低温氧漂稿1

1两种低温氧漂剂在棉织物漂白中的应用田斌1,汪南方1,翦育林1,陈建军2(1湖南工程学院化学化工学院，生态纺织材料及染整新技术湖南省高校重点实验室，湖南湘潭，4111042益阳龙源纺织有限公司，湖南益阳，413002）摘要：针对传统棉织物漂白工艺中能耗高、纤维损伤大等问题，比较研究了二种低温氧漂剂SQA和LTB-01在漂白过程中温度、低温氧漂剂浓度、H2O2浓度、Na2CO3的浓度对织物性能的影响。采用单因素试验方法确定了两类低温氧漂剂漂白优化工艺为：80℃×60min，精练酶2.1g/L，低温氧漂剂0.5g/L，H2O2(30%)11g/L，Na2CO31.0g/L。该工艺在保证棉织物白度的前提下，降低了能耗，纤维的损伤降低。关键词：低温氧漂；活化剂；白度，强力TwolowtemperatureoxygenbleachingactivatorsforbleachingcottonfabricsBingTian1,NanfangWang1,YulinJian1,JianjunChen2(1SchoolofChemistry&chemicalEngineering,HunanInstitueofEngeering,KeyLaboratoryofEcologicalTextileMaterials&NovelDyeingandFinishingTechnology,HunanProvincialEducationDepartment,XiangTan4111012YiyangLongyuanTextileCo.Ltd.,Yiyang413002)Abstract：Withconcernsofhighenergyconsumption,fiberdamageandotherissuesinthetraditionalhydrogenperoxidebleachingprocessofcottonfabric,twolowtemperatureoxygenbleachingactivators(SQAandLTB-01)wereadoptedforbleachingcottonfabricsatlowtemperature.Effectsoftemperature,activator,H2O2,andNa2CO3concentrationsonthepropertiesincludingwhiteness,capillaryeffect,andstrengthwereinvestigated.Byusingthesinglefactorexperimentmethod,itisfoundthattheoptimalbleachingprocessforthetwolowtemperatureoxygenbleachingactivatorsis80℃for60min,scouringenzyme2.1g/L,bleachingactivator0.5g/L,30%H2O211g/L,Na2CO31.0g/L.Thislowtemperatureprocesscouldsignificantlyreducestheenergyconsumptionandfiberdamagewiththesamewhitenessandcapillaryeffecttothoseofthetraditionalhightemperatureprocess.基金项目：湖南省高校科技成果产业化培育项目(13CY024,11CY006)。作者简介：田斌(1990-)，男，硕士研究生，主要从事新型染整技术及助剂开发。通讯作者：翦育林，Email:[e-mail].2Keywords:Lowtemperaturebleach;Bleachingactivator;Whiteness;Strength双氧水由于对环境友好、处理织物白度高、不泛黄等优点，被大量应用于纺织染整行业中漂白织物，但传统工艺的高温条件使得加工过程能耗高、纤维损伤大等，因此研究具有高效低温的双氧水活化剂/催化剂，对减少废水排放、提高纺织品的质量具有很重要的现实意义。近年来，国内外研究者相继开放了一系列氧漂活化剂/催化剂，其中一部分产品已应用于洗涤行业，但成功应用于染整中的报道尚未出现(看了你的参考文献，报道应该很多了，请加上相关的文献报道，并简要地作论述）。其中低温漂白活化剂的漂白机理：活化剂+双氧水→过氧酸，过氧酸是一种氧化性强于双氧水的氧化剂，可在较低温度下对织物进行有效漂白。在氧漂体系中加入SQA、LTB-01，可以在低温下促使具有强漂白能力的过氧酸产生，从而使漂白温度降低，获得较好的漂白效果。1试验部分1.1织物、药品和主要的仪器设备织物:18.5tex140g/m2棉拉架布(汕头创新德美提供)、18.5tex140g/m2双面棉(汕头创新德美提供)。药品:Na2CO3，H2O2（30%）（以上由上海凌峰化学试剂有限公司提供，均为AR），SQA，精练酶4006（以上由汕头创新德美化工有限公司提供），LTB-01（上海尚贤新材料有限公司）。仪器:烘箱，WSB-3A智能式数字白度仪（温州市鹿东有限公司），高温染色小样机（佛山宏信机械有限公司），YG031D型电子顶破强力机（温州方圆仪器有限公司）。1.2传统漂白工艺漂白配方：活化剂xg/L精炼酶2g/L30%双氧水10g/LNa2CO31g/L浴比1:20温度/℃60-85时间/min60工艺路线：31.3测试方法1.3.1织物白度的测定用GB/T8424.2-2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》测定。1.3.2织物毛效的测定取漂白后的试样，尺寸为20cm*3cm（经*纬），测定在K2Cr2O7溶液中30min后布面上液面上升的高度。