過氧化氫定位催化復合助劑及其在棉前處理中的應用
【技術領域】
[0001]本發明屬于紡織品染整技術領域，涉及一種過氧化氫定位催化復合助劑XAT，本發明還涉及過氧化氫定位催化復合助劑XAT在棉纖維或棉紡織品前處理中的應用。
【背景技術】
[0002]棉纖維的共生雜質主要包括果膠類物質(主要以多半乳糖醛酸的鈣、鎂鹽和甲酯的形式以及與纖維素大分子形成的酯的形式存在)、含氮物質(主要以蛋白質形式存在)、蠟狀物質(主要以高級脂肪醇、高級脂肪酸及其鈉鹽、高級一元醇的酯和固體及液體碳氫化合物的形式存在)、灰分(主要以無機鹽的形式存在)、色素和棉籽殼(主要成分為木質素)。這些雜質的存在對棉紡織品的染整加工會造成不利影響，因此在前處理過程中必須給以一定程度的去除。燒堿是前處理加工過程中的主要化學物質。燒堿可使果膠物質中的酯鍵水解形成羧基并轉變成相應的鈉鹽，也可使其分子本身發生分子鏈的斷裂，從而提高其在水中的溶解度。燒堿可使蛋白質大分子的酰胺鍵發生水解形成分子相對簡單的氨基酸鈉鹽，在水中溶解從而被去除。蠟狀物質一般不溶于水，其中的高級脂肪酸類物質可以在燒堿的熱稀溶液中轉變成脂肪酸鈉鹽(肥皂)而發生溶解，蠟狀物質中的其余成分則必須通過表面活性劑的去污作用去除。灰分中的無機鹽可以通過水洗和酸洗去除。棉纖維中的色素類物質主要通過漂白過程加以破壞。棉籽殼中的木質素在精練過程中去除的機理尚不清楚，可能是由于在燒堿的作用下其結構發生分解從而造成其溶解度的增大。為了達到白度要求，經過精練的棉纖維或棉紡織品往往需要進行漂白加工，使棉纖維中的天然色素發生破壞，從而消除色澤。目前在漂白加工過程中通常采用的漂白劑為雙氧水。在上述精練和漂白過程中所采用的加工介質通常是水，各種助劑都是溶解在水中，并且依靠水的攜帶作用與棉纖維上的各種雜質接觸并發生作用的。因此，通過增強水對所處理紡織品的潤濕或滲透性能從而提高各種助劑與雜質的接觸程度是增強前處理效果的有效途徑。在前處理過程中從纖維上脫落的雜質(尤其是蠟狀物質中的不可皂化的部分)應當穩定地滯留在水中，最終隨殘浴排放。目前所采用的工藝將精煉和漂白結合在一起進行。在棉纖維或棉紡織品的傳統前處理過程中，一般采用燒堿、精煉劑、雙氧水、雙氧水穩定劑并在高溫情況下(95°C?120°C )對被處理物進行以除雜為主要目的加工。
[0003]綜上所述，棉纖維或棉紡織品以除雜為主要目的前處理過程是一個大量消耗能源且污染物排放比較嚴重的加工環節，為了解決上述問題，國內外研宄人員提出了以下解決方案及技術:
[0004](I)雙氧水活化技術:雙氧水漂白活化劑是一類能夠在堿性雙氧水溶液中與過氫氧離子(HOO-)反應生成過氧酸的化合物，其代表性種類為壬酰基苯橫酸鈉(Sodium Nonanoylbenzene Sulfonate， NOBS)、四乙酰乙二胺(Tetraacetylethylene Daimine, TAED)、N-4(三乙基錢甲撐苯酰基)己內酰胺氯化物(N-[4-Triethylammon1methyl]Benzoyl)Caprolactam Chloride,TBCC)等。過氧酸是一種比雙氧水更強的氧化劑，在棉纖維或棉紡織品的前處理過程中應用，在低溫條件下(60°C?80°C)可以達到理想的漂白效果。雙氧水活化技術在棉纖維或棉紡織品的前處理中的應用目前仍存在著一定的限制。首先是活化劑批量供應的問題，NOBS需要進口，且穩定供應難以保證。TBCC類雙氧水活化劑至今未能實現工業化生產；其次是活化劑的價格問題，國內市場上只能供應TAED，其較高的價格導致了該項技術推廣應用的困難；此外，活化劑與雙氧水間反應的控制仍然存在著技術上的問題。
[0005](2)雙氧水低溫催化分解技術:有研發人員針對H2O2低溫漂白效率低、成本高的瓶頸問題，設計并研發了以Mn2+和Co2+為核心離子的高效金屬配合物類仿酶催化劑，開發出其短流程合成工藝，實現規模化生產。對于紡織品染整加工這樣一個微利加工行業來說，上述金屬配合物類仿酶催化劑合成過程復雜且成本偏高，勢必會限制其在棉纖維或棉紡織品前處理加工過程中的應用。
[0006](3)雙氧水低溫催化-雙氧水活化聯合應用技術:本技術的核心內容為將上述以Mn2+和Co 2+為核心離子的高效金屬配合物類仿酶催化劑與雙氧水活化劑TBCC在棉纖維或棉紡織品前處理中聯合應用，以達到節能降耗的目的。
[0007]綜上所述，到目前為止，國內外尚未發現一種切實可行、較傳統加工工藝具有顯著優勢且具有深度節能減排特色的棉纖維或棉紡織品前處理加工新技術。
