第三章 漂白 §1 概述 一、漂白的目的 漂白的目的是去除天然色素,赋予棉布以必要的白度,同时棉布上残留的其它杂质也可以进一步被去除,使棉布的润湿性能有所提高。 二、常用的漂白剂 还原性 如保险粉、亚硫酸氢钠等; 缺点:白度不稳定即氧化复色等。 漂白剂 氧化性 如次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等; 缺点:存在着环境污染问题等
§2 次氯酸钠( NaOCl )漂白 NaOCl漂白特点: 1)价格较低,漂白工艺及设备也比较简单; 1)价格较低,漂白工艺及设备也比较简单; 2)在漂白过程中因产生对人体有害的毒气,同时又存在着环境污染的问题,因此其应用受到了一定的限制; 3)主要用于棉织物的漂白,尤其是低级棉的漂白;不能用于蛋白质纤维的漂白。
一、 NaOCl溶液的性质及漂白原理 1、NaOCl溶液的性质 2NaOH + Cl2 → NaOCl + H2O + NaCl 因此,其产品为黄色液体,且其组成随溶液pH的改变而变化,但一般有效氯的含量在10-15%。
有效氯: 是指100克含氯氧化物经酸处理后放出氯气的克数。有效氯的测定通常采用碘量法,其测定原理和计算公式如下: 指示剂:0.5%淀粉指示剂;蓝色褪去即为滴定终点。
2、NaOCl漂白原理 NaOCl具有较强的氧化能力,为弱酸强碱盐,在水中能发生水解,溶液呈碱性: 天然色素的结构特征:分子中含有较长的共轭双键; NaOCl具有较强的氧化能力,为弱酸强碱盐,在水中能发生水解,溶液呈碱性: NaOCl + H2O → HOCl + NaOH HOCl可按下式进一步的电离: HOCl → OCl- + H+ HOCl漂白有效成分:OCl-、HOCl、Cl2,在漂白过程中会发生各种形式的分解。
这些分解产物能使色素中的部分双键饱和,达到消色漂白的目的;同时它也能使纤维素遭到氧化,而导致强力下降。
NaOCl主要是用于棉织物的漂白,尤其是低级棉的漂白。为了使棉织物在获得良好的漂白效果的同时,又不损伤纤维,必须合理地选择漂白工艺条件。 A、漂液的pH B、漂液浓度(有效氯含量) C、温度 D、时间
1、pH 漂白条件:有效氯含量:2克/升; 织 物:40×40漂白府绸;
潜在损伤: 漂白后的织物经1克/升烧碱溶液沸煮1小时后、织物强力大幅度下降的现象被称为潜在损伤。主要是由于葡萄糖环开环所致。 综合考虑:漂液的pH值为:9.5-10.5
2、温度 最适宜温度:20-350C ,通常采用室温工艺。
3、漂液浓度 有效氯浓度:2-5克/升; 4、时间 30-60分钟
三、NaOCl漂白工艺 1、工艺流程 水洗→浸轧漂液→堆置→水洗→酸洗→堆置→水洗→脱氯→水洗。 2、工艺条件
§3 过氧化氢(H2O2)漂白 一、H2O2溶液的性质及漂白原理 H2O2漂白的特点: 1、是一种较温和的氧化性漂白剂,且漂白产品白度稳定; 1、是一种较温和的氧化性漂白剂,且漂白产品白度稳定; 2、是一种对环境友好的漂白剂,对人体及环境无污染; 3、可用于棉、蛋白质纤维、合成纤维等的漂白,其适用面宽; 因此,目前织物的漂白以H2O2漂白工艺为主。 一、H2O2溶液的性质及漂白原理 1、H2O2溶液的性质 H2O2为无色透明水溶液,工业用H2O2浓度一般为30-35%,也有高达90%的,但容易引起爆炸。H2O2在弱酸性条件下比较稳定,在碱性条件下极易分解;在放置过程中会逐渐分解放出氧气: H2O2 → H2O + 1/2 O2
H2O2是一种弱的二元酸,在水溶液中可按下式电离:
特别需要注意事项: H2O2的分解能因催化作用而加速,如Cu、Fe、Mn、Ni等金属子以及有棱角的固体、容器器壁等都会加速H2O2的分解。某些金属对H2O2的分解速率影响如所示:
1、pH值 二、H2O2漂白工艺条件分析 2、H2O2漂白原理 温度:850C 、浸漂时间:60分钟
