低温高效氧漂助剂INOBS的研制及其应用研究

摘要

节能、环保、高效是21世纪染整工业可持续发展的方向。纺织品前处理的能耗和污染是染整加工中最突出的问题，因此开发环保型低温高效助剂，进行前处理工艺革新，势在必行。无AOX污染的双氧水漂白技术因其良好的漂白效果和广泛的适用性，越来越广泛地应用于纺织品漂白中。然而，常规双氧水漂白一般需在接近沸点的条件下进行，不仅能耗大，且易造成纤维的过度损伤。尤其对于多组分面料，常规双氧水漂白容易导致某组分严重损伤或另一组分漂白不足的情况。本论文针对双氧水漂白技术存在的问题，研制环保经济型双氧水漂白活化剂，开发棉纱线和织物的低温漂白工艺，为攻克含棉织物的漂白难点并实现纺织染整业的节能降耗作有益探索。
　　 本论文研究了双氧水漂白活化剂异壬酰氧苯磺酸钠(INOBS)的合成，探讨了各合成工艺因素对产率的影响，优化了INOBS的合成工艺，并应用FTIR和HPLC分析技术表征INOBS的结构和计算INOBS的产率。INOBS合成的优化工艺为：二氯亚砜和异壬酸的物质的量比为1.3:1，在35℃条件下回流反应2h，经常压蒸馏和减压蒸馏，即可收集到产物异壬酰氯，收率为95％。然后，以碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液作为反应体系，在相转移催化剂的作用下，异壬酰氯与对羟基苯磺酸钠的物质量比为1.3:1，室温条件下反应时间2h，即可合成INOBS，产率为76％。
　　 在研制双氧水活化剂INOBS的基础上，构建H2O2/INOBS低温漂白体系，并系统研究INOBS对H2O2漂白的活化作用和各因素对H2O2/INOBS漂白效果的影响。H2O2/INOBS的棉纱漂白优化工艺为：30％H2O26g/L，INOBS3g/L（H2O2与INOBS物质的量比6:1），pH值8～9，稳定剂和渗透剂均为1g/L，漂白温度70℃，漂白时间60min，浴比1:20。H2O2/INOBS体系联合生物酶技术的纯棉针织物的前处理优化工艺为：30％H2O28g/L,INOBS4g/L，生物酶6g/L，pH9，温度80℃，时间60min，渗透剂JFC和稳定剂均为1g/L,浴比1:20。结果表明，INOBS能够去除一定的油脂蜡质，与H2O2作用产生的过异壬酸在低温条件下具有理想的漂白效果，对节能降耗和生态环保具有重要意义。
　　 与壬酰氧苯磺酸钠(NOBS)比较，INOBS的合成原料异壬酸的成本远低于NOBS的合成原料壬酸，中间体异壬酰氯的减压蒸馏比壬酰氯的减压蒸馏温度低，易控制和操作，且H2O2/INOBS体系的应用效果与H2O2/NOBS体系相仿。因此，在纺织品漂白中，INOBS更具有实际应用价值。