專利名稱：非硅為主體的動態消泡微乳液及其制作方法
技術領域：
本發明涉及紡織印染生產中使用的一種消泡助劑，具體是指在織 物前處理、印、染、漂、整理過程中使用的一種非硅為主體的動態消 泡微乳液及其制作方法。
背景技術：
紡織生產的織物前處理、印、染、漂、整理過程中，由各種助劑 配制成的處理浴常常會起泡沫，影響處理過程的進行和處理的質量， 為此常常用各種消泡劑消除處理過程中的泡沫。
常用的硅類消泡劑含無機硅如鋁硅酸鈉鎂，或含有機硅如聚二甲 基硅氧烷，當兩者組合使用時，消泡的效果更好。
但硅類消泡劑在應用中，尤其是在pH值偏高，溫度高或液流在 處理時剪切力偏大的應用場合，很容易產生無機硅或有機硅等抑泡組 分漂析，這類疏水性硅沾在處理的織物或設備上，形成"硅斑"，影 響手感和外觀。
為此，許多專利技術提出了對聚二甲基硅氧垸作改性以提高其在 處理浴中穩定性的措施。如DE3807247HE和USP3951832號專利用聚 醚與聚二甲基硅氧垸作接枝嵌段共聚，但形成的Si-0-C側鍵不耐酸， 不耐堿，不耐熱，在105'C以上pH10.0的染浴中，側鍵會發生斷裂， 仍會產生硅斑。
USP 7056870號專利采取了將聚二甲基硅氧垸加氟取代的化學措 施，增強了表面活性和消泡效果，但聚二甲基硅氧烷氟化后很不穩定，
更易漂析。
DE3011304, DE3123103號專利提出了將聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚 嵌段共聚在聚二甲基硅氧烷上，但該技術對分子量需嚴格控制的合成 工藝難以實現。
因此，專家們認為，提高硅系消泡劑的處理浴穩定性是一條路， 而研發非硅為主體的消泡劑則又是一條路，UPS 6350787和 UPS5895605專利提出以脂肪醇聚氧乙烯醚與環氧氯丙烷加成的消泡 劑。它們既不含有機硅，又易生物降解，本身又是非離子表面活性劑， 并不會影響染浴功能，但動態消泡效果用于溢流染色中遠遠不足。
另一類非有機硅消泡劑是以乙撐雙硬脂酰胺增溶于蠟質和礦物 油之后的非有機硅類消泡組分。德國Cognis在UPS6610752專利中提 出，應用中發現其用量在重量百分比1%及以下時，其消泡效果尚不 夠滿意，當用量再增加，超過1%時，消泡體系出現了不穩定現象， 雖然沒有有機硅存在，但是其中的蠟和無機硅較易漂析出來，對織物 的手感有較大的妨礙。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服上述背景技術中的缺陷，提 出一種能在處理浴較大溫度范圍內和較寬pH值范圍內保持穩定和有 良好消泡效果的非硅為主體的動態消泡微乳液。
本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是提出的以非硅為 主體的動態消泡微乳液，按重量比包括如下組分 組分1 、植物油 含量1. 0%-30. 0%
組分2、乙撐雙硬脂酰胺類 含量0.01%-8.0% 組分3、 N-烷基雙馬來酰亞胺類 含量0. 01%-5. 0%
含量1%-30. 0%
含量0. 05%-5. 0%
含量1%-25% 含量0. 1%-12% 含量1%-80% 含量0. 05%-10%
含量0. 05%-8% 含量0. 5%-20%
含量0. 5%-3. 0% 含量0. 01%-8. 0% 含量1%-30. 0%
組分4、 N-不對稱或對稱烷基代脲類 組分5、超支鏈聚酯聚醇 組分6、異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯 組分7、松節油透醇 組分8、縮乙二醇醚類 組分9、縮水山梨醇油酸酯 組分IO、聚氧乙烯聚氧丙烯醚L-52 組分ll、磺化蓖麻油 組分12、 6501月桂基醇酰胺 組分13、 N-烷基氮酮類 組分14、 N-烷基脂肪酰胺類
由以上14個組分組成的動態消泡微乳液，每kg動態消泡微乳液 中還加入有10-15mg的聚二甲基硅氧垸，為組分15。
