替代海藻酸钠活性染料印花技术

　　2012年中国印染行业协会评选出了《第六批中国印染行业节能减排先进技术推荐目录》，共计25项。本期我们将刊登辽宁恒星精细化工有限公司的“替代海藻酸钠活性染料印花技术”项目，希望各企业结合自身情况，积极采用节能减排先进技术，提升企业清洁生产水平。

　　技术简介

　　自活性染料问世以来，国内外一直沿用海藻酸钠作为活性染料印花糊料，其不与活性染料发生反应，得色量适中且脱糊性好，然而也存在流变性不理想，圆(平)网印花特别是高目数网印，精细花型和大面积印制效果不理想等缺陷。但是，海藻酸钠在生产过程中造成大量的污染，由于环保的要求，近年来海藻酸钠的价格不继提高，导致印花成本升高。因此，国内外都在积极寻找海藻酸钠的替代品，研究较多的主要有改性淀粉糊、改性纤维素糊及合成增稠剂，虽然单项性能优于海藻酸钠，但不能满足活性印花浆的综合性能要求。

　　针对海藻酸钠的不足，国内外相继开发了各种合成增稠剂以替代海藻酸钠，并取得了一定的进展，但都无法同时满足活性染料印花的综合性能要求，尤其是脱糊性能明显不如海藻酸钠，想获得好的手感需要经过多次水洗。

　　新型增稠剂替代海藻酸钠应用于活性染料印花具有如下特点：

　　1.制浆容易，用量低，增稠能力强。

　　2.性能稳定，不易腐败变质，无APEO，属于环保产品。

　　3.流平性好，抱水能力强，精细花纹清晰，不渗化。

　　4.得色量高，鲜艳度好，可以降低染料用量，进而起到减少污水排放的作用。

　　5.与海藻酸钠相比，脱糊更容易，用水更少，使印制的织物手感更加柔软。

　　技术原理

　　针对市场上替代海藻酸钠活性染料印花增稠剂的需求，公司采用种子乳液聚合方法，选用丙烯酸、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甲基丙磺酸单体共聚，通过聚合反应生产出替代海藻酸钠活性染料印花增稠剂。

　　1．作用机理

　　选用丙烯酸、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甲基丙磺酸单体共聚，其中2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸单体可使聚合产物具有优异的抱水性，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯单体可使聚合物具有疏水缔合的作用，这类聚合物在稀溶液中主要以分子内缔合为主，在浓度大于临界缔合浓度时就形成以分子间缔合为主的超大分子结构，形成网状结构，使流体力学体积增大，从而表现出良好的增稠效果。特别是在有电解质（染料）的情况下，疏水缔合作用进一步加强。并表现出在强剪切下粘度降低，在低剪切下又会从新形成疏水基团相互作用的缔合，形成高粘度流体，具有很好的触变性，更适合圆网、平网印花的要求。该产品性能优异，操作易控制，成本较低，具有增稠缔合性能强，保水性好、印制产品轮廓清晰、好退浆手感软，生产工艺简单的特点。产品在用量4%配制的印花浆，具有触变性好，圆平印花不拖条，得色鲜艳、得色量高、保水性好不渗化，退浆容易，手感柔软，使印制的图案更加完整、丰满，不产生露底。

　　2.合成工艺

　　2．1工艺路线的选择

　　在合成路线上针对替代海藻酸钠活性染料印花增稠剂的要求进行了相应设计。

　　2.2引发剂的选择

　　引发剂是聚合反应的动力来源，在聚合过程中使用过硫酸氨单独引发体系，初期投入20%，其余80%连续滴加，在聚合阶段，由于先期投入的引发剂按其半衰期定量分解，再配合其余80%部分的连续滴加，可以使反应速率保持平稳，加快反应速度，缩短反应时间。

　　2.3水的选择

　　对水的要求与一般乳液聚合类似，对水中重金属离子有严格要求，因此应选用软化水，水的硬度在50PPM以下。

　　2.4温度的选择

　　理论上讲反应温度越高，反应速率越快。但是温度过高，会使体系凝胶量增大，造成放料困难，过低又会使反应时间延长，经多次试验，证明采用80~85℃为宜。

　　2.5单体的选择

　　为提供一种具有增稠缔合性能强，保水性好、印制产品轮廓清晰、好退浆手感软，生产工艺简单的项目产品，通过实验选择，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甲基丙磺酸单体共聚，反应生产出环保替代海藻酸钠活性染料印花增稠剂。

　　2.6时间选择

　　通过大量理论探讨及实验总结，选择聚合时间3~4小时。

　　2.7关键设备

　　预乳釜、多功能反应釜、调速电机、循环往复泵。

　　技术关键与创新点

　　技术关键：采用种子乳液聚合方法，选用丙烯酸、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甲基丙磺酸单体共聚，其中2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸单体可使聚合产物具有优异的抱水性，烷氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯单体可使聚合物具有优异增稠缔合的作用，反应生产出替代海藻酸钠活性染料印花增稠剂。

　　创新点：采用2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸单体可使聚合产物具有很少的用量既具有优异的抱水性，二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯可使聚合产物具有优异的缔合增稠能力、良好的触变性及柔软的手感，突破性的使合成增稠剂达到甚至超过海藻酸钠的脱糊性能。

　　适用范围

　　纯棉梭织物、针织物、巾被类活性染料印花工艺。

　　节能减排效果

　　与海藻酸钠相比可减少活性染料用量5%~15%；与合成增稠剂相比达到同样脱糊率时耗水量减少30%~40%，蒸汽用量减少20%~30%，柔软整理达到相同手感可减少柔软剂用量15%~30%。