
实施例4
溶液清晰透明
溶液清晰透明
溶液清晰透明
实施例5
溶液清晰透明
溶液清晰透明
溶液清晰透明
市售精练剂
溶液清晰透明
溶液清晰透明
浑浊，漂油
表3乳化性能
表4分散性能
表5白度
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
市售精练剂
|
白度
78
75
72
76
64
表5白度
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
市售精练剂
|
毛效(cm)
9.3
8.7
9.5
9.2
8.3