所述的植物油為椰子油、菜籽油、大豆油、芝麻油、橄欖油、葵 花籽油、玉米油、茶油、山茶油、棉籽油、棕櫚油或花生油，最佳含 量為5%-25%。
所述的乙撐雙硬脂酰胺類為乙撐雙硬酯酰胺、乙撐雙月桂酰胺、 乙撐雙肉桂酰胺、乙撐十六酰胺或乙撐雙油酰胺，最佳含量為1%-5%。
所述的N-垸基雙馬來酰亞胺為N-甲基雙馬來酰亞胺、N-乙基雙 馬來酰亞胺、N-丙基雙馬來酰亞胺、N-異丙基雙馬來酰亞胺、N-異丁 基雙馬來酰亞胺、N-異戊基雙馬來酰亞胺、N-異辛基雙馬來酰亞胺或 N-異壬基雙馬來酰亞胺，最佳含量為0. 8%-4%。
所述的N-不對稱或對稱垸基代脲類為N， N' -二甲基脲、N，N' -二乙基脲、N'-甲基N-乙基脲、N，N-二乙基脲、N-甲基N' -丁基脲、 N-甲基N'-丙基脲、N-乙基N' -丁基脲、N-甲基N'-丙基脲、N- 乙基N' -丁基脲、N-甲基N-丁基N'-乙基脲、N-甲基N'-異戊基脲、 N，N，N' ，N' -四甲基脲、N，N，N' ，N'-四乙基脲、N，N，N' ，N'-四異 丙基脲、N,N,N' ，N'-四異丁基脲、N,N，N' ，N'-四正丁基脲、 N，N，N' ，N'-四異戊基脲、N,N,N' ,N'-四異辛基脲、N-甲基N-乙 基N' -丁基脲或N，N,N'-三異丁基脲，最佳含量為5%-25%。
所述異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯為異辛基或辛烷基聚氧乙烯醚 (E0) 3磷酸酯、異辛基或辛垸基聚氧乙烯醚(E0) 6磷酸酯、異辛 基或辛垸基聚氧乙烯醚(E0) 7磷酸酯、異辛基或辛烷基聚氧乙烯醚 (E0) 9磷酸酯或異辛基或辛垸基聚氧乙烯醚(E0) 12磷酸酯，最佳 含量均為4%-20%。
所述的縮乙二醇醚類為乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單 丙醚、乙二醇單丁醚、二縮乙二醇單甲醚、二縮乙二醇單乙醚、二縮 乙二醇單丙醚、二縮乙二醇單丁醚、三縮乙二醇單甲醚、三縮丙二醇 單甲醚、三縮乙二醇單乙醚、三縮乙二醇單丙醚、三縮乙二醇單丁醚、 丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、二縮 丙二醇單甲醚、二縮丙二醇單乙醚、二縮丙二醇單丙醚或二縮丙二醇 單丁醚，最佳含量為10%_60%。
所述的N-烷基氮酮類為N-異戊基氮酮、N-異辛基氮酮、N-癸基 氮酮、N-異十三基氮酮或N-月桂基氮酮，最佳含量為1%-5%。
所述的N-垸基脂肪酰胺類為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙 酰胺、N,N-二甲基辛酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、N，N-二丁基乙酰胺或 N，N-二戊基乙酰胺，最佳含量為5%-25%。
針對上述非硅為主體的動態消泡微乳液的制作方法，所述制作方 法包括以下3步
A、將組分1植物油增溶于組分2乙撐雙硬酯酰胺中，增溶后形成絡
合物；
B、 將組分3至14共12種物質混合，將形成的混合物與步驟A中所 述的絡合物混合配制成消泡微乳液；
C、 作消泡處理時，在步驟B所述的消泡微乳液中或直接在消泡處理 浴中加入組分15聚二甲基硅氧烷。
本發明的有益效果是
采用植物油而不采用石蠟和礦物油，環境友好，成本低，不易析 出，增溶混合制成的微乳液能提高動態消泡效果，可用于紡織品的染 前處理，以及印花、染色、漂白和后整理過程中，處理浴的溫度范圍 為25-140。C， pH值范圍為2. 5-13。
具體實施例方式
本發明適用于羊毛、棉、絲、麻、純紡或混紡機織物、針織物、 無紡織物的前處理(包括纖維原料的脫膠、精練)、漂白、印花和染 整過程中各種處理液的動態消泡。 實施例1
非硅為主體的動態消泡微乳液按重量比包括如下組分
組分l、大豆油 含量10%
