前处理工艺介绍（PPT68页)

第五节漂白一、次氯酸钠漂白二、过氧化氢漂白三、其它漂白剂漂白四、几种常用剂及其工艺的比较五、漂白效果的评定本章要求掌握的内容1、双氧水漂白的工艺条件2、比较三种漂白方式的特点3、漂白效果的评定概述一、漂白目的去除织物上的色素，提高织物的白度或色泽鲜艳度;同时除去织物上残留的其他杂质,如棉籽壳、蜡质等，从而进一步提高织物的吸湿性。二、漂白剂氯漂NaClO、氧漂H2O2、亚漂NaClO2三、漂白方法浸漂淋漂轧漂概述四、漂白方式有平幅、绳状、双头、单头、松式、紧式以及连续和间歇之分五、对漂白产品质量要求白度：87%以上损伤小(对NaClO漂白，要求“潜在作用”小)六、漂白工艺根据品种不同制订不同工艺。如涤棉混纺织物常用亚氧漂，或氯-氧漂，也有氧-氧漂等。漂白录像片一、次氯酸钠漂白1、NaClO溶液的性质2、NaClO漂白原理3、NaClO漂白工艺条件分析4、NaClO漂白工艺和设备4、NaClO溶液的性质（1）NaClO为无色or淡黄色、带有Cl2臭味的液体，其浓度用有效氯含量来表示。商品溶液浓度为有效氯含量10～15%（2）强碱弱酸盐，易水解NaClO+H2O→HClO+NaOH呈碱性HClO电离→H++OCl-HClO分解→HCl+[O]指次氯酸钠加酸后放出氯的量1、NaClO溶液的性质（3）NaClO溶液处于复杂和不稳定状态。溶液中各成分组合随pH值不同而变PH主要成分9NaClO5~6HClO和少量NaClO4~5HClO和少量Cl22~3Cl2和HClO2Cl2在碱性条件下更稳定，商品溶液pH为121、NaClO溶液的性质（4）金属或重金属化合物对NaClO有催化作用、加速其分解，使fiber严重受损，以Fe、Co、Ni的化合物催化作用较为强烈，其次Cu、锡。∴设备不宜用铁质。漂液中也不应含铁离子。一般用陶瓷、塑料或石料作加工容器。（5）NaClO漂白时避免阳光直射，防止NaClO分解，导致纤维受损。2、NaClO漂白原理NaClO与色素的作用很复杂，一般认为NaClO的漂白在不同条件下可能是不同成分在起作用。笼统地说，漂白的主要成分是HClO和Cl2，碱性范围是HClO为主，PH4是Cl2此外NaClO对其他杂质，也可发生氧化、氯化、加成等反应。①果胶物质、多糖类及其水解物，其醛基易被氧化生成羧基。②含氮物质和蜡状物的脂肪酸可被氯化成相应的氨基化合物及脂肪酸的氯代衍生物。③棉籽壳中的木质素可被氯化为氯化木质素。NaClO对纤维素亦有氧化作用(非选择性氧化)，会损伤纤维。3、NaClO漂白工艺条件分析漂白所受损伤煮炼注意：漂白时，由于fibre吸收NaClO水解产生的NaOH，加之纤维素，果胶等有机物产生酸的影响，还有空气中CO2的作用，使漂液pH逐渐↓。∴轧漂时要不断补充新鲜漂液，淋漂和浸漂时需要加碱剂Na2CO3以维持pH值，防止fibre损伤。PH值、温度、浓度和时间漂液的pH值的影响3、NaClO漂白工艺条件分析漂液的pH值的影响主要表现在对漂白速率和对纤维损伤大小影响①酸性条件下，fibre损伤不明显，漂白速率太快，不易控制，且有Cl2逸出，污染环境。一般不用。②中性条件，漂白速率较快，但fibre损伤最严重，强力损失大。应避免中性漂白。氧化纤维素。存在潜在损伤。③碱性条件，尽管漂白速度慢一些，但通过延长时间可达到目的。所以选择pH=9~11漂白3、NaClO漂白工艺条件分析温度和时间T↑，漂白速率↑，但棉fibre的氧化速率↑pH=11，T每↑10℃，漂白速率↑2.3倍，氧化速率↑2.7倍，T＜35℃，T35℃，DP急剧↓∴高温不宜，但低温需制冷设备，能耗大，时间长。∴选择室温20～35℃，时间以30～60min为宜3、NaClO漂白工艺条件分析浓度在pH、T和t一定时，C↑，白度↑，但并非成正比，C达一定值白度提高不多，而损伤大，实际生产时应根据含杂、织物厚薄，对白度要求确定。