1、印 染（2022 No.3）w w w.c n t e x c l o u d.c o m马来酸酐-丙烯酸共聚物/FMES 二元体系在皂洗中的应用王 琛1，卢吉超2()1.上 海 喜 赫 精 细 化 工 有 限 公 司，上 海 2 0 1 6 2 0；2.南 充 嘉 美 印 染 有 限 公 司，四 川 南 充 6 3 7 5 0 0摘 要：马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 具 有 螯 合 水 解 染 料 的 能 力，而 脂 肪 酸 甲 酯 乙 氧 基 化 物 磺 酸 盐 FMES 具 有 优 异 的 清 洗性 能 与 防 止 染 料 聚 集 的 性 能，试 验 将 二 者 复 配 得 到
2、 二 元 皂 洗 体 系（相 对 分 子 质 量 3 800），并 用 于 印 花 织 物 的 皂 洗。结果表明，其对印花织物具有良好的皂洗效果，色牢度、防沾色均有明显提高，且缩短了皂洗流程。关键词：皂洗剂；防沾色；螯合；马-丙共聚物中图分类号：TS 193.71 文献标志码：B 文章编号：1000-4017（2022）03-0050-03Application of the binary system of maleic anhydride-acrylic acid copolymer/FMES in soaping processWANG Chen1,LU Jichao2()1.S h a
3、 n g h a i X i h e F i n e C h e m i c a l C o.,L t d.,S h a n g h a i 2 0 1 6 2 0,C h i n a;2.N a n c h o n g J i a m e i D y e i n g&P r i n t i n g C o.,L t d.,N a n c h o n g 6 3 7 5 0 0,C h i n aAbstract:Maleic anhydride-acrylic acid copolymer has excellent chelating performance for hydrolyzed
4、dyes.Fatty acid methyl ester ethoxylate sodium sulfonate is a kind of high-effective cleanser with excellent anti-fouling performance.In the experiment,the two are compounded into a soaping agent(relative molecularweight 3 800),which is used for the soaping of printed fabrics.The results show that i
5、t has a good soaping ef fect on printed fabrics,the color fastness and anti-staining of the prints are significantly improved,and thesoaping process is shortened.Key words:soaping agent;anti-staining;chelate;maleic anhydride-acrylic acid copolymer收稿日期：2021-11-01；修回日期：2022-02-18作 者 简 介：王 琛（1982），男，硕
6、士，主 要 从 事 纺 织 品 染 整 生 产 与 研 究。E-mail：138651。0 前言马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 作 为 活 性 染 料 防 沾 色 皂洗 剂，在 实 际 生 产 中 存 在 一 些 缺 陷，如 渗 透 性 能 差，只能 清 洗 织 物 表 层 的 水 解 染 料，螯 合 性 能 容 易 受 盐 的 干扰等 1。脂 肪 酸 甲 酯 乙 氧 基 化 物 磺 酸 盐（FMES）具 有 低 泡 沫和 优 异 的 分 散 净 洗 性 能，以 及 较 好 的 表 面 活 性，能 溶 胀 纤维 并 对 纤 维 内 部 的 染 料 进 行 深 层 皂 洗，同 时 FME
