本發(fā)明屬于染料固色技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種節(jié)水活性染料皂洗劑的制備方法。
背景技術(shù):
活性染料色譜齊全,色澤鮮艷,成本低,染色工藝成熟,因此,80%以上的纖維素纖維染色和印花均采用活性染料。活性染料種類繁多,化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣,其反應(yīng)效率也各有差異,但是它們都不能與纖維素纖維完全反應(yīng),此外,在上染固著纖維的同時(shí),染料還會(huì)發(fā)生水解,即活性染料中的活性基被羥基所取代而形成水解染料。這些未固著的染料和水解染料,其擴(kuò)散和吸附性能與原來的活性染料非常相似,因此容易吸附在纖維表面,并部分?jǐn)U散進(jìn)入纖維與纖維結(jié)合,容易導(dǎo)致滲色和再沾污,濕摩擦牢度,干摩擦牢度,水洗牢度,防沾色性能均不理想。為得到色牢度和品質(zhì)優(yōu)良的印染制品,活性染料染色后必須皂洗,選擇適當(dāng)?shù)脑硐磩┦翘岣弋a(chǎn)品質(zhì)量和和降低能耗最行之有效的方法。
皂洗主要是指印染后處理工序,對(duì)纖維織物經(jīng)印染加工后,為提高其顏色牢度與艷度,用肥皂或洗滌劑溶液將其表面上未經(jīng)固色的染料、所用助染劑、印花漿料等在近沸條件下進(jìn)行凈洗的加工工藝。目前皂洗劑有堿性含磷皂洗劑、多種表面活性劑復(fù)配成的皂洗劑及馬丙共聚物類皂洗劑,它們都是水溶液的液體類產(chǎn)品,包裝運(yùn)輸不便且成本高,易使織物產(chǎn)生褶皺,泡沫多,需消耗大量的水,甚至廢液中還含有對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響的磷酸酯(鹽)類表面活性劑,不利于環(huán)保。
因此,亟待開發(fā)一種安全環(huán)保、節(jié)水,且使用后織物無褶皺產(chǎn)生的活性染料皂洗劑,對(duì)相關(guān)領(lǐng)域具有必要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對(duì)傳統(tǒng)皂洗劑使用后易使織物產(chǎn)生褶皺,需消耗大量的水,且廢液中還含有對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的磷酸酯類表面活性劑,不利于環(huán)保的弊端,提供了一種節(jié)水活性染料皂洗劑的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)按質(zhì)量比5:1:10,分別稱取葡萄皮、葡萄籽和去離子水,置于破壁料理機(jī)中,破碎后出料得混合漿汁,按重量份數(shù)計(jì),分別選取100~120份混合漿汁、5~7份蔗糖、1~3份檸檬酸二銨和3~5份蛋白胨,攪拌混合后在121℃溫度下滅菌得培養(yǎng)基;
(2)按重量份數(shù)計(jì),分別稱取4~6份酵母菌粉、2~4份乳酸菌粉、1~3份雙歧桿菌粉和80~100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%葡萄糖溶液,攪拌混合后得活化復(fù)合菌液,向培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)基質(zhì)量5~7%活化復(fù)合菌液,攪拌混合后置于恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng);
(3)待發(fā)酵培養(yǎng)后得發(fā)酵混合物,將發(fā)酵混合物在121℃溫度下滅菌,滅菌后過濾,得發(fā)酵液,將發(fā)酵液減壓蒸餾,得濃縮發(fā)酵液,備用;
(4)稱取皂莢,去籽后得皂莢殼,將皂莢殼放入烘箱中,干燥后粉碎,過篩,得皂莢殼粉末,將皂莢殼粉末加入反應(yīng)釜中,并向反應(yīng)釜中加入皂莢殼粉末質(zhì)量8~10倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液,加熱至50~60℃浸提,浸提后過濾,得浸提液,將浸提液加入濃縮罐中濃縮,得濃縮液;
(5)將濃縮液加熱至45~50℃,并在氮?dú)獗Wo(hù)下,向濃縮液中滴加濃縮液質(zhì)量20~40%質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%二甲基二烯丙基氯化銨溶液,隨后滴加濃縮液2~3倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%氨水溶液,滴加后升溫至70~75℃,保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3~5h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,并停止通入氮?dú)?,出料得反?yīng)物;