一般有效氯含量在1~5g/L绳状1~2g/L平幅3~5g/L3、NaClO漂白工艺条件分析脱氯危害：①造成织物强力下降和白度泛黄。残留的含氮物质会与残氯作用生成氯胺，氯胺慢慢释放HCl使织物受损和泛黄。②残氯给某些不耐氯漂的活性染料的染色和印花带来不利③引起含氮树脂进行树脂整理时吸氯泛黄和氯损现象。3、NaClO漂白工艺条件分析脱氯剂①大苏打：1~2g/L，室温浸轧后热水洗即可。2Na2S2O3+Cl2→Na2S4O6(连四硫酸钠)+2NaCl特点：效果好、工艺简单、不损伤纤维，但残硫引起泛黄，必须将残硫清洗干净②过氧化氢：1~2g/L，室温浸轧后热水洗即可。H2O2+Cl2→2HCl+O2特点：无泛黄、无污染，但价格较贵。③硫酸：促使残留的NaClO进行分解，进一步提高漂白的去杂效果。4、NaClO漂白工艺和设备绳状连续轧漂工艺在绳状漂白联合机上进行绳状轧漂(有效氯1~2g/L，轧余率100～120%)→J形箱堆置(30~45min)→冷水洗→轧酸(H2SO42~4g/L，40~45℃)→室温堆置(20~30min)→水洗→中和(Na2CO33~5g/L，)→温水洗→冷水洗→送堆布池。4、NaClO漂白工艺和设备平幅连续轧漂工艺：平幅轧漂(有效氯3~5g/L)→J形箱平幅室温堆置(10~20min)→水洗→脱氯→水洗。平幅连续浸漂工艺：平幅轧漂(有效氯3~5g/L)→浸漂(有效氯3~4g/L，10min)→浸漂(有效氯1.5~2.5g/L，10min)→水洗→脱氯→水洗。4、NaClO漂白工艺和设备NaClO漂白应注意的两个问题(1)前处理问题：必须有较好的退浆和精练效果，否则要加重漂白负担，影响棉fibre的强度，对T/C来说，这一点较难满足，一旦精练不净，fibre上的含氮物质漂白时会与HClO生成氯胺类化合物，释出HCl，使fibre泛黄、脆损。∴NaClO漂白对T/C仅适用于深色品种，中、浅色须复漂一次(2)脱氯问题：漂白后，残留氯经过一定时间会使纤维损伤，色泽发萎，泛黄，对不耐氯的dye亦有破坏作用。对NaClO漂白工艺评价NaClO价格低，工艺设备简单，广泛用于棉布的漂白。该工艺要求有较好的退浆精练效果，否则会加重漂白负担，影响棉fibre的强度。对T/C仅限于深色品种，不用于蛋白质fibre的漂白(引起损伤、泛黄)有Cl2逸出，有污染。二、过氧化氢漂白1、H2O2溶液的性质2、H2O2漂白原理3、H2O2漂白工艺条件分析4、稳定剂的作用和选择概述H2O2漂白后白度及白度稳定性好于NaClO，对fibre损伤小，且无潜在损伤，没有有害气体产生，不泛黄、手感好。在碱性中进行，温度高，对退浆和煮炼要求较低。适用范围较广：纤维素纤维、蛋白质纤维、合成纤维可单独使用，也可以联合漂白，如氯-氧漂、亚-氧漂等。对设备要求：高。不锈钢材料。价格：贵氧漂方式：绳状或平幅设备：叠卷式、履带式和轧卷式漂白机1、H2O2溶液的性质1、H2O2溶液的性质俗称双氧水，无色无臭溶液，商品有多种浓度，低浓度(3%、30%、35%)，印染厂使用30%或35%。浓度还可用它所能释出的氧气的体积为溶液体积（V）的倍数来表示。强氧化剂，30%H2O2对皮肤有刺激性和“灼伤”作用，浓度＞65%的H2O2与易燃物接触易燃、易爆。30℃以下的H2O2较稳定，70℃，分解速率加快。水溶液呈弱酸性，遇base低温亦极易分解。商品H2O2加硫酸或磷酸使其稳定，并在酸性条件下出售保存。1、H2O2溶液的性质受热、光、催化剂作用也易发生分解:2H2O2→2H2O+O2+47kcal(1)H2O2是弱二元酸，在水溶液中按下式电离：H2O2H++HO2-(过氧氢阴离子)(2)K1=1.78×10-12HO2-→H+O22-(过氧离子)(3)K2=1.0×10-25由于HO2-(过氧氢阴离子)不稳定，可按下式进行分解：HO2-→OH-+[O](4)2HO2-→2OH-+O2(5)HO2-(过氧氢阴离子)是一种亲核试剂，具有引发H2O2形成游离基的作用：HO2-+H2O2→HO2··+HO··+OH-(6)H2O2-→2HO·(7)可见：H2O2具有复杂成分的溶液，随PH变化，溶液成分发生变化。