本發明屬于印花糊料
技術領域:
,具體涉及一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法。
背景技術:
:現有技術中的海藻酸鈉固體在存放過程中,在鐵離子、酸堿、微生物等作用下,長鏈結構易發生斷鏈,導致粘度下降。隨著存放時間的延長,海藻酸鈉粘度不斷下降,一年后粘度甚至能降至原來的五分之一。此外,印染廠在使用海藻酸鈉印花糊料時,由于攪拌設備上鐵離子、酸堿等化學試劑、微生物的影響,膠液放置后也會出現粘度下降的現象。為保證合適的膠液粘度,印染廠不得不在兩三天內將糊料使用完畢。若放置時間偏長則出現水解現象,導致糊料變稀,無法使用,使印染廠負擔增加,資源浪費,生產成本增加。技術實現要素:本發明提供了一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法,可以極大的提高海藻酸鈉的穩定性,延長海藻酸鈉固體及其膠液的存放時間,為印染廠家節約生產成本。為了實現上述目的,本發明采用下述技術方案予以實現:一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法,步驟為褐藻經浸泡、一次水洗、消化、沖稀、過濾、鈣化、脫鈣、二次水洗、脫水得到海藻酸;然后經固相中和反應生成海藻酸鈉、添加固體防腐劑、造粒、干燥、降溫、粉碎、添加液體防腐劑和絡合劑、降溫、成品包裝。為了去除海藻酸中的金屬離子,所述二次水洗使用加入絡合劑的去離子水,加入量是去離子水總質量的0.1-0.5%;海藻酸與水洗用水量的質量比為1:5-20。進一步的,所述絡合劑是亞氨基二琥珀酸四鈉、乙二胺四乙酸二鈉或六偏磷酸鈉中的一種或幾種混合物。為了提高半成品海藻酸鈉粘度的穩定性,所述脫水得到海藻酸的含水量為66-68%,加入固體碳酸鈉進行固相中和反應生成海藻酸鈉;中和反應進行到終點前加入固體防腐劑,加入量占海藻酸鈉質量的0.3-0.5%。進一步的,所述海藻酸與碳酸鈉的質量比為87-92:8-13;在30-50℃條件下反應10-15min,最終海藻酸鈉的ph為6.5-7.5。為了促進中和反應完全,提高產品的穩定性,所述固體碳酸鈉的粒度為130-180目。進一步的,所述固體防腐劑為尼泊金酯、苯甲酸、十二烷基二甲基溴化銨、4-氯-3-甲基苯酚(pcmc)或2,6-二甲基苯酚(2,6-dmp)中的一種或幾種混合物。為了提高成品海藻酸鈉粘度的穩定性,所述粉碎海藻酸鈉至40-80目,噴霧加入液體防腐劑,然后加入固體絡合劑,并攪拌50-70min,降溫至20-30℃。進一步的,所述海藻酸鈉、液體防腐劑和絡合劑的質量比為87-96:1-3:3-10。進一步的,所述液體防腐劑為聚2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮化合物、聚5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮化合物、萬立凈za-100、百殺得dmt或屹立gy-511中的一種或幾種。與現有技術相比,本發明的優點和積極效果是:本發明的改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法中在水洗過程中添加絡合劑,可有效防止鐵離子等金屬離子的氧化還原反應對海藻酸鈉分子鏈的破壞;后續在中和反應過程中加入固體防腐劑,可有效防止微生物對海藻酸鈉分子鏈的破壞;成品粉末中加入液體防腐劑和絡合劑,改善產品外觀,提高產品膠液在使用時的穩定性。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。本發明所提到的比例、“份”,如果沒有特別的標記,均以重量為準。本發明提供了一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法,是將褐藻經浸泡、水洗、消化、沖稀、過濾、鈣化、脫鈣、使用加入鐵離子絡合劑的去離子水進行水洗、脫水、固相中和、添加固體防腐劑、造粒、干燥、降溫、粉碎、添加液體防腐劑和固體絡合劑、降溫、成品包裝。具體步驟是:1)選取褐藻,加水浸泡3-10h,然后水洗,所述水洗次數為2-4次,有效去除表面雜質;所述褐藻的品種為泡葉藻、海帶或巨藻中的一種或幾種。2)水洗后的褐藻中加入碳酸鈉進行消化反應,褐藻與碳酸鈉的質量比70-80:20-30,消化為二級到四級消化,消化溫度為45-60℃,消化時間為每級1-2h,消化與磨漿交替進行;然后加水稀釋得到膠液,稀釋沖稀倍數為70-100倍,沖稀秒數控制為70-90秒。