喜赫石油FMEENOBS练漂体系在医用脱脂纱布冷堆中的应用.docx

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喜赫石油FMEE/NOBS练漂体系在医用脱脂纱布冷堆中的应用
(上海喜赫精细化工有限公司 上海 金山化学工业区)
摘要：冷堆前处理操作简单，设备投资小，但是存在堆后润湿性与白度不达标的问题，为了提高脱脂纱布冷堆的脱脂与漂白效果，采用脱脂剂FMEE提高织物的润湿性，NOBS作为双氧水活化剂促进双氧水漂白因子的释放，提高白度，该工艺在冷堆后无需短蒸，直接水洗即可获得优异的脱脂效果。
关键词：脱脂纱布 脱脂剂 冷堆漂白 节约能源
中图分类号：TS192.741 文献标识码：B
Application of the system of FMEE and NOBS
in cold pad batch process of absorbent carbasus
Abstract: Cold pad batch pretreatment has some advantages, For example, the operation is simple, equipment investment is small. But this process also has the problem of low wettability and whiteness. In order to improve the degreasing and bleaching effect, The degreasing agent FMEE was used to improve the wettability of fabrics, The NOBS was used to speed up the bleaching factor’s release of hydrogen peroxide , The system of FMEE and NOBS can get successful whiteness and wettability  without short steaming.
Key words: absorbent carbasus ; degreasing agent; cold pad batch bleaching; saving energy
0 前言
最近几年，各地排污标准日趋严格，如印染企业较多的浙江省，自2015年起COD排放限值下调为80ppm，COD的排污征收标准也由每污染当量0.7元上调至1.4元[1]。医用脱脂纱布作为纺织工业重要的行业之一，同样也面临“史上最严排污标准”的重重考验。越来越严格的环保要求更是让医用纱布加工企业感觉到压力倍增，从而不断的去完善与推广能耗低、排污少的冷堆脱脂漂白工艺。
冷堆工艺存在的最大问题就是工作温度低，脱脂与漂白效果不理想，特别是白度，即使工作液中添加过量的双氧水，练漂后的白度也达不到理想的效果，为此对脱脂与漂白所用化学品进行筛选与优化，如在冷堆工艺中，为了获得尽可能高的脱脂度，采用偏硅酸钠替代烧碱，偏硅酸钠在提供足够的碱性同时，也有一定的脱脂能力[2]。在漂白的过程中，为了促进双氧水在较低的温度条件下的分解，提高漂白的白度，在工作液中加入双氧水催化剂NOBS，加快双氧水的低温分解速度[3]。在堆置过程中采用脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE作为脱脂剂， FMEE具有优异的脱脂与分散性能，低温条件下对油脂、蜡质乳化能力强，冷堆过程可有效的去除棉蜡从而提高织物的吸水性[4]。
1 试验
1.1材料、试剂和仪器
材料 27.8支×27.8支/110×105（根/10cm）（徐州利尔康卫生材料有限公司）
试剂 五水偏硅酸钠（天津渤海化工集团供销公司），27.5%双氧水（上海哈勃化学技术有限公司），脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE（上海喜赫精细化工有限公司），氧漂稳定剂Dissolvine D50（上海阿克苏诺贝尔有限公司），壬酰氧基苯磺酸钠NOBS（广州宝洁日化有限公司）
仪器 高精度测色仪Dataflash100（美国datacolor公司），HD394A气动立式轧车（南通宏大实验仪器厂），YG-B026G电子织物强力机（温州大荣纺织仪器有限公司），AF881-2恒温干燥箱（苏州奥峰烘箱制造有限公司）。
1.2 冷堆处理工艺
工艺流程
