使用1,4,7-三氮杂环壬烷配合物的活化漂白的方法

摘要

本发明涉及一种使用1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物的低温活化漂白的方法，属于低温活化漂白的方法。本发明包括：(1)取1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物，H2O2，渗透剂，稳定剂，然后将所述物质混合得pH7～11的漂白工作液；(2)将纺织品放入漂白工作液中进行浸轧；(3)将浸轧后的纺织品进行冷堆或汽蒸，之后水洗。本发明方法简单，成本低，生产效率高，环保节能，适合于工业化使用；在达到良好漂白效果的前提下，降低漂白温度，缩短堆置时间，减少织物损伤。

说明书

技术领域

本发明属低温活化漂白的方法领域，特别是涉及一种使用1，4，7-三氮杂环壬烷配合物的低温活化漂白的方法。

背景技术

双氧水漂白是纺织品前处理中的一项重要工艺，漂白织物的白度高、不泛黄、对环境污染小，因此被广泛用于各种织物的前处理漂白过程。

常规双氧水漂白包括：高温漂白和冷轧堆漂白。

高温漂白的工艺流程为：浸轧漂液→汽蒸→水洗。

漂白液配方为：H₂O₂(100％)2～15g/L，用烧碱调节pH值至10.5～10.8，加入稳定剂及湿润剂适量，于室温时浸轧漂液，95～100℃汽蒸45～60min，然后水洗出布。

高温漂白工艺存在的缺点是加工过程能耗高，纤维强力降低，处理后织物手感粗糙。

常规冷轧堆漂白的工艺流程为：浸轧漂液→堆置→水洗。

漂白液配方为：H₂O₂(100％)为18-20g/L，碱用量为50-60g/L，加入稳定剂及湿润剂适量，于室温时浸轧漂液，堆置24h，水洗出布。

常规冷轧堆漂白的缺点是工艺温度低、碱浓度高，渗透困难，目前冷轧堆前处理时间大多在24h左右，生产效率较低。

为了降低双氧水高温漂白的温度或者缩短常规冷轧堆漂白的时间，可在双氧水漂白工作液中添加双氧水活化剂，促进双氧水在低温条件的分解速率。

目前研究开发的双氧水活化剂体系主要包括：烷酰基类化合物、酰胺基类化合物、氧化杂奈结构类化合物和有机锰化合物等。市场上已经产业化的产品主要是(四乙酰基)乙二胺(TAED)和壬酰基苯磺酸钠(NOBS)，这两类化合物在欧美洗涤剂产品中得到了广泛的应用，但是在纺织品双氧水漂白前处理中的应用中始终不是很成熟。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用1，4，7-三氮杂环壬烷配合物的低温活化漂白的方法，该方法简单，成本低，生产效率高，环保节能，适合于工业化使用；在达到良好漂白效果的前提下，降低漂白温度，缩短堆置时间，减少织物损伤。

本发明的一种1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物在纺织品低温活化漂白中的应用。

低温活化漂白的方法，包括：

(1)配制漂白工作液

1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物用量0.01～1000μmol/L，H₂O₂用量5～50g/L，渗透剂用量1～5g/L，稳定剂用量0.1～10g/L，然后将所述物质混合得pH 7～11的工作液，优选pH 9；

(2)浸轧

将纺织品放入上述漂白工作液中进行浸轧；

(3)将浸轧后的纺织品进行冷堆或汽蒸，之后水洗。

所述步骤(1)中的1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物用量0.5～50μmol/L。

所述步骤(1)中的1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物用量优选为1～20μmol/L。

所述步骤(2)中的浸轧为两浸两轧，带液率50％～120％。

所述步骤(2)中的纺织品为梭织物、针织物或非织造纺织品。

所述步骤(3)中的冷堆工艺为：堆置温度20～60℃，时间1～24h。

所述步骤(3)中的汽蒸工艺为：汽蒸温度60～85℃，时间0.1～4h。

所述步骤(3)中的水洗包括热水洗和冷水洗。

所述步骤(1)中的1，4，7-三氮杂环壬烷的金属配合物的结构式为：

所述M是一种金属，选自Mn(II)-(III)-(IV)-(V)、Fe(II)-(III)、Cu(I)-(II)、Ti(II)-(III)-(IV)、V(II)-(III)-(IV)-(V)、Co(I)-(II)-(III)中的一种；

所述R₁、R₂、R₃选自氢、烷基，芳基、羧基、磺酸基、羟基、吡啶基中一种，R₁、R₂和R₃可以相同或者不同；

X是配位物质，选自任何具有1，2或3个电荷的阴离子或任何能以1、2、或3个配位基的方式对金属配位的中性分子，优选自Cl^-、Br^-、OH^-1、O₂^2-、H₂O、ROH和RCN；