3)對上述膠液進行過濾,為三級過濾,其濾網目數分別為20-30目,130-180目和300-400目,有效去除膠液雜質;分離過濾后,加入氯化鈣溶液進行鈣析,加入鹽酸進行脫鈣;進行水洗,水洗采用加入了絡合劑的去離子水;絡合劑與海藻酸中的金屬離子反應后,將金屬離子由固體帶至水溶液中;然后壓榨脫水,將金屬離子與水一起脫除,得到海藻酸;脫水后的海藻酸含水量為66-68%。所述壓榨脫水使用兩級螺旋壓榨。所述絡合劑是亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)、乙二胺四乙酸二鈉(edta二鈉)、六偏磷酸鈉中的一種或幾種混合物;添加量是去離子水總質量的0.1%-0.5%,可根據海藻酸鈉中多價離子的含量進行調整,保證絡合劑是過量的。海藻酸與水洗用水的質量比為1:5-20。由于產品海藻酸鈉中的多價金屬離子通常與海藻酸鈉反應生成不溶性物質,加入絡合劑后可以除去海藻酸鈉中的多價金屬離子,有助于提高海藻酸鈉的溶解性,降低產品的鐵離子含量,極大的降低了鐵離子的氧化還原反應對海藻酸鈉分子鏈斷裂的影響,提高了海藻酸鈉的穩定性;同時產品中殘余的絡合劑有助于在使用時絡合海藻酸鈉溶液中多價金屬離子,提高了海藻酸鈉在使用時的穩定性。優選的絡合劑組合為ids和edta二鈉,比例為1:1,ids對鐵離子的螯合值是edta二鈉的17倍,而edta二鈉對其他多價金屬離子(ca2+、mn2+、zn2+)的螯合能力更強,二者組合使用可以有效絡合海藻酸中的鈣離子和鐵離子。4)在攪拌罐中加入上述含水量為66-68%的海藻酸塊,然后加入固體碳酸鈉進行固相中和反應生成海藻酸鈉,中和反應進行到終點前加入固體防腐劑,捏合造粒。中和反應中,所述海藻酸與碳酸鈉的質量比為87-92:8-13;在30-50℃條件下反應,反應時間為10-15min,最終海藻酸鈉的ph為6.5-7.5。所述固體防腐劑通常為中性或偏堿性,為了保證中和反應結束時海藻酸鈉的ph為6.5-7.5,該步驟需要在中和反應進行到終點前加入固體防腐劑。所述固體防腐劑的加入量占海藻酸鈉質量的0.3-0.5%。所述固體防腐劑為尼泊金酯、苯甲酸、十二烷基二甲基溴化銨、4-氯-3-甲基苯酚(pcmc)、2,6-二甲基苯酚(2,6-dmp)中的一種或幾種。所述固體防腐劑是粉末狀,優選的粒度控制在30-150目,有助于在海藻酸塊中分散均勻。作為優選的實施例,所述固體碳酸鈉采用粒度為130-180目的粉末,進一步優選的粒度為150目,均勻撒到海藻酸塊上,促進中和反應完全,有助于提高產品的穩定性。5)上述中和反應生成的海藻酸鈉,烘干至含水量為8-10%;烘干后的海藻酸鈉半成品在帶有冷水夾套降溫的攪拌罐中降溫至20-30℃再裝袋。6)將海藻酸鈉半成品粉碎至40-80目,噴霧均勻加入液體防腐劑,再次加入絡合劑,所述海藻酸鈉、液體防腐劑與絡合劑的質量比為87-96:1-3:3-10;并攪拌50-70min,在帶有冷水夾套降溫的攪拌罐中降溫至20-30℃再裝袋包裝。所述液體防腐劑為聚2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮化合物、聚5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮化合物、萬立凈za-100、百殺得dmt、屹立gy-511中的一種或幾種。所述萬立凈za-100、百殺得dmt、屹立gy-511均是殺菌防腐劑成品,具有殺滅或抑制各類細菌、酵母菌和霉菌大量繁殖和生長的功效。所述絡合劑與步驟3)相同,是亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)、乙二胺四乙酸二鈉(edta二鈉)、六偏磷酸鈉中的一種或幾種混合物。優選組合為亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)和edta二鈉的組合,比例為1:1。本實施例的步驟4)中加入固體防腐劑是為了提高顆粒狀海藻酸鈉半成品的穩定性,防止半成品在存放期間粘度下降,且存放期間固體防腐劑不斷消耗。在步驟6)中由半成品海藻酸鈉磨粉生產成品時加入液體防腐劑,一方面可以改善產品外觀及溶解性,另一方面保證產品及客戶使用膠液時的的粘度穩定性。加入液體防腐劑后再次加入絡合劑,在使用海藻酸鈉成品時發揮作用,有助于改善水質,絡合水中的多價金屬離子,提高膠液存放的穩定性。本實施例中為了增加產品的穩定性,優選的工藝有采用130-180目的固體碳酸鈉粉末,提高中和均一性;將半成品烘干至含水量為8-10%;半成品和成品包裝前在帶有冷水夾套降溫的攪拌罐中降溫。