过氧化氢定位催化复合助剂及其在棉前处理中的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于纺织品染整技术领域，涉及一种过氧化氢定位催化复合助剂XAT，本发明还涉及过氧化氢定位催化复合助剂XAT在棉纤维或棉纺织品前处理中的应用。
【背景技术】
[0002]棉纤维的共生杂质主要包括果胶类物质(主要以多半乳糖醛酸的钙、镁盐和甲酯的形式以及与纤维素大分子形成的酯的形式存在)、含氮物质(主要以蛋白质形式存在)、蜡状物质(主要以高级脂肪醇、高级脂肪酸及其钠盐、高级一元醇的酯和固体及液体碳氢化合物的形式存在)、灰分(主要以无机盐的形式存在)、色素和棉籽壳(主要成分为木质素)。这些杂质的存在对棉纺织品的染整加工会造成不利影响，因此在前处理过程中必须给以一定程度的去除。烧碱是前处理加工过程中的主要化学物质。烧碱可使果胶物质中的酯键水解形成羧基并转变成相应的钠盐，也可使其分子本身发生分子链的断裂，从而提高其在水中的溶解度。烧碱可使蛋白质大分子的酰胺键发生水解形成分子相对简单的氨基酸钠盐，在水中溶解从而被去除。蜡状物质一般不溶于水，其中的高级脂肪酸类物质可以在烧碱的热稀溶液中转变成脂肪酸钠盐(肥皂)而发生溶解，蜡状物质中的其余成分则必须通过表面活性剂的去污作用去除。灰分中的无机盐可以通过水洗和酸洗去除。棉纤维中的色素类物质主要通过漂白过程加以破坏。棉籽壳中的木质素在精练过程中去除的机理尚不清楚，可能是由于在烧碱的作用下其结构发生分解从而造成其溶解度的增大。为了达到白度要求，经过精练的棉纤维或棉纺织品往往需要进行漂白加工，使棉纤维中的天然色素发生破坏，从而消除色泽。目前在漂白加工过程中通常采用的漂白剂为双氧水。在上述精练和漂白过程中所采用的加工介质通常是水，各种助剂都是溶解在水中，并且依靠水的携带作用与棉纤维上的各种杂质接触并发生作用的。因此，通过增强水对所处理纺织品的润湿或渗透性能从而提高各种助剂与杂质的接触程度是增强前处理效果的有效途径。在前处理过程中从纤维上脱落的杂质(尤其是蜡状物质中的不可皂化的部分)应当稳定地滞留在水中，最终随残浴排放。目前所采用的工艺将精炼和漂白结合在一起进行。在棉纤维或棉纺织品的传统前处理过程中，一般采用烧碱、精炼剂、双氧水、双氧水稳定剂并在高温情况下(95°C?120°C )对被处理物进行以除杂为主要目的加工。
[0003]综上所述，棉纤维或棉纺织品以除杂为主要目的前处理过程是一个大量消耗能源且污染物排放比较严重的加工环节，为了解决上述问题，国内外研宄人员提出了以下解决方案及技术:
[0004](I)双氧水活化技术:双氧水漂白活化剂是一类能够在碱性双氧水溶液中与过氢氧离子(HOO-)反应生成过氧酸的化合物，其代表性种类为壬酰基苯横酸钠(Sodium Nonanoylbenzene Sulfonate， NOBS)、四乙酰乙二胺(Tetraacetylethylene Daimine, TAED)、N-4(三乙基钱甲撑苯酰基)己内酰胺氯化物(N-[4-Triethylammon1methyl]Benzoyl)Caprolactam Chloride,TBCC)等。过氧酸是一种比双氧水更强的氧化剂，在棉纤维或棉纺织品的前处理过程中应用，在低温条件下(60°C?80°C)可以达到理想的漂白效果。双氧水活化技术在棉纤维或棉纺织品的前处理中的应用目前仍存在着一定的限制。首先是活化剂批量供应的问题，NOBS需要进口，且稳定供应难以保证。TBCC类双氧水活化剂至今未能实现工业化生产；其次是活化剂的价格问题，国内市场上只能供应TAED，其较高的价格导致了该项技术推广应用的困难；此外，活化剂与双氧水间反应的控制仍然存在着技术上的问题。
[0005](2)双氧水低温催化分解技术:有研发人员针对H2O2低温漂白效率低、成本高的瓶颈问题，设计并研发了以Mn2+和Co2+为核心离子的高效金属配合物类仿酶催化剂，开发出其短流程合成工艺，实现规模化生产。对于纺织品染整加工这样一个微利加工行业来说，上述金属配合物类仿酶催化剂合成过程复杂且成本偏高，势必会限制其在棉纤维或棉纺织品前处理加工过程中的应用。
[0006](3)双氧水低温催化-双氧水活化联合应用技术:本技术的核心内容为将上述以Mn2+和Co 2+为核心离子的高效金属配合物类仿酶催化剂与双氧水活化剂TBCC在棉纤维或棉纺织品前处理中联合应用，以达到节能降耗的目的。
[0007]综上所述，到目前为止，国内外尚未发现一种切实可行、较传统加工工艺具有显著优势且具有深度节能减排特色的棉纤维或棉纺织品前处理加工新技术。
【发明内容】
