替代海藻酸鈉活性染料印花技術

　　2012年中國印染行業協會評選出了《第六批中國印染行業節能減排先進技術推薦目錄》，共計25項。本期我們將刊登遼寧恒星精細化工有限公司的“替代海藻酸鈉活性染料印花技術”項目，希望各企業結合自身情況，積極采用節能減排先進技術，提升企業清潔生產水平。

　　技術簡介

　　自活性染料問世以來，國內外一直沿用海藻酸鈉作為活性染料印花糊料，其不與活性染料發生反應，得色量適中且脫糊性好，然而也存在流變性不理想，圓(平)網印花特別是高目數網印，精細花型和大面積印制效果不理想等缺陷。但是，海藻酸鈉在生產過程中造成大量的污染，由于環保的要求，近年來海藻酸鈉的價格不繼提高，導致印花成本升高。因此，國內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，雖然單項性能優于海藻酸鈉，但不能滿足活性印花漿的綜合性能要求。

　　針對海藻酸鈉的不足，國內外相繼開發了各種合成增稠劑以替代海藻酸鈉，并取得了一定的進展，但都無法同時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過多次水洗。

　　新型增稠劑替代海藻酸鈉應用于活性染料印花具有如下特點：

　　1.制漿容易，用量低，增稠能力強。

　　2.性能穩定，不易腐敗變質，無APEO，屬于環保產品。

　　3.流平性好，抱水能力強，精細花紋清晰，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。

　　技術原理

　　針對市場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?；?2甲基丙磺酸單體共聚，通過聚合反應生產出替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑。

　　1．作用機理

　　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物具有優異的抱水性，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締合為主，在濃度大于臨界締合濃度時就形成以分子間締合為主的超大分子結構，形成網狀結構，使流體力學體積增大，從而表現出良好的增稠效果。特別是在有電解質（染料）的情況下，疏水締合作用進一步加強。并表現出在強剪切下粘度降低，在低剪切下又會從新形成疏水基團相互作用的締合，形成高粘度流體，具有很好的觸變性，更適合圓網、平網印花的要求。該產品性能優異，操作易控制，成本較低，具有增稠締合性能強，保水性好、印制產品輪廓清晰、好退漿手感軟，生產工藝簡單的特點。產品在用量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

　　在合成路線上針對替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑的要求進行了相應設計。

　　2.2引發劑的選擇

　　引發劑是聚合反應的動力來源，在聚合過程中使用過硫酸氨單獨引發體系，初期投入20%，其余80%連續滴加，在聚合階段，由于先期投入的引發劑按其半衰期定量分解，再配合其余80%部分的連續滴加，可以使反應速率保持平穩，加快反應速度，縮短反應時間。

　　2.3水的選擇

　　對水的要求與一般乳液聚合類似，對水中重金屬離子有嚴格要求，因此應選用軟化水，水的硬度在50PPM以下。

　　2.4溫度的選擇

　　理論上講反應溫度越高，反應速率越快。但是溫度過高，會使體系凝膠量增大，造成放料困難，過低又會使反應時間延長，經多次試驗，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，保水性好、印制產品輪廓清晰、好退漿手感軟，生產工藝簡單的項目產品，通過實驗選擇，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?；?2甲基丙磺酸單體共聚，反應生產出環保替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑。

　　2.6時間選擇

　　通過大量理論探討及實驗總結，選擇聚合時間3~4小時。

　　2.7關鍵設備

　　預乳釜、多功能反應釜、調速電機、循環往復泵。

　　技術關鍵與創新點

　　技術關鍵：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?；?2甲基丙磺酸單體共聚，其中2-丙烯?；?2甲基丙磺酸單體可使聚合產物具有優異的抱水性，烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯單體可使聚合物具有優異增稠締合的作用，反應生產出替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑。

　　創新點：采用2-丙烯?；?2甲基丙磺酸單體可使聚合產物具有很少的用量既具有優異的抱水性，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯可使聚合產物具有優異的締合增稠能力、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到同樣脫糊率時耗水量減少30%~40%，蒸汽用量減少20%~30%，柔軟整理達到相同手感可減少柔軟劑用量15%~30%。