實施例1一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法,步驟是褐藻經浸泡、一次水洗、消化、沖稀、過濾、鈣化、脫鈣,使用加入強效鐵離子絡合劑的去離子水進行二次水洗,脫除海藻酸中的鐵離子,脫水,然后再加入碳酸鈉進行固相中和反應得到海藻酸鈉,添加固體防腐劑、造粒、干燥、降溫、粉碎、加入液體防腐劑和固體絡合劑、降溫、包裝得成品。所述褐藻的品種為海帶,浸泡時間為3h;去離子水中添加0.3%質量的亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)對脫鈣后海藻酸水洗,海藻酸與水洗用水量的質量比為1:15;脫水后的海藻酸水分67%;固相中和反應中采用88份海藻酸,添加12份150目碳酸鈉,在50℃下反應13min后,添加海藻酸鈉質量0.4%的防腐劑苯甲酸尼泊金酯,捏合造粒;干燥后海藻酸鈉的含水量為10%;海藻酸鈉粉碎粒度要求40目;在93份海藻酸鈉粉末中噴霧加入2份液體防腐劑聚2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮化合物,然后加入5份亞氨基二琥珀酸四鈉(ids),攪拌1小時后包裝。將實施例1制備的海藻酸鈉與對比例1進行比較,結果如表1,其中對比例1中沒有加入絡合劑、固體防腐劑和液體防腐劑。表1實施例1與對比例1制備的海藻酸鈉的比較結果1%粘度(mpa.s)ph水份(%)鈣含量(%)細菌(cfu/g)對比例15507.614.10.2402000實施例16007.19.90200實施例2一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法,步驟是褐藻經浸泡、一次水洗、消化、沖稀、過濾、鈣化、脫鈣,使用加入強效鐵離子絡合劑的去離子水進行二次水洗,脫除海藻酸中的鐵離子,脫水,然后再加入碳酸鈉進行固相中和反應得到海藻酸鈉,添加固體防腐劑、造粒、干燥、降溫、粉碎、加入液體防腐劑和固體絡合劑、降溫、包裝得成品。所述褐藻的品種為泡葉藻,浸泡時間為4h;去離子水中添加0.2%質量的亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)和0.2%質量的乙二胺四乙酸二鈉(edta二鈉)對脫鈣后海藻酸水洗,海藻酸與水洗用水量的質量比為1:12;脫水后的海藻酸水分68%;固相中和反應中采用89份海藻酸,添加11份150目碳酸鈉中和,在40℃下反應15min后,添加海藻酸鈉質量0.3%的防腐劑十二烷基二甲基溴化銨,捏合造粒;干燥后海藻酸鈉的水分為8%;海藻酸鈉粉碎粒度要求40目;在91.5份海藻酸鈉粉末中噴霧加入1.5份液體防腐劑萬立凈za-100,然后加入7份六偏磷酸鈉,攪拌1h后包裝。將實施例2制備的海藻酸鈉與對比例2進行比較,結果如表2,其中對比例2中沒有加入絡合劑、固體防腐劑和液體防腐劑。表2實施例2與對比例2制備的海藻酸鈉的比較結果實施例3一種改善印染級海藻酸鈉穩定性的工藝方法,步驟是褐藻經浸泡、一次水洗、消化、沖稀、過濾、鈣化、脫鈣,使用加入強效鐵離子絡合劑的去離子水進行二次水洗,脫除海藻酸中的鐵離子,脫水,然后再加入碳酸鈉進行固相中和反應得到海藻酸鈉,添加固體防腐劑、造粒、干燥、降溫、粉碎、加入液體防腐劑和固體絡合劑、降溫、包裝得成品。所述褐藻的品種為ln藻,浸泡時間為8h;去離子水中添加0.5%質量的亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)對脫鈣后海藻酸水洗,海藻酸與水洗水的質量比為1:14;脫水后的海藻酸水分67%;固相中和反應中采用90份海藻酸,添加10份150目碳酸鈉中和,在45℃下反應14min后,添加海藻酸鈉質量0.4%的防腐劑尼泊金酯,捏合造粒;干燥后海藻酸鈉的水分為9%;海藻酸鈉粉碎粒度要求40目;在95份海藻酸鈉粉末中噴霧加入1份液體防腐劑百殺得dmt,然后加入2份亞氨基二琥珀酸四鈉(ids)和2份edta二鈉,攪拌1小時后包裝。印染廠使用海藻酸鈉打漿,攪拌2小時后放置,其中海藻酸鈉與水的質量比為3:97;將實施例3制備的海藻酸鈉膠液與對比例3,以放置5天后的粘度下降率進行比較,結果如表3,其中對比例3中沒有加入絡合劑、固體防腐劑和液體防腐劑。表3實施例3與對比例3制備的海藻酸鈉的比較結果以上實施例僅是本發明若干種優選實施方式中的幾種,應當指出,本發明不限于上述實施例;對于本領域的普通技術人員來說,依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。當前第1頁12