組分2、乙撐雙硬酯酰胺 含量2%
組分3、 N-異丁基雙馬來酰亞胺 含量1%
組分4、 N-甲基N-乙基N' -丁基脲 含量10%
組分5、超支鏈聚酯聚醇 含量2%
組分6、異辛基聚氧乙烯醚(EO) 3磷酸酯含量10%
組分7、松節油透醇 含量10%
組分8、三縮乙二醇單丁醚 含量30%
組分9、縮水山梨醇油酸酯 含量4%
組分10、聚氧乙烯聚氧丙烯醚L-52 含量3%
組分ll、磺化蓖麻油 含量8% 組分12、 6501月桂基醇酰胺 含量1%
組分13、 N-月桂基氮酮 含量4%
組分14、 N，N-二甲基乙酰胺 含量5%
上述組分組成的動態消泡微乳液在作消泡處理時，在每kg動態 消泡微乳中還加入10mg聚甲基硅氧垸，是組分15。 實施例2
非硅為主體的動態消泡微乳液按重量比包括如下組分
組分l、花生油 含量5%
組分2、乙撐雙硬酯酰胺 含量1%
組分3、 N-正丁基雙馬來酰亞胺 含量2%
組分4、 N-甲基N' -丁基脲 含量8%
組分5、超支鏈聚酯聚醇 含量3% 組分6、異辛垸基聚氧乙烯(E0) 3磷酸酯 含量8% 組分7、松節油透醇 含量1%
組分8、三縮乙二醇單乙醚 含量44% 組分9、縮水山梨醇油酸酯 含量5% 組分IO、聚氧乙烯聚氧丙烯醚L-52 含量2% 組分ll、磺化蓖麻油 含量5% 組分12、 6501月桂基醇酰胺 含量0. 8%
組分13、 N-月桂基氮酮 含量2. 2%
組分14、 N， N-二甲基辛酰胺 含量13%
上述組分組成的動態消泡微乳液在作消泡處理時，在每kg動態
消泡微乳中還加入15mg聚甲基硅氧烷，是組分15。 應用例1
顏料懸浮體染色中的動態消泡
染色基材為單位重量為0.98kg/in2的聚酯/聚氨酯合成皮革，顏 料為棕色5'，染料用量6% (重量百分比)。
先用染料棕5'與等量的非硅為主體的動態消泡微乳液混合打成 漿狀，放置15分鐘后再加入水稀釋后加入染缸，浴比為l: 20,以l 。C/l'升溫速率升溫至125'C，保溫運轉60分鐘一關汽一降溫一沖 洗—出缸一烘干。染出產品色澤均勻，無硅斑，手感也好。其它工藝 均同采用有機硅消泡劑的工藝。 應用例2
還原料染料隱色酸染羊毛織物的動態消泡
染色基材為單位重量為0.68kg/m2的羊毛大衣呢，用還原綠1'
染料，染料用量為4% (重量百分比)。 包括下述操作步驟
第一步采用保險粉(10-18份)/二氧化硫脲(10-30份)/焦亞硫 酸鈉(8-12份)的混合還原劑，以其每37.5份比2份染料 之比，加水打漿，使增溶的還原染料隱色體液最終的PH值 為ll.O (用NaOH調節)，打獎后的染料需放置15min;
第二步加非硅為主體的動態消泡微乳液，加入量為按浴比稀釋的每 L染浴2mL，打漿后染料放置15min后，將隱色體液加入染 浴，攪拌均勻；
第三步將稀釋的染料隱色體液通過檸檬酸、醋酸鈉、甲酸、醋酸組 成的混合的釋酸緩沖劑調節染浴PH值至4. 5-5. 0，此時染
料隱色體已全部轉為隱色酸，可開始染色。以rc/i'的升
溫速率將染浴溫度升至100°C，并于100。C保溫運轉60分鐘 —關汽一降溫一沖洗一出缸一烘干。染出產品色澤均勻，無 硅斑，手感也好。其它工藝均同采用有機硅消泡劑的工藝。
應用例3
尿黃羊毛漂白過程的消泡
該過程為對尿黃的羊毛作脫色處理，包括下述工藝
(1) 氧化漂白工藝
每L漂白浴加入20mL濃度為379&的氧化氫、lg/L磺酸型螯合分 散劑以及2.0mL非硅為主體的動態消泡微乳液，用堿調節pH至 9.5-10.0;同時加入1.5% (重量比)雙酰胺漂白活化劑，4% (重量 比)的水解蛋白質(羊毛保護劑)。于4(TC漂60分鐘，然后加人lg/L 脫過氧化氫酶，以去除多余的自由基氧(運轉5分鐘)，其它相應工 藝同有機硅為主的消泡劑；
(2) 還原漂白工藝
