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织物清洗剂成分分析, 生产工艺流程及参考配方
导读: 本文详细介绍了织物清洗剂的加工工艺, 分类, 配方组成等, 本文中的配方数据经过修改, 如需更详细资料, 可咨询我们的技术工程师。
禾川化学引进国外配方破译技术, 专业从事织物清洗剂成分分析、 配方还原、 研发外包服务, 为织物清洗剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
随着中国人民生活水平的提高, 织物的消费量在逐年增长, 棉麻织品的花色品种也继续向多样化发展, 因此织物的加工与相应加工助剂的要求也在日益提高, 传统的织物加工助剂存在各种缺陷, 急需更新换代。
1. 织物的加工
织物清洗剂, 居于织物加工的第一步, 因此在整个织物加工过程中显得尤为重要。
1.1 织物加工过程如下图所示:
图1 织物的加工过程
1.2 液体织物清洗剂的性能要求
作为织物使用的工业净洗剂, 应有如下要求:
1) 首先应具有优良的洗净力, 而又不影响染料在织物上的色牢度;
2) 对棉、 毛、 化纤等纤维没有化学作用, 不造成任何损伤;
3) 在水中应具有良好的溶解性能, 以方便使用;
4) 水溶液的起泡力适中;
5) 有很好的贮运稳定性, 在贮存和运输过程中不易燃易爆、 不沉淀、 不分层;
6) 应无毒、 无刺激气味、 无腐蚀性,且对皮肤
2. 织物清洗剂的组成
常见的织物洗涤剂由七大部分组成, 分别是洗净剂、 渗透性、 乳化性、 分散性、 增溶性发泡与消泡剂等。主要成分能够用3个模块概括, 即: 表面活性剂、 洗涤助剂和功能性添加剂 。
2.1 表面活性剂
2.1.1 常见的表面活性剂分类
表面活性剂是洗涤剂中最基本的成份 , 在织物液体洗涤剂配方中关键作用 。
1) 非离子型表面活性剂
润湿﹑乳化﹑分散﹑渗透﹑抗硬水﹑脱脂及增溶能力, 与阴离子表面活性剂相比, 非离子表面活性剂泡沫较低。
2) 阴离子表面活性剂
去污﹑发泡﹑分散﹑乳化﹑润湿特性, 是洗涤剂最重要﹑用量最大的原料。
3) 阳离子表面活性剂
消毒杀菌﹑柔软﹑抗静电
4) 两性离子表面活性剂
泡沫﹑渗透﹑抗静电和织物柔软性能, 对皮肤刺激性小, 毒性极低。在香波﹑个人保护用品﹑织物柔软剂及许多工业领域有着独特和广泛的用途。
2.1.2 洗净剂
常见的织物洗净剂有下列几大类, 分别是洗净剂JU、 洗净剂ROE、 洗净剂AOS、 洗净剂SAS、 洗净剂209、 洗净剂LS、 洗净剂JS等, 均属于表面活性剂。
· 洗净剂JU
主要成分: 脂肪醇聚氧乙烯醚( 含烷基酚聚氧乙烯醚) ;
性能特点: 洗涤、 去油、 去污性能好, 耐钙镁离子;
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;
· 洗净剂ROE
主要成分: 脂肪酸聚氧乙烯酯( 或聚乙二醇脂肪酸酯) ;
性能特点: ;
代表系列: PEG400MO、 PEG400ML、 椰油酸聚乙二醇酯等;
· 洗净AOS
主要成分: 烷基磺酸钠( C10~C18的烷基磺酸钠) ;
性能特点: 去污性能好;
代表系列: 十二烷基磺酸钠(SDS);
· 洗净剂SAS
主要成分: 仲烷基磺酸钠;
性能特点: 渗透性好、 去污能力强, 能够广泛复配精炼剂使用;
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) 洗净剂209
主要成分: N-甲基N-油酰基牛磺酸钠( 为阴离子型表面活性剂, 又名808、 Igapon T ) ;
性能特点: 微黄色黏稠液状物。溶于热水, 低于10℃有浑浊现象, 但升温后会消失。在酸、 碱、 硬水中稳定, 易被生物降解;