7、S 不 受Na+、Ca2+、Mg2+的 影 响。将 FMES 应 用 于 马 来 酸 酐-丙 烯酸 共 聚 物 皂 洗 工 艺 中，可 弥 补 后 者 在 皂 洗 中 不 耐 盐 和 皂洗能力差的缺陷，能获得理想的皂洗与防沾色效果 2。1 试验部分1.1 材料、试剂与仪器材 料 全 棉 平 纹 半 漂 布（14.6 tex 14.6 tex，523 根/10 cm 283 根/10 cm，117 g/m2）试 剂 马 来 酸 酐、丙 烯 酸（国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限公 司），亚 硫 酸 氢 钠、过 硫 酸 铵（陕 西 宝 化 科 技 有 限 责 任公 司），元 明 粉、纯 碱、片
8、 碱（湖 北 双 环 科 技 股 份 有 限 公司），FMES（上 海 喜 赫 精 细 化 工 有 限 公 司），活 性 红 C-B、活 性 橙 C-3R、活 性 黑 C-G（泰 兴 锦 鸡 染 料 有 限 公司）仪 器 PLgel MIXED 色 谱 柱（美 国 安 捷 伦 公 司），电子 天 平（梅 特 勒-托 利 多 仪 器 公 司），pH 计（上 海 仪 电 科学 仪 器 有 限 公 司），磁 力 搅 拌 器（常 州 舜 华 电 器 有 限 公司），恒 温 水 浴 锅（金 华 东 科 仪 器 设 备 有 限 公 司），721 分光 光 度 计（上 海 精 密 科 学 仪 器 有 限 公
9、 司），Spectra flashSF 450 电 子 测 色 配 色 仪（美 国 Datacolor 公 司），Y 571L耐 摩 擦 色 牢 度 仪（湖 州 市 志 达 电 子 仪 器 有 限 公 司），振荡染色机（南通凯德来纺织设备有限公司）1.2 马来酸酐-丙烯酸共聚物的合成 3 以 过 硫 酸 钠 为 引 发 剂，亚 硫 酸 氢 钠 为 稳 定 剂 组 成复 合 氧 化-还 原 引 发 体 系，采 用 水 溶 液 聚 合 法，通 过 改变 马 来 酸 酐 与 丙 烯 酸 的 配 比 获 得 不 同 相 对 分 子 质 量 的马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物。具 体 合 成 工
10、艺 为：在 四 颈 烧瓶 中 加 入 135 g 去 离 子 水，2.75 g 过 硫 酸 钠，升 温 至50马 来 酸酐-丙烯 酸 共 聚 物/F M E S 二元 体系 在 皂洗 中 的应 用 印 染（2022 No.3）60，搅 拌 5 min，使 过 硫 酸 钠 完 全 溶 解。准 备 两 只 滴液 漏 斗 A 和 B，将 X g 马 来 酸 酐、1.5 g 过 氧 化 氢、15 g 去离 子 水 混 合 均 匀，加 入 滴 液 漏 斗 A 内；将 Y g 丙 烯 酸、2 g亚 硫 酸 氢 钠、18 g 去 离 子 水 混 匀 后 加 入 滴 液 漏 斗 B 内。氮 气 排 空 四 颈
11、 烧 瓶 内 的 空 气，缓 慢 升 温 至 95，控 制 滴液 漏 斗 A 和 B 在 1 h 内 同 步 滴 加 完 毕，95 继 续 保 温 搅 拌反 应 2 h，用 30%液 碱 中 和 至 pH=7 8，过 滤 得 产 物。1.3 马来酸酐-丙烯酸共聚物与 FMES 的皂洗工艺染 色 工 艺：活 性 红 C-B 0.95%（omf），活 性 橙 C-3R1.75%（omf），活 性 黑 C-G 0.23%（omf），元 明 粉 90 g/L，浴 比 1 10。60 入 染，以 2/min 升 温 至 90，加 入10 g/L 纯碱促染 30 min。皂 洗 工 艺：染 色 织 物 于
12、 40 水 洗 2 min，浴 比 1 10，冰 醋 酸 酸 中 和 水 洗 2 min，加 入 皂 洗 剂（马 来 酸 酐-丙 烯酸 共 聚 物 与 FMES）1.5 g/L，并 升 温 至 95 水 洗 5 min，排 液。以 浴 比 1 20，60 水 洗 2 min，最 后 用 常 温 水 洗5 min，烘干。1.4 测试方法1.4.1 平均分子质量采 用 凝 胶 色 谱 柱（GPC）法 测 定 马 来 酸 酐-丙 烯 酸共 聚 物 的 相 对 低 分 子 质 量 和 相 对 高 分 子 质 量 以 及 二 者的分布系数，并计算聚合物的平均分子质量 4。1.4.2 螯合值将 1 g 马