漂白浴中加入7.5% (重量比)二氧化硫脲，4.5% (重量比)焦 亞硫酸鈉，每kg漂白浴還加入4y。(重量比)水解蛋白質，10mg四氫 硼鈉堿溶液(以硼鈉計)，以及lmL/L非硅為主體的動態消泡微乳液。 溫度5(TC，將漂液pH調至4.5-5.0，作還原漂20分鐘。此工藝漂出 產品百度均勻，無硅斑，手感好，其它相應的工藝同采用有機硅消泡 劑。
應用例4
黃麻或大麻脫膠中的消泡
基材為任何植物性原麻，附著部分尚沒有脫落的韌皮莖桿，包括 下述過程 (1)酸處理
處理浴含4g/L硫酸(濃度為98%) ， 2mL/L非硅為主體的動態消泡 微乳液，于100°C以下處理20分鐘后清洗。
(2) 堿氧處理A
處理浴含10g/L NaOH， 10 mL/L H 2 0 2 ， 2mL/L非硅為主體動態 消泡微乳液，于IO(TC以下處理20分鐘。
(3) 堿氧處理B(換新鮮浴)
處理浴含10g/L NaOH， 10 mL/L 35%濃度的H202 ， 2mL/L非硅為 主體的動態消泡微乳液，于IO(TC條件下處理90分鐘。
(4) 還原漂白處理
處理浴含10g/L 二氧化硫脲，3g/L焦亞硫酸鈉，lmL/L非硅為 主體的動態消泡微乳液，以及10mg/kg四氫硼鈉堿溶液。此法的麻脫 膠均勻，無硅斑，手感好，其它相應的工藝同采用有機硅消泡劑。
權利要求
1、一種非硅為主體的動態消泡微乳液，其特征在于按重量比包括如下組分組分1、植物油 含量1.0％-30.0％組分2、乙撐雙硬脂酰胺類含量0.01％-8.0％組分3、N-烷基雙馬來酰亞胺類含量0.01％-5.0％組分4、N-不對稱或對稱烷基代脲類含量1％-30.0％組分5、超支鏈聚酯聚醇 含量0.05％-5.0％組分6、異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯 含量1％-25％組分7、松節油透醇 含量0.1％-12％組分8、縮乙二醇醚類含量1％-80％組分9、縮水山梨醇油酸酯含量0.05％-10％組分10、聚氧乙烯聚氧丙烯醚L-52 含量0.05％-8％組分11、磺化蓖麻油 含量0.5％-20％組分12、6501月桂基醇酰胺 含量0.5％-3.0％組分13、N-烷基氮酮類 含量0.01％一8.0％組分14、N-烷基脂肪酰胺類 含量1％-30.0％由以上14個組分組成的動態消泡微乳液，每kg動態消泡微乳液中還加入有10-15mg的聚二甲基硅氧烷，為組分15。
2、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的植物油為椰子油、菜籽油、大豆油、芝麻油、橄欖油、 葵花籽油、玉米油、茶油、山茶油、棉籽油、棕櫚油或花生油，最佳 含量為5%-25%。
3、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的乙撐雙硬脂酰胺類為乙撐雙硬酯酰胺、乙撐雙月桂酰 胺、乙撐雙肉桂酰胺、乙撐十六酰胺或乙撐雙油酰胺，最佳含量為1%-5%。
4、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的N-垸基雙馬來酰亞胺為N-甲基雙馬來酰亞胺、N-乙 基雙馬來酰亞胺、N-丙基雙馬來酰亞胺、N-異丙基雙馬來酰亞胺、N-異丁基雙馬來酰亞胺、N-異戊基雙馬來酰亞胺、N-異辛基雙馬來酰亞 胺或N-異壬基雙馬來酰亞胺，最佳含量為0. 8%-4%。
5、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的N-不對稱或對稱烷基代脲類為N，N' -二甲基脲、 N,N' -二乙基脲、N'-甲基N-乙基脲、N，N-二乙基脲、N-甲基N'-丁基脲、N-甲基-丙基脲、N-乙基N' -丁基脲、N-甲基N'-丙基 脲、N-乙基N' -丁基脲、N-甲基N-丁基N'-乙基脲、N-甲基N' -異戊基脲、N，N,N' ,N'-四甲基脲、N，N，N' ，N'-四乙基脲、 N,N，N' ，N'-四異丙基脲、N，N，N' ,N'-四異丁基脲、N， N， N' ，N'— 四正丁基脲、N，N，N' ，N'-四異戊基脲、N，N，N' ,N'-四異辛基脲、 N-甲基N-乙基N' -丁基脲或N，N，N'-三異丁基脲，最佳含量為 5%-25%。
