【文章內(nèi)容簡介】 bre 脆損少，但漂白后有因空氣氧化變色傾向，僅對絲及羊毛等使用一部分 常用的： SO NaHSO Na2S2O4 漂白原理：通過還原色素產(chǎn)生漂白作用 三、對漂白產(chǎn)品質(zhì)量要求 白度： 87%以上 損傷小 (對 NaClO 漂白，要求 ―潛在作用 ‖小 ) 四、設(shè)備及加工方式 視品種和漂白劑而定，純棉織物采用繩狀連續(xù)漂機，厚重棉布和滌 /棉織物則用平幅連續(xù)練漂機。 漂白方式： (1) 浸漂： (2) 淋漂： (3)軋漂： 不同品種，對漂白要求不同。 167。2 NaClO 漂白 一、 NaClO 溶液的性質(zhì) NaClO 是白色 粉末，易溶于水，商品以液狀出售 (以電解食鹽溶液制的，印染廠用 Cl2通入 NaOH 溶液中自制。 無色 or 淡黃色帶有 Cl2臭味液體，商品溶液濃度為有效氯含量 10～ 15% 強堿弱酸鹽，易水解 遇過量 HCl放出 Cl2： NaClO+HCl→HClO+NaCl HClO+HCl→Cl2↑+H2O NaClO 溶液處于復(fù)雜和不穩(wěn)定狀態(tài)。溶液中各成分組合隨 pH 值不同而變 NaClO 在堿性條件下更穩(wěn)定，商品溶液 pH 為 12 重金屬及其化合物對 NaClO 有催化分解作用，使 fibre 嚴(yán)重受損，以 Fe、 Co、 Ni和 Cu的化合物較為強烈， ∴ 設(shè)備不宜用鐵質(zhì)。 二 NaClO 漂白原理 NaClO 與色素的作用很復(fù)雜，只能對漂白原理作一般說明。 根據(jù) NaClO 溶液組成的資料，產(chǎn)生漂白作用的有效成分可能是 ClO、 HClO 和 Cl2，且溶液由堿性轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝詴r，依下列次序變化： NaClO→HClO→Cl2 根據(jù)實驗的結(jié)果，隨 pH↓，漂白速率 ↑，當(dāng) pH＜ 4時，漂白速率 ↑↑。 ∴ 認(rèn)為 NaClO 的漂白在不同條件下可能是不同成分在起作用。 籠統(tǒng)地說，漂白的主要成分是 HClO 和 Cl2，堿性范圍是 HClO 為主， PH4是 Cl2 觀點一：漂白作用是 依賴 HClO 分解產(chǎn)生的新生氧將發(fā)色基團破壞而消色，該反應(yīng)在弱酸性條件下才迅速發(fā)生，纖維損傷亦很劇烈。 觀點二：漂白作用主要是由于 HClO 和 Cl2的分解產(chǎn)物對色素雙鍵有加成作用 此外 NaClO 對其他雜質(zhì)，也可發(fā)生氧化、氯化、加成等反應(yīng)。 ① 果膠物質(zhì)、多糖類及其水解物，其醛基易被氧化生成羧基。 ② 含氮物質(zhì)和蠟狀物可被氯化成相應(yīng)的氯氨酸及脂肪酸的氯化衍生物。 ③ 棉籽殼中的木質(zhì)素可被氯化為氯化木質(zhì)素。 NaClO 對纖維素亦有氧化作用 (非選擇性氧化 )，氧化作用復(fù)雜。 三 NaClO 漂白工藝條件分析 漂液的 pH 值 主要表現(xiàn)在對漂白速率和對纖維損傷大小影響 ① 酸性條件下，但 Cl2逸出，污染環(huán)境 ② 中性條件， fibre 損傷最嚴(yán)重 ,此時氧化纖維素羧基多，對纖維的損傷程度較大。 所以選擇 pH9—10 漂白，盡管漂白速度慢一些，但通過延長 t可達(dá)到目的。 注意：漂白時，由于 fibre 吸收 NaClO 水解產(chǎn)生的 NaOH，加之纖維素，果膠等有機物產(chǎn)生酸的影響，還有空氣中 CO2的作用，使漂液 pH 逐漸 ↓， ∴ 軋漂時要不斷補充新鮮漂液，淋漂和浸漂時需要加堿劑 Na2CO3以維持 pH 值，防止 fibre 損傷。 