合成过程: 以油酸为原料先制成油酸酰氯, 再与环氧乙烷、 亚硫酸氢钠和甲胺制成的甲基牛磺酸钠反应而制得。
用途: 主要用于羊毛、 丝绸织物的洗涤, 使之具有柔软、 光泽之感。
图2 洗净剂209的结构式
6) 洗净剂SL
主要成分: 间-油酰氨基-邻-甲氧基苯磺酸钠( 为阴离子型表面活性剂, 又名洗净剂MA) ;
性能特点: 米棕色粉末。易溶于水, 耐硬水, 耐酸, 耐碱, 耐一般电解质, 耐煮沸。但不能用于次氯酸盐漂白液中, 对钙皂分散, 洗涤, 渗透及起泡等均具有优良性能。并具有良好的乳化、 匀染和柔软性; 本品是优良的净洗剂和钙皂分散剂;
用途: 适用于高级毛织品的净洗及冰染染料和活性染料的印染织物的后处理, 以除去浮色。亦可作酸性染料的匀染剂。用量1~2g/L。印染织物的皂煮用量为1~1.5g/L。酸性染料染毛用量为织物重量的0.2%~0.4%, 染棉时为棉重量的0.2%~0.4%。
图3 洗净剂SL的结构式
7) 洗净剂JS
主要成分: 烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠( 类似于AES) ;
性能特点: 洗涤能力高、 泡沫丰富
2.1.3 渗透剂
常见的渗透剂, 有非离子型与阴离子型, 均属于表面活性剂
1) 非离子型渗透剂
非离子型渗透剂, 主要有脂肪醇醚和烷基酚醚两大类, 渗透剂JFC 就是典型的脂肪醇醚类产品, 同类产品还有JFCS、 OPE,
2) 阴离子型渗透剂
①拉开粉: 又名拉开粉BX、 渗透剂BX
化学组成: 丁基萘磺酸钠
②快速渗透剂T渗透剂T
属于磺化琥珀酸系列, 化学名为顺丁烯二酸二辛酯磺酸钠;
③脂肪醇磷酸酯类渗透剂:
以脂肪醇、 环氧乙烷、 五氧化二磷为原料合成的阴离子型渗透剂, 因分子链段中有聚氧乙烯链段, 兼有非离子与阴离子的综合性能, 水溶性好;
④烷基磷酸酯钾( 钠) 盐
常见的有C6~C18的烷基磷酸酯钾盐, 其中辛基磷酸酯是耐碱渗透剂的理想组分。
2.2 洗涤助剂
助剂大多为无机物, 主要有磷酸盐﹑4A沸石﹑硅酸盐和碳酸盐。
洗涤助剂的另一个功能是维持一定的碱度和pH缓冲能力, 同时对洗液中的重金属离子具有络合作用。最常见的助剂有三聚磷酸钠( STPP ) 、 4A沸石、 水玻璃、 五水偏硅酸钠、 碳酸钠等。
另外, 有机螯合剂也属于助剂范畴。络合剂一般由有机磷酸( 如HEDPA, ATMP,EOTMP) 等复配而成。
2.3 功能性添加剂
常见的功能性添加剂包括: 抗再沉积剂、 酶制剂、 荧光增白剂、 漂白剂、 漂白活化剂、 光致漂白剂和香精。
2.3.1 螯合剂与离子交换剂:
螯合剂主要有磷酸盐﹑含氮有机螯合剂及丙烯酸类聚合物。
2.3.2增稠剂
增稠剂是增加液体黏度的助剂, 常见的增稠剂有两类: 不溶性高分子化合物和无机盐。前者包括天然树脂和合成树脂﹑聚乙二醇酯类﹑长链脂肪酸, 以及纤维素衍生物如羧甲基纤维素( CMC) ﹑羟乙基纤维素﹑乙基羟乙基纤维素﹑甲基羟丙基纤维素等。这些化合物使用量小, 效果明显, 但要注意使用范围。
无机盐中常见的增稠剂有氯化钠﹑氯化钾﹑氯化镁﹑氯化铵﹑芒硝等。其中, 氯化物是最有效的增稠剂, 增稠效果显著, 其用量一般为1%～4%( 质量含量) 。
无机盐的加入量要根据表面活性剂的不同而变化。一般说来, 无机盐只对阴离子表面活性剂有增稠作用, 而对非离子表面活性剂的黏度影响不大( APG﹑6501及氧化胺除外) 。
另外, 烷基醇酰胺﹑氧化胺类表面活性剂也使液体洗涤剂黏度升高, 非离子表面活性剂也能赋予液体较高黏度。
2.3.3 增溶剂
助溶剂, 常见的增溶剂有甲苯磺酸﹑二甲苯磺酸和异丙苯磺酸的钠盐﹑钾盐﹑铵盐以及乙醇﹑异丙醇﹑乙二醇单丁醚﹑烷基磷酸酯等。另外, 尿素也是常见的增溶剂。
2.3.4摩擦剂
摩擦剂一般为不溶于洗涤剂溶剂的惰性物质, 如石英砂﹑硅藻士﹑滑石粉﹑碳酸钙等。另外, 考虑到硬度问题, 也有用塑料细粉或塑料小球作摩擦剂的。
