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        無磷皂洗劑的性能

        2020-12-30 08:54:02李興娜魏超超孫艷利張翠翠劉汝河付成玉王麗萍
        印染助劑 2020年12期
        關(guān)鍵詞:硬水無磷量筒

        李興娜,魏超超,孫艷利,張翠翠,劉汝河,付成玉,王麗萍

        (愉悅家紡有限公司,山東濱州 256600)

        紡織品在印花或染色后一般都需要水洗、皂洗或還原清洗,以去除浮色、防止二次沾色,達(dá)到優(yōu)良的鮮艷度、色牢度、手感等。染廠的水洗、皂洗工藝往往會(huì)加入一定量的皂洗劑來提高凈洗能力。皂洗是利用皂洗劑和染料間的物理或化學(xué)作用,洗脫沾在纖維上的水解染料、未與纖維鍵合的染料和其他雜質(zhì)。洗下來的染料和污垢與皂洗劑結(jié)合在一起,利用皂洗劑的螯合、分散、耐硬水等性能防止再次回沾,從而達(dá)到去除浮色、防止沾色和提高耐皂洗色牢度的目的[1]。因此皂洗劑的選擇、合理利用是關(guān)鍵。目前,皂洗劑從環(huán)保角度主要分為含磷皂洗劑和無磷皂洗劑兩大類。含磷皂洗劑是指以磷酸鹽為主要成分的一類產(chǎn)品,磷是一種營養(yǎng)元素,易造成水體環(huán)境富營養(yǎng)化,破壞水質(zhì),污染環(huán)境[2]。無磷皂洗劑則不使用磷酸鹽,有利于保護(hù)水體環(huán)境,因此無磷皂洗劑的推廣使用成為印染助劑行業(yè)的研究熱點(diǎn)。在染色或印花織物皂洗時(shí),無磷皂洗劑需要有良好的螯合、分散、耐硬水、洗滌和防沾污性能,本實(shí)驗(yàn)以兩種不同組分的無磷皂洗劑A、B為例,主要論述了無磷皂洗劑性能的測試、評(píng)估方法,最后探討了皂洗劑的選擇方法。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 試劑和儀器

        試劑:鹽酸,氯化鋇,NH4Cl-NH3緩沖溶液(pH 10),鈣試劑,抗壞血酸溶液,鉬酸鹽溶液,磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,元明粉,活性紅SPH,高分子聚合物及特殊無機(jī)混合物皂洗劑A,多羧基、多羧基衍生物及表面活性劑的復(fù)配物皂洗劑B(蘇州聯(lián)勝化學(xué)有限公司)。

        儀器:分析天平,移液管(5、20、25 mL),250 mL燒杯,三角瓶,滴定管,100 mL量筒,100 mL具塞量筒,1 000 mL玻璃燒杯,秒表,電熱板,2700紫外分光光度計(jì),滅菌器。

        1.2 測試

        1.2.1 總磷含量

        按照GB 11893—89《水質(zhì)總磷的測定鉬酸銨分光光度法》測試。

        1.2.2 耐硬水性能[3]

        取5支比色管,分別加入0.15 g 3 g/L的皂洗劑,用移液管吸取50 mL已知鈣硬度(1# 1×10-4、2# 2×10-4、3#3×10-4、4#4×10-4、5#5×10-4)的硬水溶液分別置于其中,蓋緊瓶塞后上下翻轉(zhuǎn),1 s 1次,重復(fù)10次,操作時(shí)盡量避免產(chǎn)生泡沫。將比色管在(20±2)℃下靜置1 h,觀察溶液的外觀變化,按照表1評(píng)分。

        表1 液體外觀的評(píng)分

        1.2.3 起泡性[3]

        配制10 g/L無磷皂洗劑溶液70 mL于具塞量筒中,蓋上塞子后分別握住量筒兩端,上下旋轉(zhuǎn)180°搖晃30次,開始計(jì)時(shí)并測量泡沫高度,泡沫消失停止計(jì)時(shí),記錄泡沫高度和消泡時(shí)間。

        1.2.4 pH緩沖能力

        用0.1 mol/L的NaOH溶液將100 mL 0.1%的皂洗劑溶液調(diào)至pH為10,通過酸式滴定管滴加0.1 mol/L的HCl溶液,測定皂洗劑pH從10到8所消耗的HCl體積,消耗的HCl越多表示緩沖能力越強(qiáng)。

        1.2.5 分散性

        精確稱取2 g皂洗劑置于150 mL燒杯中,加入10 mL去離子水稀釋,再加入2 mL BaCl2飽和溶液,觀察生成的沉淀物,沉淀物為稀糊狀、不粘壁、無塑膠性表明分散性好,反之分散性差。