[0008]本发明的第一目的在于提供过氧化氢定位催化复合助剂XAT，在棉纤维或棉纺织品前处理中利用过氧化氢定位催化复合助剂XAT及相关使用方法可实现深度节能减排的目标。
[0009]本发明的第二目的在于提供上述过氧化氢定位催化复合助剂XAT的制备方法。
[0010]本发明的第三目的在于提供过氧化氢定位催化复合助剂XAT在棉纤维或棉纺织品前处理中的应用。
[0011]本发所采用的第一种技术方案是，过氧化氢定位催化复合助剂XAT，按照质量百分比由以下原料组成:
[0012]铜盐0.001 %?5 %，铁盐0.001 %?0.01 %,氨水0.001 %?5 %,螯合剂0.001%?5%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.001%?5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.001%?5%,烷基磺酸钠0.001 %?5 %，烷基硫酸酯钠0.001 %?5 %’纯净水64.99 %?99.992%，以上组分的含量总和为100%。
[0013]本发明第一种技术方案的特点还在于:
[0014]铜盐采用的是硫酸铜、氯化铜或硝酸铜；
[0015]铁盐采用的是硫酸铁或氯化铁；
[0016]螯合剂采用的是任意一种有机螯合剂或无机螯合剂；
[0017]脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为I?15，疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9?18;
[0018]烷基磺酸钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?20 ;
[0019]烷基硫酸酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?14。
[0020]本发所采用的第二种技术方案是，过氧化氢定位催化复合助剂XAT的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0021]步骤1、按质量百分比分别称取如下原料:
[0022]铜盐0.001 %?5 %，铁盐0.001 %?0.01 %，氨水0.001 %?5 %，螯合剂0.001%?5%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.001%?5%，脂肪醇聚氧乙烯醚0.001%?5%,烷基磺酸钠0.001 %?5 %，烷基硫酸酯钠0.001 %?5 %’纯净水64.99 %?99.992%，以上组分的含量总和为100% ；
[0023]步骤2、将步骤I中称取的纯净水加热至40°C?50°C ；
[0024]步骤3、将步骤I中称取的铜盐、铁盐、氨水、螯合剂、十二烷基二甲基苄基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠及烷基硫酸酯钠一起加入40°C?50°C的纯净水中，经搅拌均匀后形成过氧化氢定位催化复合助剂XAT。
[0025]本发明第二种技术方案的特点还在于:
[0026]铜盐采用的是硫酸铜、氯化铜或硝酸铜；
[0027]铁盐采用的是硫酸铁或氯化铁；
[0028]螯合剂采用的是任意一种有机螯合剂或无机螯合剂；
[0029]脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯单元数为I?15，疏水性基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为9?18;
[0030]烷基磺酸钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?20 ;
[0031]烷基硫酸酯钠的疏水基团为碳氢饱和脂肪链，脂肪链中的碳原子数为12?14。
[0032]本发所采用的第三种技术方案是，利用过氧化氢定位催化复合助剂XAT对棉纤维或棉纺织品前处理的方法，具体按照以下步骤实施:
[0033]步骤1、将待处理棉纤维或棉纺织品置入前处理设备中，加入软水，保持前处理浴循环，完成加工前的准备；
[0034]步骤2、经步骤I后，利用过氧化氢定位催化复合助剂XAT对前处理设备中的棉纤维或棉纺织品进行前处理加工。
[0035]本发明第三种技术方案的特点还在于:
[0036]步骤I具体按照以下步骤实施:
[0037]步骤1.1、将待加工的棉纤维或棉纺织品置入前处理设备中；
[0038]步骤1.2、经步骤1.1，向前处理设备中加入温度为20°C?40°C的软水，所加