2.3.5 荧光增白剂
荧光增白剂的种类很多, 但主要是二苯乙烯衍生物。其中, 二苯乙烯三嗪型相对分子质量较大, 溶解性较差, 易造成局部沉积( 形成黄斑) , 不耐氯漂; 双二苯乙烯型相对分子质量较小, 水溶性好, 能耐氯漂, 不易造成色斑与积累。尽管二苯乙烯三嗪型性能不如双二苯乙烯型, 但此类荧光增白剂价格便宜, 仍受到广泛的欢迎。常见的荧光增白剂有VBL﹑VBU﹑VBA﹑31#﹑33#﹑CBS等品种。
荧光增白剂的加入量一般为0.1%～0.3%( 质量含量) 。
2.3.6抗污垢再沉积剂
常见的抗再沉积剂有羧甲基纤维素( CMC) 、 羟丙基甲基纤维素( HPMC) ﹑羟乙基纤维素( HEC) ﹑甲基羟丙基纤维素等﹑聚乙烯醇( PVA) 、 聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 。抗再沉积剂一般用量为洗涤剂的0.5%～1%( 质量含量) 。
2.3.7 起泡﹑稳泡剂
阴离子表面活性剂都具有良好的起泡性, 能产生丰富的泡沫, LAS﹑AOS﹑FAS﹑AES都是良好的起泡剂。APG也具有较好的起泡能力。
烷基醇酰胺或氧化胺与LAS﹑FAS﹑AES等配合时, 有良好的稳泡﹑增泡效果, 广泛用作稳泡﹑增泡剂, 另外, 很多水溶性高分子化合物也可用来稳泡﹑增泡。
2.3.8抑泡﹑消泡剂
非离子表面活性剂是常见的抑泡﹑消泡剂。在硬水中洗涤时, 肥皂也是很好的消泡剂。其它的抑泡剂还有烷烃, 特别是亲水性的二甲基硅酮非常有效。
2.3.9漂白剂与活化剂
洗涤剂用漂白剂都是氧化剂, 这些氧化剂一般分为氧漂( 含氧漂白剂) 和氯漂( 含氯漂白剂) 。氧漂主要有双氧水﹑过硼酸钠﹑过碳酸钠﹑过碳酸钾﹑过焦磷酸钠﹑过硫酸钾等, 它们溶于热水, 可自行分解, 放出活性氧, 氧化去除污斑, 洗涤之后, 还能使被洗物有良好的色泽。
氯漂是含氯的氧化剂, 如氯胺T﹑二氯异氰尿酸及其盐﹑次氯酸钠﹑漂白粉等, 这些氧化物氧化性强, 可有效去除顽渍﹑色斑, 并有很强的消毒杀菌能力。但氯漂也可能损伤被洗物, 如衣物强度﹑颜色等。因此, 氯漂一般不用于有色基体﹑化纤基体及蛋白质基体。
过硼酸钠﹑过碳酸钠是最常见的氧漂白剂, 但这类漂白剂作用温度要求较高, 特别是过硼酸钠, 需要在80度才能发挥最高效率。随着洗涤的低温化, 常配入漂白活化剂, 使洗涤温度可降至40度。常见的活化剂为四乙酰乙二胺( TAED) ﹑壬村长本磺酸钠( NOBS) 等。
2.3.10 珠光剂
洗涤剂最常见的珠光剂是乙二醇单硬脂酸酯﹑乙二醇双硬脂酸酯, 双酯的珠光效果较好。
2.3.11柔软剂
常见的是阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂, 用量最大的为季铵盐型表面活性剂。一般洗涤剂都用阴离子表面活性剂作活性成分, 而阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂共存有冲突。因此, 需考虑用非离子表面活性剂作去污活性成分或选择不与阴离子表面活性剂反应的柔软剂。
2.3.12 双氧水稳定剂
常见水玻璃, 马来酸、 丙烯酸共聚后复配成镁盐, 具有稳定双氧水的功能。
织物清洗剂配方参考:
化合物名称
质量百分比( %)
备注
三聚磷酸钠
51.0-54.0%
络合剂
五水偏硅酸钠
12.0-15.0%
助洗剂
硫酸钠
10.0-13.0%
增重剂
碳酸钠
8.0-10.0%
pH调节剂
亚甲基二萘磺酸钠
3.-5.0%
分散剂NNO
连二亚硫酸钠
3.0-5.0%
漂白剂
EDTA二钠
0.5-2.0%
络合剂
仲烷基磺酸钠
1.0-4.0%
表面活性剂
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