13、 来 酸 酐-丙 烯 酸 聚 合 物 和 5 mL 草 酸 钠 指 示剂 加 入 到 100 mL 容 量 瓶 中，加 水 定 容 并 摇 匀。用 氯 化 钙溶 液 滴 定 至 出 现 浑 浊，为 滴 定 终 点。计 算 所 消 耗 的 Ca2+，即 可 得 到 1 g 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 的 钙 离 子 螯 合 值。1.4.3 分散力称 取 1 g 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 聚 合 物 与 2 g 碳 酸 钙 至100 mL 容 量 瓶 中，加 水 定 容 并 摇 匀，静 置 30 min，通 过滴 定 上 层 清 液 所 含 碳 酸 钙 的 质 量，计 算 1 g 马
14、 来 酸 酐-丙烯酸共聚物能分散碳酸钙的质量。1.4.4 皂洗残液吸光度采 用 721 型 分 光 光 度 计，测 试 皂 洗 剂 95 水 洗 后残 液 的 吸 光 度 值，计 算 皂 洗 残 液 中 染 料 的 浓 度，评 价 皂洗剂的净洗能力。1.4.5 织物 K/S 值及色差采 用 电 子 测 色 配 色 仪 测 试 皂 洗 后 织 物 的 K/S 值，织物折叠 4 层，测 5 个点，取平均值。1.4.6 色牢度按 照 GB/T 3920 1997 纺 织 品 色 牢 度 试 验 耐 摩擦色 牢度 测定 织物 的耐 干/湿摩 色牢 度，根据 灰色 样卡评 定 沾 色 级 数。按 照 G
15、B/T 3921.5 1997 纺 织 品 耐 洗色牢度测试方法 评定试样和贴衬织物的变色。2 结果与讨论2.1 马来酸酐-丙烯酸共聚物的性能表 1 是 不 同 配 比 合 成 的 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物的相对分子质量、螯合值与分散力。表 1 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 的 相 对 相 对 分 子 质 量、螯 合值与分散力Table 1 Relative molecular weight,chelation value and dispers ing power of maleic anhydride-acrylic acid copolymer编号1#2#3#4#
16、5#6#7#8#9#马来酸酐/g01020304050607080丙烯酸/g80706050403020100平均分子质量/（g mol-1）103 00025 00017 80013 6009 0804 2003 8002 500400Ca2+螯合值/（mg g-1）221933364239464130分散力/g0.731.030.870.850.790.600.520.530.28从 表 1 可 见，马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 的 结 构 和 相对 分 子 质 量 与 马 来 酸 酐 的 用 量 关 系 密 切。马 来 酸 酐 的反 应 活 性 远 低 于 丙 烯 酸，马 来
17、酸 酐 的 用 量 越 大，共 聚 物的 相 对 分 子 质 量 越 低。马 来 酸 酐 的 用 量 对 产 物 螯 合 力的 影 响 也 很 大，其 用 量 越 大，共 聚 物 中 的 羧 基 数 量 越多，螯合性能就越优异。马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 对 皂 洗 效 果 的 影 响，主 要体 现 在 分 散 力 和 螯 合 性 能。活 性 染 料 分 子 结 构 中 的 亲水 基 团 SO 32-会 与 染 液 中 的 Ca2+、Mg2+等 生 成 不 溶 于 水的 磺 酸 盐，马 来 酸 酐-丙 烯 酸 酸 共 聚 物 的 羧 基 可 以 与Ca2+、Mg2+等 离 子 形