溫度和時間 T↑,漂白速率 ↑,但棉 fibre 的氧化速率 ↑,在一定 pH 下， T每 ↑10℃ ，氧化速率 ↑， T＜ 35℃ ， T＜ 35℃ ， 急劇 ↓∴ 高溫不宜，但低溫需制冷設(shè)備，能耗大，時間長。 ∴ 選擇室溫 20～ 35℃ ，時間以 30～ 45min為宜 濃度 在 pH、 T 和 t 一定時， C↑，白度 ↑，但并非成正比， C 達(dá)一定值白度提高不多，而損傷大，實際生產(chǎn)時應(yīng)根據(jù)含雜、織物厚薄，對白度要求確定 四 NaClO 漂白工藝 工藝過程 (1)純棉：繩狀軋漂 —在繩狀漂白聯(lián)合機上進行 水洗 →浸軋漂液 (軋余率 100～ 120%)→堆置 水洗 →酸洗 →中和 (Na2CO3)→水洗 →脫氯 →水洗。 (2)滌 /棉織物采用平幅加工，深色織物有效氯 2~4g/L。 應(yīng)注意的兩個問題 (1)前處理問題：必須有較好的退漿和精練效果，否則要加重漂白負(fù)擔(dān)，影響棉 fibre 的強度，對 T/C 來說，這一點較難滿足，一旦精練不凈， fibre 上的含氮物質(zhì)漂白時會與 HClO 生成氯胺類化合物，釋出 HCl，使fibre 泛黃、脆損。 ∴ NaClO 漂白對 T/C 僅適用于深色品種，中、淺色須復(fù)漂一次 (2)脫氯問題：漂白后，殘留氯經(jīng)過一定時間會使纖維損傷，色澤發(fā)萎，泛黃，對不耐氯的 dye 亦有破壞作用。 對 NaCeO 漂白工藝評價 (1)NaClO 價格低，工藝設(shè)備簡單，廣泛用于棉布的漂白。 (2)該工藝要求有較好的退漿精練效果，否則會加重漂白復(fù)擔(dān)影響棉 fibre 的強度。 (3)對 T/C 僅限于深色品種，不用于蛋白質(zhì) fibre 的漂白 (引起損傷、泛黃 ) (4)有 Cl2逸出，有污染。 3 H2O2漂白 H2O2氧化電位低于 NaClO,對 fibre 損傷小，且無潛在損傷，適用范圍較廣。 .最早出現(xiàn)于 1938 年，國內(nèi)主要用于 T/C 和棉針織物的漂白，白度高 ,不泛黃，手感好。 一、 H2O2溶液的性質(zhì) 俗稱 雙氧水，商品有多種濃度，低濃度 (3%～ 35%)為無色無臭溶液，高濃度為淺藍(lán)色粘稠液體，印染廠使用 30～ 36%左右商品。 系強氧化劑， 30%H2O2對皮膚有刺激性和 ―灼傷 ‖作用，濃度＞ 65%的 H2O2與易燃物接觸易燃、易爆 水溶液呈弱酸性，遇 base 低溫亦極易分解。商品 H2O2加穩(wěn)定劑，并在酸性條件下出售保存。 30℃ 以下的 H2O2較穩(wěn)定， 70℃ ，分解速率加快。 遇有色金屬離子及酶等劇烈分解，其分解是一個劇烈的放熱反應(yīng)，可能引起爆炸。 對玻璃、和純鋁都不起作用、可用來制容器的設(shè)備，工廠用不繡鋼材料， H2O2遇強氧化劑 KMnO4則顯還原性，可利用該性質(zhì)對 H2O2進行分析。 二、 H2O2漂白原理 H2O2是弱二元酸，在水溶液中按下式電離 H2O2?H++HO2 (1) K1=1012 HO2 →H+O22 (2) K2=1925 最早認(rèn)為 H2O2分解放出新生氧，而起漂白作用， 但 H2O2 分解極復(fù)雜，目前對 H2O2 破壞色素的化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)了解很少， ∴ 對新生氧起漂白作用的說法缺乏有力的論證。 