1、H2O2溶液的性质酸碱性影响H2O2稳定性PH≥11：HO2-(过氧氢阴离子)溶液稳定性差PH≤5：稳定PH≥5：开始分解，PH增高分解速率加快。其它影响H2O2稳定性的因素：金属、酶、极细小带棱角的固体物质对H2O2分解有催化作用Fe2++H2O2→Fe3++OH-Fe2++HO·→Fe3++OH-Fe2++HO2·→Fe3++HO·+HO2-Fe3++HO2·→Fe2++H++O2高铁离子被还原Fe3++HO2-→Fe2++HO2·2、H2O2漂白原理H2O2分解的产物：HO2-(过氧氢阴离子)、HO2·、HO·、OH-、O2、[O]关于H2O2的漂白机理，通常认为HO2-是漂白的主要成份，能起脱色作用。有效分解：对漂白有贡献HO2-，与色素作用。无效分解：对纤维有损伤HO2·、HO·、O2自由基会引起纤维损伤，若有铜、铁存在，织物会产生破洞。O2无漂白作用，如渗入纤维内部，在高温碱作用下，引起纤维的严惩损伤，DP下降。1．pH值的影响3、H2O2漂白工艺条件分析(以棉为例)1．pH值的影响pH值对H2O2分解率和漂白质量有影响。强力：pH=3～10范围强力变化不大，有较高水平白度：PH=3~13.5白度在83%~87%；PH=9~11最佳聚合度：pH=6～10范围内能达满意水平。分解率：酸性到弱碱，分解率低；强碱性分解率高。PH10更明显综上所述，pH=9～10较理想，若考虑加入一定量的稳定剂和其它助剂，pH=10.5～11较为理想。注意：碱浓度过高引起无效分解3、H2O2漂白工艺条件分析漂白温度和时间温度和时间相互制约，一般温度高，时间短；反之亦然。室温浸轧打卷，堆放20小时；若进热反应室，时间缩短一半；高温高压漂白120~130℃时间缩短到几分钟3、H2O2漂白工艺条件分析漂液浓度白度随浓度增加而提高，到某一数值，变平坦，而纤维聚合度有较大下降。要兼顾二者。一般H2O2浓度在2～6g/L。4、稳定剂的作用和选择稳定剂的作用控制反应，使反应适中。碱能加速H2O2分解，对漂白不利。削弱和消除重金属离子对H2O2分解的催化作用，使其均匀分解4、稳定剂的作用和选择加工过程中，织物不可避免地会沾上重金属离子，它们对H2O2有加速分解作用从而脆损纤维素，若局部不匀，会造成破洞。∴织物在漂白前，必须充分洗净，尽可能↓金属性杂质，同时在漂液中加适量稳定剂，其不仅可防止金属离子催化分解，而且可调节碱度和起缓冲作用。重金属离子来源：织物织造时摩擦综筘脱落的铁屑或沾有铁锈的油污；练漂时织物接触重金属设备和部件；水和蒸汽管道中的铁屑；练漂液中夹杂重金属物质；棉纤维内含有重金属盐类。4、稳定剂的作用和选择对氧漂稳定剂的要求Ⅰ、稳定过氧氢离子的作用。Ⅱ、抑制过氧氢游离基Ⅲ、耐热、耐碱、耐氧化Ⅳ、污染小，易被生物降解Ⅴ、不结垢，不在fibre上沉积不溶物Ⅵ、白度要好ⅥI、价廉易得4、稳定剂的作用和选择稳定剂⑴Na2SiO3水玻璃①稳定作用：可缓冲漂液的pH值②胶态性质：Na2SiO3在硬水中形成高度分散的MgSiO3(CaSiO3)胶体，能吸附重金属离子，使金属离子失去催化活性。并减慢H2O2分解速率．∴若在去离子水中漂白，非但没有稳定作用，相反因pH值提高而加速H2O2分解，但当Fe2+含量超过Na2SiO3吸附能力时，就会减弱其稳定作用③对铁、铜等重金属离子具有屏蔽作用④耐热、耐碱、耐氧化、价廉易得优：稳定效果好，白度，价格便宜缺：易结硅垢，影响手感，清除困难，不耐强碱浴4、稳定剂的作用和选择⑵镁盐稳定机理：在碱性漂液中生成Mg(OH)2