(6)向反應(yīng)物中依次加入反應(yīng)物質(zhì)量10~15%硫酸溶液和反應(yīng)物質(zhì)量2~3倍無水乙醇,攪拌混合后抽濾,得濾渣,將濾渣放入真空干燥箱中干燥,干燥后粉碎,過篩,得干燥粉末;
(7)按質(zhì)量比1:5,將干燥粉末加入步驟(3)備用的濃縮發(fā)酵液中,攪拌混合后得混合物,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%醋酸溶液調(diào)節(jié)混合物ph至4.5~5.5,再向混合物中加入殼聚糖,加熱攪拌后趁熱過濾,得濾液,即得節(jié)水活性染料皂洗劑。
步驟(1)中所述的破碎轉(zhuǎn)速為15000~20000r/min,破碎時(shí)間為20~30s。
步驟(2)中所述的發(fā)酵培養(yǎng)的溫度為30~35,發(fā)酵培養(yǎng)的時(shí)間為10~12h。
步驟(4)中所述的浸提時(shí)間為3~4h。
步驟(6)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%。
步驟(7)中所述的殼聚糖質(zhì)量為混合物質(zhì)量3~5%。
本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明從葡萄皮和葡萄籽中,通過發(fā)酵的手段進(jìn)行提取酒石酸,把酒石酸和皂莢的活性物質(zhì)和陽離子皂莢膠進(jìn)行混合,并加入殼聚糖,最終制得節(jié)水活性染料皂洗劑,本發(fā)明中的有機(jī)官能團(tuán)能夠與染料的基團(tuán)相結(jié)合,從而能夠大幅增強(qiáng)聚合物分子和染料的結(jié)合力,使多余不牢固的染料迅速從織物上脫離,從而達(dá)到洗滌的效果,并且本發(fā)明制得的皂洗劑起泡性特別小,所以在繁瑣的皂洗過程中,幾乎不會(huì)產(chǎn)生泡沫,從而大量節(jié)省水的用量;
(2)本發(fā)明從皂莢中提取出皂莢中的活性物質(zhì),活性物質(zhì)中富含豐富的含有一定量的皂角甙等天然活性劑,這些活性劑呈中性,易生物降解,對(duì)皮膚無刺激,對(duì)人體無毒無害,同時(shí)還有一定的去污能力和起泡性,該活性劑有一定的耐酸、耐堿和耐鹽能力,與添加劑有較好的相容性;
(3)本發(fā)明從皂莢中提取出皂莢中的活性物質(zhì),其中富含豐富的皂莢膠,皂莢膠屬多糖類天然高分子化合物,其具有較好的水溶性和交聯(lián)性,且在低濃度下能形成高粘度的水溶液,利用二甲基二烯丙基氯化銨對(duì)皂莢膠進(jìn)行陽離子改性,改性后的物質(zhì)制得的皂洗劑,無需用水進(jìn)行反復(fù)清洗,具有優(yōu)異的節(jié)水效果。
具體實(shí)施方式
按質(zhì)量比5:1:10,分別稱取葡萄皮、葡萄籽和去離子水,置于破壁料理機(jī)中,在15000~20000r/min轉(zhuǎn)速下破碎20~30s,出料得混合漿汁,按重量份數(shù)計(jì),分別選取100~120份混合漿汁、5~7份蔗糖、1~3份檸檬酸二銨和3~5份蛋白胨,攪拌混合10~20min,在121℃溫度下滅菌15~20min,得培養(yǎng)基;按重量份數(shù)計(jì),分別稱取4~6份酵母菌粉、2~4份乳酸菌粉、1~3份雙歧桿菌粉和80~100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%葡萄糖溶液,攪拌混合3~5min,得活化復(fù)合菌液,向培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)基質(zhì)量5~7%活化復(fù)合菌液,攪拌混合5~10min后置于恒溫培養(yǎng)箱中,在30~35℃溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)10~12h;待發(fā)酵培養(yǎng)后,得發(fā)酵混合物,將發(fā)酵混合物在121℃溫度下滅菌15~20min,滅菌后過濾,得發(fā)酵液,將發(fā)酵液在40~50℃溫度下減壓蒸餾至發(fā)酵液原體積的15~20%,得濃縮發(fā)酵液;稱取500~700g皂莢,去籽后得皂莢殼,將皂莢殼放入烘箱中,在60~70℃溫度下干燥8~10h,干燥后粉碎,并過70~80目篩,得皂莢殼粉末,將皂莢殼粉末加入反應(yīng)釜中,并向反應(yīng)釜中加入皂莢殼粉末質(zhì)量8~10倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液,加熱至50~60℃,浸提3~4h,浸提后過濾,得浸提液,將浸提液加入濃縮罐中,在45~50℃溫度下濃縮至濾液原體積的20~25%,得濃縮液;稱取50~70g濃縮液加入三口燒瓶中,再將三口燒瓶放入水浴鍋中,升溫至45~50℃,并通入氮?dú)?,通氣速率?5~25ml/min,再在氮?dú)獗Wo(hù)下,向三口燒瓶中滴加濃縮液質(zhì)量20~40%質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%二甲基二烯丙基氯化銨溶液,控制滴加速率為3~5g/min,滴加完畢保溫?cái)嚢?