配制浸轧工作液→ 两浸两轧→室温堆置20h→90℃热水洗→常温水洗→酸洗→烘干→测试
处方与工艺条件
脱脂剂FMEE （g/L） a
双氧水H2O2 （g/L） 50
偏硅酸钠（g/L） b
双氧水稳定剂（g/L） 5
双氧水活化剂NOBS（g/L） c
轧余率 100%-110%
打卷堆置时间 20h
一道热水洗，一道冷水洗，最后用H2OS4调布面pH值为5-7。
1.3 测试指标[5]
测试条件
待测样品在相对湿度为65%±2%，温度为21℃±1℃的条件下至少放置4h。
测试内容
白度 十二层纱布折叠后在Dataflash100思维士测色配色仪测定。根据GB/T 8424.2-2001相对白度的仪器评定法，采用全自动白度计测试。
断裂强力 根据YY 0331-2002《医用脱脂棉》标准中第3.14条规定，纱布抗拉强度标准值计算公式为：F=K*N
F-抗拉强力（标准值），单位N；
K-单根纱支抗拉强力，单位N；
N-10cm内纱线根数，单位根/10cm。
布面双氧水分解率 采用0.02mol/L高锰酸钾标准溶液标定待测双氧水溶液，移取1g双氧水工作液至锥形瓶中，依次加入50ml蒸馏水与10ml 3mol/L的硫酸，用标定后的高锰酸钾溶液滴定双氧水，当溶液由无色变为微红色即为标定终点。
计算公式：C(H2O2)=[1-C(KMnO4)×V(KMnO4)×5/2×34]×100%   
润湿性 取本品10块，每块裁剪为10cm×10cm，分别对折成5cm×5cm，将布块平放在玻璃容器的水面上（水温20℃±2℃，纱布不可接触容器四壁），放下同时按下秒表，记录每块纱布完全沉过液面的时间并取平均值。
表面活性剂残余 将15g脱脂纱布浸泡于150ml去离子水中，浸泡2h后，将10ml该萃取液置入25ml带塞量筒，上下剧烈摇晃20次并静置3mins，测量量筒内的泡沫高度。
布面pH值 将15g脱脂纱布浸泡于150ml去离子水中，浸泡4h后，测量该萃取液的pH值。
2 结果与讨论
2.1 FMEE的用量对脱脂效果的影响
在冷堆脱脂过程中，表面活性剂FMEE主要起到净洗脱脂的作用，其渗透力也有助于双氧水对织物更深入的漂白，FMEE用量过低会导致脱脂效果不理想，但用量过高会导致成本的提升以及布面表面活性剂残余率超标，以FMEE用量为单因素变量，偏硅酸钠25g/L，双氧水活化剂NOBS 2g/L，其它化学品用量和工艺均参照1.2，讨论脱脂剂FMEE用量对脱脂纱布润湿性、白度、表面活性剂与双氧水残余率的影响，试验数据见表1。
表1 FMEE的用量对脱脂效果的影响
Table 1 Effect of fmee’s content on the degreasing process
FMEE用量/g·L-1
润湿性/s
白度/%
双氧水分解率/%
表面活性剂残余/ml
抗拉强度
经向/N
纬向/N
5
500
82.5
73
1
76.1
73.4
10
286
82.2
71
1
76.9
73.8
15
93
81
74
2
77.6
74.2
20
30
83.5
70
2.5
76.1
73.3
25
8.5
82.7
75
3
77.9
74.6
30
8.2
83
72
4
77.2
74.3

由表1可知，不同的FMEE用量条件下，织物的白度与双氧水分解率差异很小，可视为试验本身误差所至。对于织物的强力，随着FMEE用量的变化，织物经纬向的强力变化幅度也较小，因此，脱脂剂FMEE虽然有助于双氧水的渗透，但在长时间堆置过程中，FMEE对漂白与织物强力相关的指标并没有太大影响。由表1数据可知，FMEE作为脱脂剂对织物润湿性影响较大，FMEE用量越高，处理后的织物润湿性随之提高，当FMEE用量超过25g/L时，润湿沉降时间为8.5s，小于脱脂纱布所规定的出厂标准。另一方面，FMEE用量越高，表面活性剂的残余量随之大幅提高，当FMEE用量25g/L时，布面残余表面活性剂达到3mm，不符合国家医药局关于脱脂布的表面活性剂残余量的指标应低于2mm的要求，因此当FMEE用量超过25 g/L时，应通过增加一道水洗来降低布面表面活性剂残余量。
2.2偏硅酸钠的用量对脱脂效果的影响
在冷堆脱脂过程中，偏硅酸钠属于缓冲碱，能将溶液pH值稳定在12.5左右，有助于双氧水持续不断的释放漂白因子，同时偏硅酸钠作为一种无机洗涤剂，具有一定的乳化、分散、净洗等助洗功能。以偏硅酸钠用量为单因素变量，脱脂剂FMEE 30g/L，双氧水活化剂NOBS 2g/L，其它化学品用量和工艺均参照1.2，讨论偏硅酸钠的用量对脱脂纱布润湿性、白度、表面活性剂与双氧水残余率的影响，试验数据见表2。
