[发明专利]改性白糖还原剂及其制备方法和其在印染行业中的应用

说明书

技术领域  本发明属于精细化工中印染助剂领域，特别涉及到改性白糖还原剂及其制备方法和其在印染行业中的应用。

背景技术  还原剂在印染中已得到广泛应用，目前普遍采用保险粉、硫化钠、二氧化硫脲及其复配物、β-巯基乙醇、氯化亚锡等。但保险粉会自燃，尤其在吸湿后会自然升温而燃烧，储存的稳定性很差，在空气中会分解，致使有效成分不断下降；并且在剥色使用时，会释放二氧化硫气体，危害人体健康。调查结果表明，保险粉对人体的危害主要表现为对上呼吸道和皮肤损伤，接触人群的慢性鼻炎、慢性咽炎、慢性湿疹样皮炎和肺功能异常检出率均高于其他正常人群。硫化钠作为还原剂排放的废水中，通常硫化物超标，生物难降解。二氧化硫脲是一种新型的还原剂，由于其还原电位高，最高可达到-1180mV，并且分解速度慢、热稳定性能好、低毒，在印染和漂白工业中已成为保险粉的替代品，并被广泛应用于造纸工业、感光材料工业、印染行业和聚合物生产中。二氧化硫脲在其纯态时，既无氧化性又无还原性，在酸性溶液中很稳定，但在碱性溶液中会分解生成强还原性的次硫酸，并释放出新生态的氢，染料可与氢作用生成隐色体，从而实现还原作用。但在实际应用中，若不能很好的控制它的还原性，会导致某些染料过度还原，轻则使上染率降低、色泽变暗、浮色过多，影响色牢度；重则产生瑕疵，难以修复。同时很难把握还原剂的用量和三元配色的比例，因此难以大规模应用于印染行业。而从经济角度来分析，二氧化硫脲价格偏高，不利于整个印染行业的经济发展。β-巯基乙醇应用没有保险粉广泛，它的优点是废水中没有硫化物，染色时也没有臭味，但没有足够的染料供作选择，许多水不溶性染料不能完全溶解而留下渣滓，染色成本过高。氯化亚锡主要应用于拔染印花中，其最大的优点是拔染工艺简单，但在雕印花中经常会发生渗化现象，特别是涤纶、绵纶等织物更为明显。蒸发时会释放出氯化氢腐蚀蒸箱，并且在高温下适稳定性比较差，损耗较多，还原能力不足，因而造成雕不透。因此寻找或制备一种环保型、经济型的还原剂是今后还原剂研究的热点和发展趋势。

发明内容  本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种还原剂在印染行业中能完全替代或部分替代硫化钠和保险粉的产品，解决了传统还原剂在存放过程稳定性差和使用过程会分解对身体有害成分的问题，并且在同样的使用量与操作工艺下能达到与硫化钠、保险粉同样的效果的改性白糖还原剂及其制备工艺和其在印染行业中的应用。

本发明采用以下技术方案：改性白糖还原剂由由脂肪醛、白糖和水混合反应，可以同时添加缓冲剂混合反应后，再加入磺化剂混合反应，之后还可以再加入稳定剂和促进剂混合反应后，干燥得到白色或淡黄色粉状混合物产品。

上述的改性白糖高效还原剂的原料质量百分比如下：

白糖：30％～70％；

脂肪醛：3％～30％；

磺化剂：5％～35％；；

缓冲剂：0.1％～4.0％；

稳定剂：0.1％～5.0％；

促进剂：0.1％～5.0％；

水：10％～25％。

其制备方法步骤如下：将脂肪醛缓慢加入含白糖、缓冲剂、水的反应器中，控制混合反应温度在15℃以下，同时以50～100r/min的转速搅拌，添加完脂肪醛后，以1～5℃/min的升温速度将混合反应温度升温至20～80℃，混合反应30min～120min之后，再加入磺化剂，在加料过程中，混合反应温度为20～80℃，添加完磺化剂后，以1～5℃/min的升温速度将混合反应温度升至90～150℃，混合反应30～210min后，将混合反应温度降温至80～90℃，又加入稳定剂和促进剂后混合反应20～60min，干燥得到白色或淡黄色粉状的混合物产品。

上述的改性白糖还原剂在印染行业中的应用，在硫化染料染色的生产工艺中，改性白糖还原剂用量为染料用量的1～1.3倍，同时添加双氧水量为15ml/L，汽蒸温度100度。

上述的改性白糖还原剂在印染行业中的应用，在还原染料染色的生产工艺中，改性白糖还原剂与氢氧化钠与染料的用量比为1∶1∶1，同时添加氧化用双氧水量为30ml/L，汽蒸时间1～2分钟，蒸箱温度100度。

本方明采用以上技术方案制备得到的产品，其在25℃时，5.0g/L改性白糖还原剂的还原电位为-18～-12mV，当在5.0g/L改性白糖还原剂添加15g/L氢氧化钠时，其还原电位为-830～-650mV；其在80℃时，5g/L改性白糖还原剂的还原电位为-80～-35mV，当在5g/L改性白糖还原剂添加15g/L氢氧化钠时，其还原电位为-1120～-930mV。易溶于水、化学稳定性高，并且制造成本低，在印染行业中的应用具有高效环保的特点。