亦有人認(rèn) 為， H2O2 漂白是由于羥基陰離子的作用，依據(jù)是，當(dāng) pH↑時， (1)式中 [HO2]↑，而漂白速率也因 pH↑而 ↑ 有人提出 H2O2分解的游離基在起漂白作用。 在某些金屬離子存在時， H2O2 的分解會加速，有復(fù)雜的反應(yīng)，對色素雖有破壞作用，但將使纖維素受到損傷。 關(guān)于 H2O2的漂白機理，通常認(rèn)為 HO2是漂白的主要成份，能解除有機色素的電子流動性能，而起脫色作用，也可能引發(fā)游基侵襲發(fā)色基團： 三、 H2O2漂白工藝條件分析 (以棉為例 ) 1． pH 值的影響 pH 值對 H2O2分解率和漂白質(zhì)量有影響。從強力看， pH3～ 10 范圍強力變化不大，有較高水平，從聚合度看，只有 pH 在 6～ 10 范圍內(nèi)能達(dá)滿意水平。 綜上所述， pH 為 9～ 10 較理想，若加入穩(wěn)定劑， pH 可以提高至 ～ 11。 溫度、濃度和時間 H2O2的分解、織物的白度與溫度成正比，當(dāng) T=90～ 100℃ 時， H2O2可分解 90%，白度亦最好，若 T=60℃ ，分解率僅 50%，在正確使用穩(wěn)定劑的情況下，織物的白度和纖維受損程度僅與 H2O2分解率有關(guān)，分解速率快慢影響并不大， ∴ 漂白條件應(yīng)使大部分 H2O2發(fā)生分解，白度，強力符合要求，根據(jù)前處理情況， H2O2濃度在 2～ 6g/L。漂白時間與 T有關(guān)， 95～ 100℃ 條件下， 45～ 60 分鐘，大部分 H2O2已經(jīng)分解。 穩(wěn)定劑的作用 加工過程中，織物不可避免地會沾上重金屬離子，它們對 H2O2 有加速分解作用從而脆損纖維素，若局部不勻，會造成破洞。 ∴ 織物在漂白前，必須充分洗凈，盡可能 ↓金屬性雜質(zhì)，同時在漂液中加適量穩(wěn)定劑，其不僅可防止金屬離子催化分解，而且可調(diào)節(jié)堿度和起緩沖作用。 (1)對氧漂穩(wěn)定劑的要求 Ⅰ 、要有高效的穩(wěn)定作用，能控制其分解率達(dá)到需要的程度 (95～ 100℃ 存放時， 1h 內(nèi) H2O2分解率應(yīng) ≤40%，加入織物時經(jīng) 1h 漂白， H2O2含分解率宜控制在 70%左右； Ⅱ 、對 fibre 的損傷要減少到最低限度 H2O2漂白的優(yōu)點是纖維素的損傷比 NaCeO 少，與使用 H2O2的濃度有關(guān)，也與穩(wěn)定劑有關(guān)，一般只允許漂后 下降 15%左右； Ⅲ 、能耐不同濃度的堿 (堿性能催化 H2O2的分解，而 H2O2漂白又需在 pH 時進行，這就要求穩(wěn)能抑制堿性催化反應(yīng)； Ⅳ 、污染小，易被生物降解； Ⅴ 、不結(jié)垢，不在 fibre 上沉積不溶物； Ⅵ 、白度要好。 (2)穩(wěn)定劑的種類 按其化學(xué)組成是否含硅鹽，分含硅和非硅兩類 按其作用機理分為吸附型，絡(luò)合型及混合型。 Ⅰ 吸付型 A、最典型的是 Na2SiO3，其穩(wěn)定作用為 ① 穩(wěn)定作用， Na2SiO3在硬水中形成高度分散的 MgSiO3(CaSiO3)膠體，能吸附 H2O和重金屬離子，使金屬離子失去催化活性。 ∴ 若在去離子水中漂白，非但沒有穩(wěn)定作用，相反因 pH 值提高而加速 HO2 分解，但當(dāng) Fe2+含量超過Na2SiO3吸附能力時，就會減弱其穩(wěn)定作用 ② 作為堿劑，可緩沖漂液的 pH 值。 (引起 H2O2活化 ) 優(yōu)：穩(wěn)定效果好，白度，價格便宜 缺：易結(jié)硅垢，影響手感，清除困難，不耐強堿浴 B、脂肪酸鎂 穩(wěn)定機理：在堿性漂液中形成膠體，能吸附 Fe2+正電荷膠體，而起到穩(wěn)定作用 C、高分子膠體，如聚丙烯酰胺 (PPA)部分水解物 Ⅱ 絡(luò)合型穩(wěn)定劑 穩(wěn)定機理：能與重金屬離子形成絡(luò)合物，從而降低 or 消除其催化分解作用，是當(dāng)今抑制催化分解最佳的穩(wěn)定劑 (遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸附型 )。 絡(luò)合物分兩類：一類是與金屬離子間只有配位鍵 (稱絡(luò)合物 )；另一類是與金屬離子間既有配價鍵又有共價鍵 (螯合物 ) 品種有： ① 磷酸鹽，受 pH 值影響大，又會造成水富營養(yǎng)化 ② 氨基羧酸鹽 (氨基上接羧甲基的鹽類 ) 螯合能力強，但分散力差，不耐濃堿， EDTA 生物降解性差 ③ 羥基羧酸鹽 灑石酸，葡萄糖酸鈉，海藻酸鈉，整合能力強，但分散力差，易為生物降解 ④ 有機膦酸鹽 胺三甲叉膦酸鹽，乙二胺四叉基膦酸鹽等具有比 EDTA 還要強的螯合能力，絡(luò)合容量高，絡(luò)合穩(wěn)定常數(shù)大，耐一定量的堿，易于生物降解 Ⅳ 混合型 一種是將吸附型與螯合型穩(wěn)定劑進行物理性拼混； 另一種是穩(wěn)定劑本身既是吸附型又是螯合型，如聚丙稀酸，聚馬來酸聚羥莖丙稀酸，具有良好的膠體特性和分散作用，有溫和的螯合作用，耐堿性較好有機膦酸酯，能耐 50g/L的燒堿 ，可用于高堿量的煮漂一浴法 四、生產(chǎn)工藝 氧漂工藝適應(yīng)性廣泛，漂白方式有 ① 軋漂 (汽蒸 漂白，是目前應(yīng)用最廣的一種，工藝連續(xù)化，效率高，以平幅汽蒸為多 )； ② 浸漂 (卷染機平幅漂白，液下履帶箱漂白 )； ③ 冷堆法等，溫度可分室溫，常壓高溫，高壓高溫等，另外可與其它漂白劑聯(lián)合進行。 棉布 以汽蒸漂白為主 退、煮后織物 →浸軋漂液 汽蒸（ 95~100℃ ， 45~60min ） →水洗 100% T/C： ① 常壓汽蒸 退漿，輕精練后 →浸軋漂液 (H2O2:4～ 6g/L， ～ 11)→汽蒸 (95℃ ， 45′)→水洗 ② 高溫高壓 A、退漿 →浸軋漂液 (H2O2： 5～ 7g/L； NaOH:3~5)→汽蒸 (～ ， 130～ 142℃ ， 1～ 2min) B、燒毛 →浸軋漂液 (H2O2： 7～ 14， NaOH： 10～ 15 滲透劑 )→汽蒸 (142℃ ,1min)→水洗 ③ 浸漂 (卷染機平幅 )：厚重織物 對小批量織物，可選擇不銹鋼 or 木質(zhì)卷染機 工藝流程：冷洗一道 →漂白 8～ 10 道 (95～ 98℃ )→熱洗 4道 (70～ 80℃ )→冷洗上卷 ④ 冷堆法 在完全沒有氧漂汽蒸設(shè)備的條件下，可采用冷堆法，尤其適合不宜高溫處理的合纖與棉混紡品種，產(chǎn)品手感好，損傷小，能耗低，但滲透性較差，要注意漂白的水洗 (高效洗滌在冷漂中的重要性超過其他任何工藝 )。此法，采用軋卷堆置，用塑料薄膜包覆好，不使風(fēng)干，再在特定設(shè)備上低速遠(yuǎn)轉(zhuǎn)，防止工作液積聚在布卷下層，造成漂白不勻。 工藝流程：室溫浸軋漂液 →打卷 →堆置 130℃ ， 14～ 24h)→充分水洗 漂液組成： H2O2： 10～ 12g/L， Na2SiO3 25~30g/L, NaOH： 5g/L H2S2O8： 7～ 10g/L(強退漿劑，有漂白作用 ) ⑤ 液下履帶箱漂白 織物浸軋漂液后，在液下履帶上堆置浸漬一定時間后再汽蒸。浴比大，織物處于松弛狀態(tài)，較平整，加工勻、透，手感豐滿柔軟，時間 短，能耗低。 工藝：退漿后 →液下浸漬 (60℃ ， 10min)→汽蒸 (100