2012年中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)選出了《第六批中國(guó)印染行業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)推薦目錄》。本期我們將刊登遼寧恒星精細(xì)化工有限公司的“替代海藻酸鈉活性染料印花技術(shù)”項(xiàng)目，希望各企業(yè)積極采用節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)，提升企業(yè)清潔生產(chǎn)水平。

技術(shù)簡(jiǎn)介

自活性染料問世以來，國(guó)內(nèi)外一直沿用海藻酸鈉作為活性染料印花糊料，其不與活性染料發(fā)生反應(yīng)，得色量適中且脫糊性好，然而也存在流變性不理想，圓(平)網(wǎng)印花，特別是高目數(shù)網(wǎng)印，精細(xì)花型和大面積印制效果不理想等缺陷。但是，海藻酸鈉在生產(chǎn)過程中造成大量的污染，由于環(huán)保的要求，近年來海藻酸鈉的價(jià)格不繼提高，導(dǎo)致印花成本升高。因此，國(guó)內(nèi)外都在積極尋找海藻酸鈉的替代品，研究較多的主要有改性淀粉糊、改性纖維素糊及合成增稠劑，雖然單項(xiàng)性能優(yōu)于海藻酸鈉，但不能滿足活性印花漿的綜合性能要求。

針對(duì)海藻酸鈉的不足，國(guó)內(nèi)外相繼開發(fā)了各種合成增稠劑以替代海藻酸鈉，并取得了一定的進(jìn)展，但都無法同時(shí)滿足活性染料印花的綜合性能要求，尤其是脫糊性能明顯不如海藻酸鈉，想獲得好的手感需要經(jīng)過多次水洗。

該項(xiàng)目研制的新型增稠劑替代海藻酸鈉應(yīng)用于活性染料印花具有如下特點(diǎn)： 

1.制漿容易，用量低，增稠能力強(qiáng)。

2.性能穩(wěn)定，不易腐敗變質(zhì)，無APEO，屬于環(huán)保產(chǎn)品。

3.流平性好，抱水能力強(qiáng)，精細(xì)花紋清晰，不滲化。

4.得色量高，鮮艷度好，可以降低染料用量，進(jìn)而起到減少污水排放的作用。

5.與海藻酸鈉相比，脫糊更容易，用水更少，使印制的織物手感更加柔軟。

技術(shù)原理

針對(duì)市場(chǎng)上替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑的需求，公司采用種子乳液聚合方法，選用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體共聚，通過聚合反應(yīng)生產(chǎn)出替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑。

1．作用機(jī)理

選用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體共聚，其中2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體可使聚合產(chǎn)物具有優(yōu)異的抱水性，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯單體可使聚合物具有疏水締合的作用，這類聚合物在稀溶液中主要以分子內(nèi)締合為主，在濃度大于臨界締合濃度時(shí)就形成以分子間締合為主的超大分子結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使流體力學(xué)體積增大，從而表現(xiàn)出良好的增稠效果。特別是在有電解質(zhì)（染料）的情況下，疏水締合作用進(jìn)一步加強(qiáng)。并表現(xiàn)出在強(qiáng)剪切下粘度降低，在低剪切下又會(huì)從新形成疏水基團(tuán)相互作用的締合，形成高粘度流體，具有很好的觸變性，更適合圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花的要求。該產(chǎn)品性能優(yōu)異，操作易控制，成本較低，具有增稠締合性能強(qiáng)，保水性好、印制產(chǎn)品輪廓清晰、好退漿手感軟，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。產(chǎn)品在用量4%配制的印花漿，具有觸變性好，圓平印花不拖條，得色鮮艷、得色量高、保水性好不滲化，退漿容易，手感柔軟，使印制的圖案更加完整、豐滿，不產(chǎn)生露底。

2.合成工藝

2．1工藝路線的選擇

在合成路線上針對(duì)替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑的要求進(jìn)行了相應(yīng)設(shè)計(jì)。

2.2 引發(fā)劑的選擇

引發(fā)劑是聚合反應(yīng)的動(dòng)力來源，在聚合過程中使用過硫酸氨單獨(dú)引發(fā)體系，初期投入20%，其余80%連續(xù)滴加，在聚合階段，由于先期投入的引發(fā)劑按其半衰期定量分解，再配合其余80%部分的連續(xù)滴加，可以使反應(yīng)速率保持平穩(wěn)，加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。

2.3水的選擇

對(duì)水的要求與一般乳液聚合類似，對(duì)水中重金屬離子有嚴(yán)格要求，因此應(yīng)選用軟化水，水的硬度在50PPM以下。

2.4溫度的選擇

理論上講反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)速率越快。但是溫度過高，會(huì)使體系凝膠量增大，造成放料困難，過低又會(huì)使反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，經(jīng)多次試驗(yàn)，證明采用80~85℃為宜。

2.5單體的選擇

為提供一種具有增稠締合性能強(qiáng)，保水性好、印制產(chǎn)品輪廓清晰、好退漿手感軟，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的項(xiàng)目產(chǎn)品 ，通過實(shí)驗(yàn)選擇，采用了丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體共聚，反應(yīng)生產(chǎn)出環(huán)保替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑。  

2.6時(shí)間選擇

通過大量理論探討及實(shí)驗(yàn)總結(jié)，選擇聚合時(shí)間3~4小時(shí)。

2.7關(guān)鍵設(shè)備

預(yù)乳釜、多功能反應(yīng)釜、調(diào)速電機(jī)、循環(huán)往復(fù)泵。 

技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn)

技術(shù)關(guān)鍵：采用種子乳液聚合方法，選用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體共聚，其中2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體可使聚合產(chǎn)物具有優(yōu)異的抱水性，烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯單體可使聚合物具有優(yōu)異增稠締合的作用，反應(yīng)生產(chǎn)出替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑 。

創(chuàng)新點(diǎn)：采用2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體可使聚合產(chǎn)物具有很少的用量既具有優(yōu)異的抱水性，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯可使聚合產(chǎn)物具有優(yōu)異的締合增稠能力、良好的觸變性及柔軟的手感，突破性的使合成增稠劑達(dá)到甚至超過海藻酸鈉的脫糊性能。

適用范圍

純棉梭織物、針織物、巾被類活性染料印花工藝。

節(jié)能減排效果

與海藻酸鈉相比可減少活性染料用量5%~15%；與合成增稠劑相比達(dá)到同樣脫糊率時(shí)耗水量減少30%~40%，蒸汽用量減少20%~30%，柔軟整理達(dá)到相同手感可減少柔軟劑用量15%~30%。