18、成 稳 定 的 环 形 螯 合 物，同 时 也 将Ca2+、Mg2+结 合 的 水 解 染 料 一 并 螯 合 并 分 散 于 皂 洗 液中，使水解染料无法继续反沾纤维 5。2.2 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 与 FMES 复 配 的 皂 洗 效 果在 皂 洗 的 过 程 中，分 散 力 和 螯 合 力 都 有 助 于 水 解染 料 的 反 沾 污，考 虑 到 FMES 的 分 散 力 较 强，试 验 选 择螯 合 力 较 强 的 3#、4#、5#、6#、7#的 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 产物 与 FMES 复 配 用 于 织 物 的 皂 洗，通 过 测 定 皂 洗 残 液 的吸
19、 光 度、布 面 K/S 值 以 及 耐 摩 擦 色 牢 度 和 耐 水 洗 色 牢度，评价二者的协同皂洗效果，如表 2 所示。51印 染（2022 No.3）w w w.c n t e x c l o u d.c o m表 2 马来酸酐-丙烯酸共聚物与 FMES 皂洗体系的皂洗效果Table 2 Soaping results with different soaping agents马来酸酐-丙烯酸共聚物+FMES100%3#50%3#+50%FMES100%4#50%4#+50%FMES100%5#50%5#+50%FMES100%6#50%6#+50%FMES100%7#50%7#+5
20、0%FMES100%FMES吸光度0.4060.7210.4910.7630.3480.7030.4640.8320.4910.7310.757原布K/S 值2.5552.1022.4161.6722.2711.5561.8901.3421.9081.4451.426衬布K/S 值0.1570.2310.3900.6730.6350.7570.7010.7250.7380.9120.951色牢度/级湿摩33 433 4343 443 43 44干摩3 44 544 544 54 554-554 5变色4 5454444 544-543 4沾色3 443 443 43 433 43 444对 表
21、 2 分 析 可 知，添 加 了 FMES 的 复 配 皂 洗 剂 的 皂洗 残 液 吸 光 度 要 比 单 独 用 马-丙 共 聚 物 的 皂 洗 残 液 吸光 度 高，这 说 明 FMES 具 有 优 异 的 净 洗 能 力，能 将 更 多的染料剥离清洗到皂洗液中。对 于 耐 摩 擦 色 牢 度，相 比 单 独 使 用 马 来 酸 酐-丙 烯酸 共 聚 物，添 加 了 FMES 的 皂 洗 剂 均 能 提 升 0.5 1 级。皂 洗 剂 的 洗 涤 力 越 强，布 面 未 结 合 的 染 料 就 被 清 洗 越干 净，耐 洗 色 牢 度 就 越 好。但 是 另 一 方 面，皂 洗 剂 的
22、洗涤 力 过 高，会 导 致 布 面 变 色 严 重，如 表 2 中 添 加 了FMES 的 皂 洗 剂，原 布 的 K/S 值 均 较 小，说 明 皂 洗 后 原 布颜 色 变 浅。因 此，在 生 产 实 践 中，若 在 皂 洗 剂 中 添 加 过多的 FMES，会导致织物皂洗前后的色差明显。在 防 沾 色 方 面，马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 和 FMES都 有 很 好 的 协 同 防 沾 色 效 果，马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物优 异 的 螯 合 力 能 锁 定 水 解 染 料 并 形 成 胶 体 团，FMES 的分 散 性 能 将 水 解 染 料 形 成 的 胶 团
23、 分 散 于 皂 洗 液 中，如表 2 所 示，添 加 了 FMES 的 皂 洗 剂 体 系 的 衬 布 防 沾 色 等级能提高 0.5 级。2.3 马来酸酐-丙烯酸共聚物/FMES 皂洗体系的应用在 印 花 织 物 皂 洗 过 程 中，不 仅 要 清 洗 未 附 着 的 染料，还 要 彻 底 清 洗 残 留 的 印 花 糊 料，这 就 需 要 皂 洗 体 系具 备 润 湿、溶 胀、洗 涤、分 散 和 防 沾 污 等 性 能。马 来 酸酐-丙 烯 酸 共 聚 物/FMES 皂 洗 体 系 有 优 异 的 净 洗 与 防沾色能力，适用于印花织物的白地防沾污皂洗 6。大 生 产 皂 洗 工 艺：印