6、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特征在于所述異構醇聚氧乙烯醚磷酸酯為異辛基或辛烷基聚氧乙烯醚 (E0) 3磷酸酯、異辛基或辛烷基聚氧乙烯醚(E0) 6磷酸酯、異辛基或辛垸基聚氧乙烯醚(EO) 7磷酸酯、異辛基或辛垸基聚氧乙烯醚 (EO) 9磷酸酯或異辛基或辛垸基聚氧乙烯醚(EO) 12磷酸酯，最佳含量均為4%-20%。
7、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的縮乙二醇醚類為乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二 醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二縮乙二醇單甲醚、二縮乙二醇單乙醚、 二縮乙二醇單丙醚、二縮乙二醇單丁醚、三縮乙二醇單甲醚、三縮丙 二醇單甲醚、三縮乙二醇單乙醚、三縮乙二醇單丙醚、三縮乙二醇單 丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、 二縮丙二醇單甲醚、二縮丙二醇單乙醚、二縮丙二醇單丙醚或二縮丙二醇單丁醚，最佳含量為10%-60%。
8、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的N-垸基氮酮類為N-異戊基氮酮、N-異辛基氮酮、N-癸基氮酮、N-異十三基氮酮或N-月桂基氮酮，最佳含量為1%-5%。
9、 根據權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液，其特 征在于所述的N-烷基脂肪酰胺類為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲 基乙酰胺、N，N-二甲基辛酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、N，N-二丁基乙酰 胺或N, N-二戊基乙酰胺，最佳含量為5%-25%。
10、 針對權利要求1所述的非硅為主體的動態消泡微乳液的制作 方法，其特征在于所述制作方法包括以下3步A、 將組分i植物油增溶于組分2乙撐雙硬酯酰胺中，增溶后形 成絡合物；B、 將組分3至14共12種物質混合，將形成的混合物與步驟A 中所述的絡合物混合配制成消泡微乳液；C、 作消泡處理時，在步驟B所述的消泡微乳液中或直接在消泡 處理浴中加入組分15聚二甲基硅氧烷。
全文摘要
紡織印染生產中使用的非硅為主體的動態消泡微乳液及其制作方法，其中含有植物油、乙撐雙硬脂酰胺類、N-烷基雙馬來酰亞胺類、N-不對稱或對稱烷基代脲類、超支鏈聚酯聚醇、異構醇聚氧乙烯醚(EO)₃磷酸酯、松節油透醇、縮乙二醇醚類、縮水山梨醇油酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚L-52、磺化蓖麻油、6501月桂基醇酰胺、N-烷基氮酮類、N-烷基脂肪酰胺類以及聚二甲基硅氧烷；制作方法是A.將植物油增溶于乙撐雙硬酯酰胺中形成絡合物；B.將聚二甲基硅氧烷以外的其他12種組分混合，并與絡合物混合配制成消泡微乳液；C.加入聚二甲基硅氧烷。優點是不采用石蠟和礦物油、環境友好、成本低、不易析出、消泡效果好，處理浴的溫度25-140℃，pH值2.5-13。
文檔編號B01D19/04GK101362063SQ20081020069
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月27日 優先權日2008年9月27日
發明者周勤謙, 姚明富, 張德良, 磊 方, 武達機 申請人:上海市毛麻紡織科學技術研究所