本發明涉及一種中性漂白助劑組合物及其制備和漂白方法，特別是一種用于棉型織物的中性漂白助劑組合物及其制備和漂白方法。
背景技術：
棉纖維作為一種天然纖維，因柔軟、透氣、吸濕等優良性能，使棉型織物成為最受歡迎的織物，廣泛用于服飾、家居等行業。但天然棉纖維中含天然色素，為提高織物的白度及后期印染加工的要求，需對其進行漂白處理。而傳統棉織物大多采用高溫強堿氧漂的方法，不符合當今節能減排的要求，故國家在“紡織工業十二五科技發展綱要”中指出，將棉織物低溫漂白技術作為重點研發推廣項目。因此，如何優化棉織物漂白技術已成為廣大染整工作者亟待解決的問題。
傳統氧漂是利用H2O2在強堿(NaOH)下，分解出活性成分，與棉纖維色素中的雙鍵發生加成反應，破壞其發色系統而起到漂白作用，高溫可以提高雙氧水的分解效率，縮短漂白時間，但同時高溫強堿條件會對纖維造成損傷。而在眾多學者的研究下，低溫漂白技術有了較大的進展，相關文獻、專利也很多，主要分為氧漂活化劑和催化劑兩大類。活化劑是通過與H2O2反應生成氧化性更強的新物質，漂白棉織物；催化劑主要是“仿酶型”，通過加快H2O2的得失電子，提高其反應活性；這兩類物質均能在較低用量下，獲得良好的漂白效果，適宜比例下兩者有協同增效性。但是，目前大部分活化劑和催化劑合成工藝復雜或條件苛刻，國內外工業化產品極少；相較傳統98℃，能一定程度降低漂白溫度，可大多在70-85℃，效率不高，極少能達到45-60℃；另外，部分活化劑或催化劑僅可適當減少堿用量，堿用量若不當，極易造成纖維損傷，且漂白后必須水洗及酸中和，避免織物黃變或影響后續印染工藝，帶來一系列的負面影響。
目前有關低溫漂白的相關資料很多，卻很少在低溫且又能同時在中性條件下漂白。據本發明人所知，僅有極少量的專利和文獻(《一種棉織物低溫近中性漂白方法》，公開號：CN 105019220 A；《棉織物的低溫近中性漂白及染色》，印染，2015，NO.19)，涉及低溫、接近中性漂白，上述文獻采用活化劑TBCC(N-[4-(三乙基氨甲撐)苯酰基]己內酰胺氯化物)、H2O2、碳酸氫鈉在近中性條件下，對棉織物50℃處理60min。但活化劑TBCC合成復雜，不易得；漂白后織物白度較傳統工藝要低；且該體系含碳酸氫鈉，漂白液為弱堿性，并非真正意義的中性。故開發新型的低溫中性漂白技術，具有很大的社會和經濟意義。
技術實現要素：
本發明的一個方面提供一種中性漂白助劑組合物，它包括：
合物的總重量為基準。
本發明的另一個方面提供上述中性漂白助劑組合物的制備方法，它包括如下步驟：
a)按如下步驟制備水性Fe3O4磁性納米粒子液：取0.1－2mg/ml的Fe3O4磁性納米粒子C5-10烷烴懸浮液，加入同體積5－25mmol/L的兩性表面活性劑水溶液，25～60℃攪拌反應2～8小時，靜止分層，取下層液；
b)加入低溫活化劑、滲透劑、氧漂穩定劑和去離子水，混合均勻。
本發明的另一個方面提供一種棉型織物的漂白方法，它包括如下步驟：
1)將權利要求1－7中任一項所述的中性漂白助劑組合物與雙氧水混合均勻，配制中性漂白工作液；和
2)按1:5-20浴比將棉織物放入步驟1)中配制的中性漂白工作液；和
3)將步驟2)中得到的棉織物熱處理、水洗和烘干。
本發明中創新性地引入磁性納米Fe3O4粒子，利用其小尺寸、大比表面積、導致表面的化學鍵狀態和電子態與顆粒內部不同，表面原子配位不全，且結構穩定，能在較大尺度的溫度和酸堿度內有效發揮其類酶催化作用，催化H2O2分解出活性成分，將用于棉織物氧漂工藝中，在低溫和中性無堿條件下對棉織物進行漂白，所得漂白織物，白度較傳統工藝略優，且纖維損傷由15％～20％降至5％以內，技術效果非常明顯，同時還顯著降低能耗及水體化學試劑污染。
具體實施方式
在一個優選的實施方式中，本發明的中性漂白助劑組合物包括：
組合物的總重量為基準。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的水性Fe3O4磁性納米粒子液按如下步驟制備：取0.4－1.5mg/ml的Fe3O4磁性納米粒子C5-7烷烴懸浮液，加入同體積10－20mmol/L的兩性表面活性劑水溶液，35～50℃攪拌反應3～5小時，靜止分層，取下層液。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的兩性表面活性劑包括通式(1)表示的N-烷基氨基酸、通式(2)表示的N-氨基烷基酸季銨鹽、或它們的混合物：
其中R代表C10－18烷基，優選為C10－16烷基，n為1－3，R1代表C8-12亞烷基，R2代表C1－3烷基。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的C5-7烷烴包括正戊烷、正己烷、正庚烷、異戊烷、異己烷、異庚烷、或它們的混合物。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的水性Fe3O4磁性納米粒子的平均粒徑為20－200納米，優選為50－180納米，更優選為100－150納米，所述Fe3O4磁性納米粒子濃度優選為：0.5～1.0mg/ml，兩性表面活性劑濃度優選為：12～18mmol/L。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的低溫活化劑包括通式(3)表示的烷酰氧基苯磺酸鹽、通式(4)表示的N-酰基己內酰胺、或它們的混合物：
其中，R3代表C8－12烷基，M+代表堿金屬離子，優選為鈉離子；R4為C4－8的亞烷基，X-代表鹵素或有機磺酸根離子，優選為氯離子、甲苯磺酸根或苯磺酸根。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的滲透劑包括C10-18烷基二苯醚二磺酸鹽、C10-18脂肪醇聚氧乙烯醚、C10-18脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、C10-18脂肪醇醚磷酸酯或它們的混合物。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的氧漂穩定劑是螯合型氧漂穩定劑，優選選自檸檬酸、葡萄糖酸、草酸、亞氨基二琥珀酸、N-羧乙基乙二胺三醋酸、聚羥基丙烯酸、聚丙烯酸馬來酸、或它們的堿金屬鹽或它們的混合物。
在一個更優選的實施方式中，本發明中所用的水是去離子水。
在一個優選的實施方式中，本發明中性漂白助劑組合物的制備方法包括如下步驟：
a)按如下步驟制備水性Fe3O4磁性納米粒子液：取0.5－1.5mg/ml的Fe3O4磁性納米粒子C5-7烷烴懸浮液，加入同體積10－20mmol/L的兩性表面活性劑水溶液，35～50℃攪拌反應3～5小時，靜止分層，取下層液；
b)加入低溫活化劑、滲透劑、氧漂穩定劑和去離子水，混合均勻。
在一個優選的實施方式中，本發明的棉型織物漂白方法包括如下步驟：
1)將上述所述的中性漂白助劑組合物與雙氧水混合均勻，配制中性漂白工作液；和
2)按1:5-15浴比將棉織物放入步驟1)中配制的中性漂白工作液；和
3)將步驟2)中得到的棉織物在35－60℃熱處理30分鐘到1小時、水洗和烘干。
在一個優選的實施方式中，本發明所用的棉型織物包括純棉或棉混紡的紗線、機織、針織布。
本發明中將由水性Fe3O4磁納米粒子液、低溫活化劑、滲透劑、雙氧水穩定劑制得的漂白劑助劑與雙氧水結合，在35-65℃下，對棉型織物漂白30-90分鐘，水洗烘干。本發明能顯著降低漂白工藝中的能耗及水體化學試劑污染，且所得漂白后棉型織物，相較傳統工藝，白度略優纖維損傷也大大降低。