~10min,隨后向三口燒瓶中滴加濃縮液2~3倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%氨水溶液,滴加后升溫至70~75℃,保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3~5h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,并停止通入氮?dú)猓隽系梅磻?yīng)物;向反應(yīng)物中依次加入反應(yīng)物質(zhì)量10~15%質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%硫酸溶液和反應(yīng)物質(zhì)量2~3倍無水乙醇,攪拌混合20~30min后抽濾,得濾渣,將濾渣放入真空干燥箱中,在40~45℃溫度下干燥5~7h,干燥后粉碎,并過60~80目篩,得干燥粉末;按質(zhì)量比1:5,將干燥粉末加入濃縮發(fā)酵液中,攪拌混合15~20min,得混合物,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%醋酸溶液調(diào)節(jié)混合物ph至4.5~5.5,再向混合物中加入混合物質(zhì)量3~5%殼聚糖,加熱至40~50℃,保溫?cái)嚢?0~15min,攪拌后趁熱過濾,得濾液,即得節(jié)水活性染料皂洗劑。
實(shí)例1
按質(zhì)量比5:1:10,分別稱取葡萄皮、葡萄籽和去離子水,置于破壁料理機(jī)中,在15000r/min轉(zhuǎn)速下破碎20s,出料得混合漿汁,按重量份數(shù)計(jì),分別選取100份混合漿汁、5份蔗糖、1份檸檬酸二銨和3份蛋白胨,攪拌混合10min,在121℃溫度下滅菌15min,得培養(yǎng)基;按重量份數(shù)計(jì),分別稱取4份酵母菌粉、2份乳酸菌粉、1份雙歧桿菌粉和80份質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%葡萄糖溶液,攪拌混合3min,得活化復(fù)合菌液,向培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)基質(zhì)量5%活化復(fù)合菌液,攪拌混合5min后置于恒溫培養(yǎng)箱中,在30℃溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)10h;待發(fā)酵培養(yǎng)后,得發(fā)酵混合物,將發(fā)酵混合物在121℃溫度下滅菌15min,滅菌后過濾,得發(fā)酵液,將發(fā)酵液在40℃溫度下減壓蒸餾至發(fā)酵液原體積的15%,得濃縮發(fā)酵液;稱取500g皂莢,去籽后得皂莢殼,將皂莢殼放入烘箱中,在60℃溫度下干燥8h,干燥后粉碎,并過70目篩,得皂莢殼粉末,將皂莢殼粉末加入反應(yīng)釜中,并向反應(yīng)釜中加入皂莢殼粉末質(zhì)量8倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液,加熱至50℃,浸提3h,浸提后過濾,得浸提液,將浸提液加入濃縮罐中,在45℃溫度下濃縮至濾液原體積的20%,得濃縮液;稱取50g濃縮液加入三口燒瓶中,再將三口燒瓶放入水浴鍋中,升溫至45℃,并通入氮?dú)?,通氣速率?5ml/min,再在氮?dú)獗Wo(hù)下,向三口燒瓶中滴加濃縮液質(zhì)量20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%二甲基二烯丙基氯化銨溶液,控制滴加速率為3g/min,滴加完畢保溫?cái)嚢?min,隨后向三口燒瓶中滴加濃縮液2倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%氨水溶液,滴加后升溫至70℃,保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,并停止通入氮?dú)?,出料得反?yīng)物;向反應(yīng)物中依次加入反應(yīng)物質(zhì)量10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%硫酸溶液和反應(yīng)物質(zhì)量2倍無水乙醇,攪拌混合20min后抽濾,得濾渣,將濾渣放入真空干燥箱中,在40℃溫度下干燥5h,干燥后粉碎,并過60目篩,得干燥粉末;按質(zhì)量比1:5,將干燥粉末加入濃縮發(fā)酵液中,攪拌混合15min,得混合物,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%醋酸溶液調(diào)節(jié)混合物ph至4.5,再向混合物中加入混合物質(zhì)量3%殼聚糖,加熱至40℃,保溫?cái)嚢?0min,攪拌后趁熱過濾,得濾液,即得節(jié)水活性染料皂洗劑。
將本發(fā)明制得的節(jié)水活性染料皂洗劑添加至25℃水中,攪拌混合均勻,配制得濃度為0.8g/l皂洗液,然后按浴比為1:20,將染色織物與皂洗液放入玻璃容器中,于85℃下皂洗26min,皂洗后將染色織物取出,晾干即可。本發(fā)明活性染料皂洗劑使用安全、環(huán)保節(jié)水,對(duì)染色織物具有較好的皂洗效果,可有效提高織物的染色牢度,皂洗后的織物干摩擦色牢度達(dá)4級(jí),濕摩擦色牢度達(dá)3級(jí),而傳統(tǒng)皂洗劑皂洗后的織物干摩擦色牢度為3級(jí),濕摩擦色牢度為3級(jí)。
實(shí)例2
按質(zhì)量比5:1:10,分別稱取葡萄皮、葡萄籽和去離子水,置于破壁料理機(jī)中,在17000r/min轉(zhuǎn)速下破碎25s,出料得混合漿汁,按重量份數(shù)計(jì),分別選取110份混合漿汁、6份蔗糖、2份檸檬酸二銨和4份蛋白胨,攪拌混合15min,在121℃溫度下滅菌18min,得培養(yǎng)基;按重量份數(shù)計(jì),分別稱取5份酵母菌粉、3份乳酸菌粉、2份雙歧桿菌粉和90份質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%葡萄糖溶液,攪拌混合4min,得活化復(fù)合菌液,向培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)基質(zhì)量6%活化復(fù)合菌液,攪拌混合8min后置于恒溫培養(yǎng)箱中,在33℃溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)11h;待發(fā)酵培養(yǎng)后,得發(fā)酵混合物,將發(fā)酵混合物在121℃溫度下滅菌18min,滅菌后過濾,得發(fā)酵液,將發(fā)酵液在45℃溫度下減壓蒸餾至發(fā)酵液原體積的18%,得濃縮發(fā)酵液;稱取600g皂莢,去籽后得皂莢殼,將皂莢殼放入烘箱中,在65℃溫度下干燥9h,干燥后粉碎,并過75目篩,得皂莢殼粉末,將皂莢殼粉末加入反應(yīng)釜中,并向反應(yīng)釜中加入皂莢殼粉末質(zhì)量9倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液,加熱至55℃,浸提4h,浸提后過濾,得浸提液,將浸提液加入濃縮罐中,在48℃溫度下濃縮至濾液原體積的23%,得濃縮液;稱取60g濃縮液加入三口燒瓶中,再將三口燒瓶放入水浴鍋中,升溫至48℃,并通入氮?dú)?,通氣速率?0ml/min,再在氮?dú)獗Wo(hù)下,向三口燒瓶中滴加濃縮液質(zhì)量30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%二甲基二烯丙基氯化銨溶液,控制滴加速率為4g/min,滴加完畢保溫?cái)嚢?min,隨后向三口燒瓶中滴加濃縮液3倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%氨水溶液,滴加后升溫至73℃,保溫?cái)嚢璺磻?yīng)4h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,并停止通入氮?dú)猓隽系梅磻?yīng)物;向反應(yīng)物中依次加入反應(yīng)物質(zhì)量13%質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%硫酸溶液和反應(yīng)物質(zhì)量3倍無水乙醇,攪拌混合25min后抽濾,得濾渣,將濾渣放入真空干燥箱中,在43℃溫度下干燥6h,干燥后粉碎,并過70目篩,得干燥粉末;按質(zhì)量比1:5,將干燥粉末加入濃縮發(fā)酵液中,攪拌混合18min,得混合物,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%醋酸溶液調(diào)節(jié)混合物ph至5.0,再向混合物中加入混合物質(zhì)量4%殼聚糖,加熱至45℃,保溫?cái)嚢?3min,攪拌后趁熱過濾,得濾液,即得節(jié)水活性染料皂洗劑。