Y是任何非配位的反离子，优选自Cl^-、Br^-、ClO₄^-和PF₆^-；

a是1-10的整数；

k是1-10的整数；

n是1-10的整数；

m是0或1-20的整数；

本发明中优选使用的1，4，7-三氮杂环壬烷金属配合物漂白活化剂包括Mn^IV₂-(u-O)₃-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-(PF₆)₂，Mn^III₂-(u-O)-(u-OAc)₂-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-(ClO₄)₂，Mn^IV-(u-OCH₃)₃-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-(PF₆)，Fe₂-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-Cl₂以及上述配合物的混合物。

本发明所采用的活化低温漂白工作液中，还可以包含各种辅助成分，如稳定剂和渗透剂。稳定剂的使用主要是控制双氧水的分解率，使其均匀有效地分解，避免纤维遭受剧烈损伤，提高双氧水的漂白效果。所用的稳定剂通常为马来酸聚丙烯酸共聚物，如：MA-AA。本发明中加入渗透剂，是为了增强漂白液对织物的润湿，有利于漂白剂对织物的吸附和扩散。所用的渗透剂通常为非离子表面活性剂，如JFC。

有益效果

本发明应用1，4，7-三氮杂环壬烷金属配合物作为漂白活化剂，构建双氧水/活化剂漂白体系，采用冷堆和/或汽蒸的处理方法，达到对纺织品漂白的效果；与传统高温双氧水漂白工艺相比较，在达到良好漂白效果的前提下，将漂白温度从100℃降低至85℃以下，并将工作液pH控制在7到11的范围内，优选9；与常规冷轧堆工艺相比较，缩短冷堆堆置时间，并将降低了工作液pH，从而对印染业的生态环保、节能降耗具有显著意义。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)工作液的配制：在1000ml容器中，依次加入各助剂。渗透剂JFC用量：2g/L；稳定剂MA-AA用量：1g/L；活化剂Fe₂-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-Cl₂用量为：3μmol/L；30％H₂O₂用量为：30g/L；调节工作液pH＝8，搅拌均匀处理织物。

(2)浸轧处理：将纯棉半漂布用上述(1)配制的工作液在均匀轧车上两浸两轧，带液率为95％。

(3)汽蒸步骤：汽蒸温度80℃，汽蒸时间1h。

(4)水洗：将上述汽蒸后的棉织物用50℃-80℃的热水洗涤两遍，再用冷水充分洗涤。

实施例2

(1)工作液的配制：在1000ml容器中，依次加入各助剂。渗透剂JFC用量：2g/L；稳定剂MA-AA用量：1g/L；活化剂Fe₂-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-Cl₂用量为：15μmol/L；30％H₂O₂用量为：30g/L；调节工作液pH为9.5，搅拌均匀处理织物。

(2)浸轧处理：将纯棉半漂布用上述(1)配制的工作液在均匀轧车上两浸两轧，带液率为95％。

(3)汽蒸步骤：汽蒸温度80℃，汽蒸时间1h。

(4)水洗：将上述汽蒸后的棉织物用50℃-80℃的热水洗涤两遍，再用冷水充分洗涤。

实施例3

(1)工作液的配制：在1000ml容器中，依次加入各助剂。渗透剂JFC用量：2g/L；稳定剂MA-AA用量：0.5g/L；活化剂Fe₂-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-Cl₂用量为：9μmol/L；30％H₂O₂用量为：30g/L；调节工作液pH为9，搅拌均匀处理织物。

(2)浸轧处理：将纯棉半漂布用上述(1)配制的工作液在均匀轧车上两浸两轧，带液率为95％。

(3)汽蒸步骤：汽蒸温度80℃，汽蒸时间1h。

(4)水洗：将上述汽蒸后的棉织物用50℃-80℃的热水洗涤两遍，再用冷水充分洗涤。

实施例4

(1)工作液的配制：在1000ml容器中，依次加入各助剂。渗透剂JFC用量：2g/L；稳定剂MA-AA用量：2g/L；活化剂Fe₂-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)-Cl₂用量为：18μmol/L；30％H₂O₂用量为：30g/L；调工作液pH到9，搅拌均匀处理织物。

(2)浸轧步骤：将纯棉半漂布用上述(1)配制的工作液在均匀轧车二浸二轧，带液率为95％。

(3)冷堆步骤：冷堆温度40℃，冷堆时间6h。

(4)水洗：将上述处理后的棉织物用50℃-80℃的热水洗涤两遍，用冷水充分洗涤。

本发明的实施效果

将上述实例1-4的处理织物与各对比样进行白度和强力的对比测试分析，结果列于表1。

织物的白度测试：采用美国德塔颜色公司Datacolor 650型测色配色仪对织物白度进行测试，根据GB 8425-87纺织品仪器白度的评定方法，试样折叠4层，斜纹面向外，经纬各测三次。

织物的强力测定：利用H5K-S万能材料试验机对复合膜的抗拉强度及断裂延伸度进行测试。根据国标采用布条法进行测试。

表1本发明漂白效果