24、 花 布 以 60 m/min 车 速，平 幅 对中 进 布，绳 状 水 洗 机。洗 涤 工 艺 流 程：染 色 织 物 浸 轧10 g/L 盐酸 重轧 车 2 格高 水位 溢流 平幅 水洗 平幅轧 车 2 格 高 水 位 逆 流 平 洗（前 两 格 冷 水，第 三 格45，第 四 格 60）J 型 容 布 槽 堆 置 1#绳 洗 槽 80 热 洗 轧 车（轧 车 压 力 0.3 MPa）2#绳 洗 槽 85 热 洗 轧 车 3#绳 洗 槽 95 热 洗（3#绳 洗 槽 皂 洗 剂 质 量 浓度 为 3 g/L）三 辊 高 效 轧 车 轧 干，开 幅 进 85 水 洗 箱 和95 水 洗 箱
25、热 洗（水 洗 箱 轧 车 压 力 0.25 MPa，涨 力 架 0.150.3 MPa）1 道冷水水洗槽 出布轧车。以 相 对 分 子 质 量 3 800 的 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物与 FMES 按 照 1 1 组 成 皂 洗 体 系，测 试 织 物 皂 洗 后 的 外观质量和防沾色等指标，结果如表 3 所示。表 3 织物皂洗后的外观质量和色牢度Table 3 Appearance quality and color fastness of fabrics aftersoap ing织物1#2#3#外观质量纬斜/2.72.21.6扭度/1.31.40.7折子无无无花色符样符样
26、符样色牢度/级干摩44 54熨烫33 43 4皂煮443湿摩33 43 4注：1#织 物 为 纯 棉 巴 厘 纱 蓝 色 印 花 布（24 tex 24 tex，283 根/10 cm 236 根/10 cm），2#织 物 为 全 棉 迷 彩 面 印 花 布（14.6 tex 14.6 tex，378 根/10 cm 378 根/10 cm），3#织 物 为 全 棉 满 底 大 花 印花布（14.6 tex 14.6 tex，378 根/10 cm 378 根/10 cm）。从 表 3 可 知，由 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物/FMES 皂洗 体 系 处 理 的 三 种 印 花 布，
27、各 项 指 标 均 符 合 客 户 和 市场 的 要 求。该 二 元 皂 洗 体 系 具 有 低 泡 沫 和 很 好 的 洗 涤力，与 常 规 的 皂 洗 剂 工 艺 相 比，可 至 少 减 少 一 道 热 水 洗和一道冷水洗，节约用水，减少废水排放，可节能减排。3 结论（1）马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物/FMES 组 成 的 皂 洗 体系，兼 具 马 来 酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 捕 捉 水 解 染 料 和FMES 的 强 力 洗 涤 的 特 点，而 且 FMES 能 明 显 提 高 马 来酸 酐-丙 烯 酸 共 聚 物 的 渗 透 性 与 净 洗 力，特 别 适 用 于 印
28、花皂洗工艺，可以获得良好的色牢度与防沾色效果。（2）该 二 元 皂 洗 体 系 能 节 省 一 道 热 水 洗，一 道 冷 水洗，有利于节能减排。参考文献：1 杨 海 涛，周 向 东，王 伟，等.多 羧 助 洗 剂 P（MA-AA）的 合 成 与 应 用 J.印染，2002，（21）：22-26.2 徐 铭 勋.脂 肪 酸 甲 酯 乙 氧 基 化 物 及 其 磺 酸 盐 的 生 产 技 术 与 应 用 J.化学工业，2012，（30）：30-32 3 张 建 英.马 来 酸 酐 丙 烯 酸 共 聚 物 阻 垢 剂 的 研 究 与 应 用 能 研 究 D.杭州：浙江大学，2007.4 刘鹏，李浪，肖遥.凝胶 色谱 柱的 选择 对聚 合物 相对 分子 质量 测定 结果 的 影 响 C.中 国 化 学 会 第 22 届 全 国 色 谱 学 术 报 告 会 及 仪 器 展 览会论文集（第二卷），2019：395-396.5 郑丽娟.染色织物低温环保皂洗工艺研究 D.上海：东华大学，2020.6 王 梦 梦.活 性 染 料 低 温 皂 洗 剂 及 净 洗 剂 洗 涤 性 能 研 究 D.上 海：东 华大学，2020.52