综合白度和纤维受损程度:pH=9-10; 当加入稳定剂或其它助剂:pH=10-11;
2、温度 H2O2漂白时,温度控制在:90-1000C。
3、H2O2浓度 一般控制在3克/升左右。 4、时间 一般控制在60-90分钟左右。
H2O2漂白时,为了有效地控制H2O2的分解速率,漂液中必须要加入稳定剂。 5、稳定剂的作用 H2O2漂白时,为了有效地控制H2O2的分解速率,漂液中必须要加入稳定剂。 1)硅酸钠
稳定原理:可能是漂液中的硅酸钠胶体,能吸附对H2O2分解具有催化作用的金属离子所致。 缺陷:如硅垢形成沉积在设备上后难以洗除,会使织物手感发硬,同时还会造成染色等疵病。
2)非硅稳定剂 无机磷酸盐 非硅稳定剂 有机多元膦酸盐 其它有机化合物 注意事项: ① 生物可降解性; ② 毒性; ③ 水体富营养化;
三、H2O2漂白工艺 1、工艺流程 目前H2O2漂白大多采用平幅连续汽蒸漂白工艺,其流程为: 浸轧漂液 → 汽蒸 → 水洗 2、工艺条件
§4 亚氯酸钠(NaClO2)漂白 NaClO2漂白的特点: 1、是一种较温和的氧化剂,除了具有漂白的功能外,还有很强的去杂能力,特别是去除棉籽壳的能力强; 2、主要用于合成纤维及其混纺织物的漂白,不能用于蛋白质纤维的漂白; 3、生产成本高,很少单独用于棉织物的漂白;此外,NaClO2漂白时,漂液中一定要加入活化剂。 4、和NaClO一样,存在着环境污染问题;
一、NaClO2溶液的性质及漂白原理 1、NaClO2溶液的性质 商品的NaClO2有固体和液体两种,染整加工所使用的能通常为液体,其浓度在10-25%范围内,pH调节到10左右。NaClO2溶液呈碱性,是一种可以水解的盐。 NaClO2漂白时,会产生ClO2有毒的黄色气体,对人体健康损害严重,因此必须在密闭的设备中加工;同时对金属的腐蚀性极强,因此对设备的材料有特殊要求。 2、NaClO2漂白原理 NaClO2漂白时,HClO2的存在是必要条件,而ClO2可能是漂白的有效成分。
二、NaClO2漂白工艺条件分析 1、pH值 NaClO2漂白时,漂白时的pH值一般控制在4.5-5.5;漂液的pH值与所使用的活化剂有关。 2、活化剂 活化剂是亚漂过程中不可缺少的物质,常用活化剂的比较如下所示:
三、NaClO2漂白工艺 1、工艺流程 浸轧漂液 → 汽蒸 → 水洗 → 去氯 → 水洗 2、工艺条件(涤棉混纺织物)
§4 其它漂白剂漂白及其它漂白方法 一、其它漂白剂漂白 过醋酸:易爆危险品、对皮肤有刺激; ①漂白织物手感柔软、损伤小; §4 其它漂白剂漂白及其它漂白方法 一、其它漂白剂漂白 过醋酸:易爆危险品、对皮肤有刺激; ①漂白织物手感柔软、损伤小; ②弱酸或中性漂白,适于色织物漂白; ③织物白度不高、去除棉籽壳能力较弱; 其它漂白剂 高猛酸钾: 只能用于柞蚕丝的漂白; 臭氧:浅蓝色、有刺激臭味气体; 是最强的氧化剂之一,目前尚未工业化生 产应用;
二、其它漂白方法 1、冷轧堆前处理 工艺流程: 浸轧工作液→打卷→堆置→水洗 特点:①节水、节能、节约染化料,生产成本低; ②对环境污染小;
作 业 题 1、NaClO漂白时,漂液浓度为什么不直接用NaClO含量来表示,而是用有效氯含量来表示? 作 业 题 1、NaClO漂白时,漂液浓度为什么不直接用NaClO含量来表示,而是用有效氯含量来表示? 2、简述NaClO的漂白原理及其特点;并以绳状连续轧漂为例,制订其具体的漂白工艺,并阐述其工艺参数选择的依据。 3、H2O2漂白时为什么要加入稳定剂?并阐述Na2SiO3在漂白过程中的作用及原理。 4、简述H2O2漂白的原理及特点;并以常压平幅连续轧漂为例,制订其具体的漂白工艺,并阐述其工艺参数选择的依据。 5、简述NaClO2的漂白原理及其特点;并说明活化剂在漂白过程中的作用及原理。