將本發(fā)明制得的節(jié)水活性染料皂洗劑添加至28℃水中,攪拌混合均勻,配制得濃度為0.9g/l皂洗液,然后按浴比為1:23,將染色織物與皂洗液放入玻璃容器中,于90℃下皂洗24min,皂洗后將染色織物取出,晾干即可。本發(fā)明活性染料皂洗劑使用安全、環(huán)保節(jié)水,對(duì)染色織物具有較好的皂洗效果,可有效提高織物的染色牢度,皂洗后的織物干摩擦色牢度達(dá)5級(jí),濕摩擦色牢度達(dá)4級(jí),而傳統(tǒng)皂洗劑皂洗后的織物干摩擦色牢度為4級(jí),濕摩擦色牢度為3級(jí)。
實(shí)例3
按質(zhì)量比5:1:10,分別稱取葡萄皮、葡萄籽和去離子水,置于破壁料理機(jī)中,在20000r/min轉(zhuǎn)速下破碎30s,出料得混合漿汁,按重量份數(shù)計(jì),分別選取120份混合漿汁、7份蔗糖、3份檸檬酸二銨和5份蛋白胨,攪拌混合20min,在121℃溫度下滅菌20min,得培養(yǎng)基;按重量份數(shù)計(jì),分別稱取6份酵母菌粉、4份乳酸菌粉、3份雙歧桿菌粉和100份質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%葡萄糖溶液,攪拌混合5min,得活化復(fù)合菌液,向培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)基質(zhì)量7%活化復(fù)合菌液,攪拌混合10min后置于恒溫培養(yǎng)箱中,在35℃溫度下恒溫發(fā)酵培養(yǎng)12h;待發(fā)酵培養(yǎng)后,得發(fā)酵混合物,將發(fā)酵混合物在121℃溫度下滅菌20min,滅菌后過濾,得發(fā)酵液,將發(fā)酵液在50℃溫度下減壓蒸餾至發(fā)酵液原體積的20%,得濃縮發(fā)酵液;稱取700g皂莢,去籽后得皂莢殼,將皂莢殼放入烘箱中,在70℃溫度下干燥10h,干燥后粉碎,并過80目篩,得皂莢殼粉末,將皂莢殼粉末加入反應(yīng)釜中,并向反應(yīng)釜中加入皂莢殼粉末質(zhì)量10倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液,加熱至60℃,浸提4h,浸提后過濾,得浸提液,將浸提液加入濃縮罐中,在50℃溫度下濃縮至濾液原體積的25%,得濃縮液;稱取70g濃縮液加入三口燒瓶中,再將三口燒瓶放入水浴鍋中,升溫至50℃,并通入氮?dú)?,通氣速率?5ml/min,再在氮?dú)獗Wo(hù)下,向三口燒瓶中滴加濃縮液質(zhì)量40%質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%二甲基二烯丙基氯化銨溶液,控制滴加速率為5g/min,滴加完畢保溫?cái)嚢?0min,隨后向三口燒瓶中滴加濃縮液3倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%氨水溶液,滴加后升溫至75℃,保溫?cái)嚢璺磻?yīng)5h,反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,并停止通入氮?dú)猓隽系梅磻?yīng)物;向反應(yīng)物中依次加入反應(yīng)物質(zhì)量15%質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%硫酸溶液和反應(yīng)物質(zhì)量3倍無水乙醇,攪拌混合30min后抽濾,得濾渣,將濾渣放入真空干燥箱中,在45℃溫度下干燥7h,干燥后粉碎,并過80目篩,得干燥粉末;按質(zhì)量比1:5,將干燥粉末加入濃縮發(fā)酵液中,攪拌混合20min,得混合物,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%醋酸溶液調(diào)節(jié)混合物ph至5.5,再向混合物中加入混合物質(zhì)量5%殼聚糖,加熱至50℃,保溫?cái)嚢?5min,攪拌后趁熱過濾,得濾液,即得節(jié)水活性染料皂洗劑。
將本發(fā)明制得的節(jié)水活性染料皂洗劑添加至30℃水中,攪拌混合均勻,配制得濃度為1.0g/l皂洗液,然后按浴比為1:25,將染色織物與皂洗液放入玻璃容器中,于95℃下皂洗22min,皂洗后將染色織物取出,晾干即可。本發(fā)明活性染料皂洗劑使用安全、環(huán)保節(jié)水,對(duì)染色織物具有較好的皂洗效果,可有效提高織物的染色牢度,皂洗后的織物干摩擦色牢度達(dá)4級(jí),濕摩擦色牢度達(dá)4級(jí),而傳統(tǒng)皂洗劑皂洗后的織物干摩擦色牢度為3級(jí),濕摩擦色牢度為3級(jí)。