        1.2.6 螯合力[4]

        配制100 mL 0.4 g/L的皂洗劑溶液,置于500 mL容量瓶中,加入20 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,加水至刻度,搖勻,于35 ℃水浴鍋中反應(yīng)20 min,過濾,吸取10 mL濾液置于錐形瓶中,加入100 mL蒸餾水,再加入2.5 mol/L的NaOH以及鈣試劑(約55 mg/g),用0.01 mol/L的EDTA滴定至溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色(終點(diǎn))。螯合力按照下式計(jì)算:

        式中,m為CaCO3的質(zhì)量,g;c0為CaCl2標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;c1為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;V1為耗用EDTA的體積,mL;m1為樣品質(zhì)量,g;w為樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%。

        1.2.7 皂洗效果[1,5]

        皂洗布的制備:稱取活性染料SPH紅8 g/L,燒堿4 g/L,沸煮1 h,冷卻至室溫,用鹽酸調(diào)節(jié)pH大約為7,軋樣備用。皂洗工藝流程如下:

        采用水解染料法測試皂洗效果。取絲光布(白沾布)1.8 g、皂洗布3.2 g,先將色布放入1 g/L工作液中(95±3)℃皂洗2 min,加入5 g/L元明粉,再放入白沾布(95±3)℃皂洗2 min,冷水洗1 min,烘干,觀察去浮色、防沾色效果(根據(jù)GB/T 251—2008用灰色樣卡評(píng)定沾色級(jí)別),同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)(浴比1∶20)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 總磷含量

        皂洗劑A、B均為無磷皂洗劑。

        2.2 耐硬水性能

        由表2可知,在水質(zhì)硬度低于4×10-4時(shí),皂洗劑A溶液外觀較清晰;在水質(zhì)硬度低于2×10-4時(shí),皂洗劑B溶液外觀較清晰,在水質(zhì)硬度為3×10-4的水中開始出現(xiàn)渾濁,隨著水質(zhì)硬度的增大,沉淀量增多。因此皂洗劑A的耐硬水性能好于皂洗劑B。

        表2 皂洗劑的耐硬水性能

        2.3 起泡性

        皂洗劑在使用過程中泡沫要少,最好是無泡或消泡速度快,泡沫太高導(dǎo)致水洗效率下降,浪費(fèi)水資源,清洗不徹底。皂洗劑A、B均為無泡沫型皂洗劑。

        2.4 pH緩沖能力和螯合力

        通常認(rèn)為HCl消耗量達(dá)到2.6 mL以上即可達(dá)到應(yīng)用緩沖能力。由表3可知,皂洗劑A、B的pH緩沖能力均較強(qiáng),皂洗劑B相對(duì)更好。另外皂洗劑A、B的螯合性能均較強(qiáng),達(dá)到生產(chǎn)要求。

        表3 皂洗劑的pH緩沖能力和螯合力

        2.5 分散性

        由圖1可以看出,皂洗劑A不沾杯壁,皂洗劑B沾杯壁,故皂洗劑A的分散性能更好。

        圖1 皂洗劑的分散性

        2.6 皂洗效果

        由表4可知,皂洗劑A、B的去浮色、防沾色效果均較好,皂洗劑A的防沾色性能略優(yōu)。

        表4 皂洗劑的去浮色、防沾色效果

        由表5可知,對(duì)于中深色織物,皂洗劑A、B的耐干摩擦色牢度可提升2級(jí),水泡牢度可提升0.5級(jí)。

        表5 皂洗劑的皂洗效果

        3 結(jié)論

        無磷皂洗劑A、B均具有無磷、無泡、耐硬水、高螯合分散力、高酸堿緩沖能力等性能,具有優(yōu)良的去浮色、防沾色能力,可大大提高耐干摩擦色牢度、水泡牢度等,達(dá)到生產(chǎn)要求。皂洗劑A的性能優(yōu)于皂洗劑B,原因是皂洗劑A含有氯成分,雖然對(duì)殘液有脫色效果,但是對(duì)布面也有消色作用,只適用于白底印花產(chǎn)品,用量不宜過高;皂洗劑B在染色、印花皂洗過程中均可使用。家紡印花皂洗工藝中組合使用皂洗劑A、B(有白底產(chǎn)品),既有優(yōu)越的皂洗性能,又有較強(qiáng)的二次防沾性能,也可以減少皂洗和水洗次數(shù),達(dá)到省水、省時(shí)、節(jié)能、減排的目的。

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