【發明內容】
[0008]本發明的第一目的在于提供過氧化氫定位催化復合助劑XAT，在棉纖維或棉紡織品前處理中利用過氧化氫定位催化復合助劑XAT及相關使用方法可實現深度節能減排的目標。
[0009]本發明的第二目的在于提供上述過氧化氫定位催化復合助劑XAT的制備方法。
[0010]本發明的第三目的在于提供過氧化氫定位催化復合助劑XAT在棉纖維或棉紡織品前處理中的應用。
[0011]本發所采用的第一種技術方案是，過氧化氫定位催化復合助劑XAT，按照質量百分比由以下原料組成:
[0012]銅鹽0.001 %?5 %，鐵鹽0.001 %?0.01 %,氨水0.001 %?5 %,螯合劑0.001%?5%，十二烷基二甲基芐基氯化銨0.001%?5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.001%?5%,烷基磺酸鈉0.001 %?5 %，烷基硫酸酯鈉0.001 %?5 %’純凈水64.99 %?99.992%，以上組分的含量總和為100%。
[0013]本發明第一種技術方案的特點還在于:
[0014]銅鹽采用的是硫酸銅、氯化銅或硝酸銅；
[0015]鐵鹽采用的是硫酸鐵或氯化鐵；
[0016]螯合劑采用的是任意一種有機螯合劑或無機螯合劑；
[0017]脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯單元數為I?15，疏水性基團為碳氫飽和脂肪鏈，脂肪鏈中的碳原子數為9?18;
[0018]烷基磺酸鈉的疏水基團為碳氫飽和脂肪鏈，脂肪鏈中的碳原子數為12?20 ;
[0019]烷基硫酸酯鈉的疏水基團為碳氫飽和脂肪鏈，脂肪鏈中的碳原子數為12?14。
[0020]本發所采用的第二種技術方案是，過氧化氫定位催化復合助劑XAT的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0021]步驟1、按質量百分比分別稱取如下原料:
[0022]銅鹽0.001 %?5 %，鐵鹽0.001 %?0.01 %，氨水0.001 %?5 %，螯合劑0.001%?5%，十二烷基二甲基芐基氯化銨0.001%?5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.001%?5%,烷基磺酸鈉0.001 %?5 %，烷基硫酸酯鈉0.001 %?5 %’純凈水64.99 %?99.992%，以上組分的含量總和為100% ；
[0023]步驟2、將步驟I中稱取的純凈水加熱至40°C?50°C ；
[0024]步驟3、將步驟I中稱取的銅鹽、鐵鹽、氨水、螯合劑、十二烷基二甲基芐基氯化銨、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸鈉及烷基硫酸酯鈉一起加入40°C?50°C的純凈水中，經攪拌均勻后形成過氧化氫定位催化復合助劑XAT。
[0025]本發明第二種技術方案的特點還在于:
[0026]銅鹽采用的是硫酸銅、氯化銅或硝酸銅；
[0027]鐵鹽采用的是硫酸鐵或氯化鐵；
[0028]螯合劑采用的是任意一種有機螯合劑或無機螯合劑；
[0029]脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯單元數為I?15，疏水性基團為碳氫飽和脂肪鏈，脂肪鏈中的碳原子數為9?18;
[0030]烷基磺酸鈉的疏水基團為碳氫飽和脂肪鏈，脂肪鏈中的碳原子數為12?20 ;
[0031]烷基硫酸酯鈉的疏水基團為碳氫飽和脂肪鏈，脂肪鏈中的碳原子數為12?14。
[0032]本發所采用的第三種技術方案是，利用過氧化氫定位催化復合助劑XAT對棉纖維或棉紡織品前處理的方法，具體按照以下步驟實施:
[0033]步驟1、將待處理棉纖維或棉紡織品置入前處理設備中，加入軟水，保持前處理浴循環，完成加工前的準備；
[0034]步驟2、經步驟I后，利用過氧化氫定位催化復合助劑XAT對前處理設備中的棉纖維或棉紡織品進行前處理加工。
[0035]本發明第三種技術方案的特點還在于:
[0036]步驟I具體按照以下步驟實施:
[0037]步驟1.1、將待加工的棉纖維或棉紡織品置入前處理設備中；
[0038]步驟1.2、經步驟1.1，向前處理設備中加入溫度為20°C?40°C的軟水，所加