表2 偏硅酸钠的用量对脱脂效果的影响
Table 2 Effect of sodium metasilicate’s content on the degreasing process
偏硅酸钠用量/g·L-1
润湿性/s
白度/%
双氧水分解率/%
布面pH值
抗拉强度
经向/N
经向/N
5
10.5
61.9
51.6
4.3
84.6
83.4
10
10.2
72.2
60.1
4.9
82.9
83.1
15
9.9
78.5
63.2
6.1
82.1
79.6
20
9.5
81.7
74.1
6.5
78.3
757
25
8.7
83
74.3
7.6
77.9
74.1
30
8.3
83.6
74.7
8.9
77.5
74.6
35
8.2
84
74.5
9.3
77.8
75.2
由表2可知，偏硅酸钠在用量5g/L和35g/L的条件下，纱布的沉降时间相差2.3秒，说明偏硅酸钠符合资料介绍所具有助洗性能，并且随着偏硅酸钠用量提高，处理纱布的润湿性随之提高，但是提高幅度较小，这也表明偏硅酸钠具有一定的除油脱脂能力，但作用远不及表面活性剂FMEE。在漂白方面，偏硅酸钠对白度相关指标影响较大，随着偏硅酸钠用量提高，白度值明显提升，偏硅酸钠超过25g/L后随着用量继续提高，白度与双氧水分解率几乎无变化，说明用量25g/L的偏硅酸钠足以维持双氧水漂白的碱性条件，继续提高用量，白度几乎无变化，同时会导致布面pH值偏高，超出医用材料要求的5.2-8.2的标准pH值范围。偏硅酸钠用量对织物抗拉强力也有一定的影响，偏硅酸钠用量越高，织物强力呈下降趋势，当偏硅酸钠用量超过25g/L用量后，经纬向抗拉强力分别为77.9N和74.1N，用量继续提高织物的经纬向强力几乎不再变化。
2.3双氧水活化剂的用量对脱脂效果的影响
在冷堆脱脂过程中，工作温度低导致双氧水分解缓慢，即使加大量使用双氧水，堆后织物的白度仍然不达标，漂白过程中使用双氧水活化剂NOBS可以显著解决该问题[6]，NOBS可以在低温条件下加速双氧水分解，但NOBS过量使用会导致双氧水分解过快，漂后的白度反而会大幅度降低。以NOBS的用量为单因素变量，偏硅酸钠25g/L，脱脂剂FMEE 30g/L，其它化学品用量和工艺均参照1.2，讨论NOBS用量对脱脂纱布润湿性、白度、表面活性剂与双氧水残余率的影响，试验数据见表3.
表3 NOBS的用量对脱脂效果的影响
Table 3 Effect of NOBS’s content on the degreasing process
NOBS用量/ g·L-1
润湿性/s
白度/%
双氧水分解率/%
表面活性剂残余/ml
抗拉强度
经向/N
经向/N
0.5
8.5
61.2
52
4
89
87.5
1.0
9.2
73.8
66
3.5
83
80.8
1.5
8.8
77.6
70
3.5
78.2
75.6
2.0
8.7
82.9
74.3
4
77.9
73.2
2.5
8.9
77.1
76
4
78.5
75.7
3.0
8.3
75.3
77
3.5
79.2
75.1
3.5
9.1
65.2
81
4.5
85.7
82.3
4.0
8.5
63.5
83
3.5
87.1
83.8
由表3可知，NOBS作为双氧水的有效催化剂，对双氧水的分解过程影响较大，随着NOBS用量提高，双氧水分解率持续上升，但是织物的白度在从61.2%增加到82.9%后开始下降，当NOBS用量提高至3.5g/L，分解率高达81%，白度只有65.2%，继续增加NOBS用量至4.0g/L，双氧水分解率则继续提高到83%，该分解率下的白度更低，只有63.5%，这说明在冷堆过程中，双氧水的分解太慢或太快，都会导致白度的下降。另一方面，NOBS的用量对织物的其它性能，如润湿性、表面活性剂残余量、织物经纬向强力等无明显影响。
3 结论
在冷堆脱脂纱布加工工艺中，使用30g/L FMEE作为低温脱脂剂，25g/L偏硅酸钠代替片碱作为助洗剂，生产的脱脂纱布的吸水性小于10s，符合医用脱脂纱布的要求，由于冷堆工艺的化学品使用量较高，最终的脱脂棉化学品残余量较高，可以增加一道水洗降低布面化学品残余量。
低温漂白工艺中，尽管漂白时间长，仍然存在白度低的缺陷，为了尽可能的提高白度，冷堆过程中加入双氧水催化剂NOBS，当NOBS用量2g/L时，可有效的提高双氧水分解率与纱布白度，冷堆后的白度超过80%。
参考文献：
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