實施例
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。實施例中未注明技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件，或參考產品說明書進行。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
各實施例中染化料來源如下：NaOH、冰醋酸、純棉織物均為市售；Fe3O4磁性納米粒子(油酸包裹)購自GiGNano Biointerface公司，兩性表面活性劑購自sigma aldrich試劑公司；滲透劑雅潔瑞LFD-30、螯合劑雅潔瑞ARSK來自上海雅運紡織助劑有限公司。
本發明所提供的低溫中性漂白劑對織物漂白，性能指標通過如下方法測定。
1)白度測定：Datacolor測配色系統，D65光源，大孔徑測定，數值越大，織物越白。
2)頂破強力：GB/T 19976-2005《紡織品頂破強力的測定鋼球法》測定，數值越大，說明強力越高。
3)纖維聚合度：《銅氨溶液法測定棉纖維聚合度》測定，聚合度數值越大，纖維損傷越小。
對比例1：
1)配制氧漂工作液：30％H2O2：8g/L，NaOH：3g/L，雅潔瑞LFD-30：1.5g/L，雅潔瑞ARSK：1g/L，浴比：1:10；
2)將純棉針織棉坯布放入1)中工作液，98℃處理45min，80℃洗10min，常溫下，1g/L冰醋酸中和，水洗烘干。
實施例1
1、水性Fe3O4磁性納米粒子液的制備：取0.8mg/ml的Fe3O4磁性納米粒子(油酸包裹，120nm)的正己烷溶液，加入同體積12mmol/L的11-氨基十一羧酸四甲基銨鹽溶液，45℃攪4小時，靜止分層，取下層液，備用。
2、配制低溫中性漂白助劑：
3、純棉針織坯布的漂白處理：
1)配制中性漂白工作液：30％H2O2：6g/L，以上配制的低溫中性漂白劑：3g/L，浴比：1:10；
2)放入10g純棉針織坯布，55℃處理45min，水洗烘干。
漂白后純棉針織坯布性能指標數據列于表1中。
實施例2
1、按與實施例1相同的方法制備水性Fe3O4磁性納米粒子液。
2、按與實施例1相同的方法配制低溫中性漂白助劑。
3、純棉針織坯布的漂白處理：
1)配制中性漂白工作液：30％H2O2：6g/L，本實施例中配制的低溫中性漂白劑：5g/L，浴比：1:10；和
2)放入10g純棉針織坯布，55℃處理45min，水洗烘干。
漂白后純棉針織坯布性能指標數據列于表1中。
實施例3
1、水性Fe3O4磁性納米粒子液的制備：取0.8mg/ml的Fe3O4磁性納米粒子(油酸包裹，120nm)的正己烷溶液，加入同體積16mmol/L的N-十二烷基氨基丙酸鈉，50℃攪5小時，靜止分層，取下層液，備用。
2、配制低溫中性漂白助劑：
3、純棉針織坯布的漂白處理：：
1)配制中性漂白工作液：30％H2O2：6g/L，本實施例中配制的低溫中性漂白液：3g/L，浴比：1:10；
2)放入10g純棉針織坯布，40℃處理60min，水洗烘干。
漂白后純棉針織坯布性能指標數據列于表1中。
表1實例性能測試結果
由表1中的性能測試結果可知，本發明提供的低溫中性漂白助劑，相較傳統工藝，可將漂白溫度由98℃降至35～65℃，大大降低了能源消耗；無需添加堿劑，中性條件下即可漂白，降低了水體化學試劑污染；同時低溫中性條件，也明顯降低棉纖維的損傷，最大限度保留織物的強力；所得漂白織物，白度較傳統工藝略優，強力損失由15％～20％降至5％以內，效果非常明顯，整體提高了棉織物的品質。