若同块布条上端高度不齐，取最大值与最小值的平均值。1.3.3顶破强力的测定按GB/T19976-2005《纺织品顶破强力的测试钢球法》在YG031D型电子顶破强力机测定。强力保留率=?2结果与讨论2.1低温氧漂工艺2.1.1漂白温度本试验旨在保证织物白度的前提下，尽可能的降低漂白温度。设定工艺为：精练酶2g/L，双氧水10g/L，纯碱1g/L，活化剂0.5g/L；浴比1:20，时间60min，温度60-85℃。分别加入低温氧漂剂SQA与LTB-01的漂白效果如图1。40℃入缸2℃/minT×60min80℃出缸，60℃热水洗5min，冷水洗净，烘干，测试4图1漂白温度对织物白度的影响Fig.1Effectofbleachingtemperatureonwhitenessoffabric1）(这里有没有不加活化化剂的空白数的数据，有的话，加入图中）2）有没有做双氧水分解率的测试？由图1可以看出，加入两类低温氧漂剂后，织物在较低的温度下就达到了较好的白度，整个过程中，织物的白度也随着温度的升高而升高，但由图可知，80℃至85℃之间，白度的变化最小，在80℃时SQA的白度已达到78.6%，LTB-01的白度达到80.8%。由于80℃时织物的白度已经达到使用要求，所以确定后续试验温度为80℃。这里可以引用一下双氧水的催化分解的过程，来说明该实验结果的变化规律！2.1.2低温氧漂剂的质量浓度取活化剂浓度0.2-1.5g/L，漂白温度为80℃，其它条件同2.1.1，考察低温氧漂剂浓度对漂白效果的影响，见图2。5图2低温氧漂剂质量浓度对织物白度的影响Fig.2Effectofcatalystconcentrationonwhitenessoffabric图2中，LTB-01在浓度0.4g/L至0.6g/L之间时，白度提升率最大，0.6g/L时白度达到80.7%，虽在1.5g/L时白度最高值81.2%，但比较0.6g/L时，提升的白度并不大，当用量从1.0g/L增加到1.5g/L时，白度的变化率很小，说明此时已无足够的双氧水可以活化，因此LTB-01的后续实验浓度为0.6g/L。SQA在整个过程中，随着低温氧漂剂的浓度提高，其白度也不断增加，但是在0.6g/L时其白度要求已经达到使用要求，在考虑成本的情况下，后续的实验浓度为0.6g/L。2.1.3双氧水质量浓度的影响图3是探究双氧水质量浓度对白度的影响。其他条件同上，实验结果见图3。6图3双氧水质量浓度对织物白度的影响Fig.3EffectofmassconcentrationofH2O2onwhitenessoffabric由图3可以看出，在LTB-01的作用下，随着双氧水浓度的增加，织物的白度也随着增加，双氧水浓度为13g/L时，白度最高为81.0%，考虑到实际生产中，双氧水浓度过高对设备的要求与对织物的损伤程度，以及漂白生产成本，故确定双氧水浓度为11g/L；在SQA的作用下，双氧水浓度为11g/L时，白度达到最大值79.2%，为了更好的进行后续的对比实验，因此确定双氧水的浓度也为11g/L。2.1.4精练酶用量的影响本实验是在精炼-氧漂一浴的基础上进行探索的，因此精练酶浓度不仅对双氧水的分解有很大影响，同时精练的效果也直接影响着织物的白度。为了优化精练酶与氧漂活化剂之间的协同关系，将精练酶的浓度设置为1.5g/L-3.0g/L，其他条件同上。实验结果见图4。图3精练酶质量浓度对织物白度的影响Fig.4EffectofmassconcentrationofScouringenzymeonwhitenessoffabric由图4可以看出，在LTB-01的作用下，精练酶浓度为3.0g/L时，白度达到最大值81.9%，浓度为2.1g/L时变化率最大，白度为81.5%，综合成本考虑，以2.1g/L作为后续实验温度；在SQA的作用下，精练酶浓度为2.1g/L时，白度也达到80.3%，之后随着精练酶浓度的增加，白度增加缓慢，与前者表现相似的效果，因此后续实验浓度也定7为2.1g/L。2.1.5Na2CO3质量浓度的影响考虑到在工厂实际处理工艺中，为了提高织物的白度而加入纯碱，因此图5是研究Na2CO3的质量浓度对漂白效果的影响。其它工艺同上。实验结果见图5。图5Na2CO3质量浓度对白度的影响Fig.4EffectofmassconcentrationofNa2CO3onwhitenessoffabric由图5可知，Na2CO3的浓度对两种低温氧漂剂均有一定的影响，随着用量的增加，白度也随着提升。当纯碱的浓度在0.2g/L-0.5g/L时，对白度的提升大，之后对白度的影响较小，这是由于纯碱的碱性有限，只能在一定范围内促进游离基HOO-数目，因此选取0.5g/L作为后续的实验浓度。综上所述，将优化工艺总结在这里。2.2低温漂白优化工艺与常规工艺效果对比低温漂白优化工艺与常规漂白工艺的处理效果见表1与表2。表1用不同漂白工艺处理棉拉架织物的效果比较Table1xxxxxxx试样白度/?毛效/?强力/?强力保留率/?未处理坯布52.30339.1SQA81.010.0318.593.93LTB-0182.716.0319.094.10空白78.20322.295.02传统工艺82.98.0313.892.548表2用不同漂白工艺处理双面棉织物的效果比较Table2xxxxxx试样白度/单位？毛效/单位？强力/单位？强力保留率/%未处理坯布58.90445.2SQA83.08.4418.694.03LTB-0185.914.5425.395.51空白80.60426.495.78传统工艺85.03.9404.190.77由表1和2可知，以LTB-01作为低温氧漂催化剂处理两种棉织物时，所达到的白度与传统工艺100℃时达到白度的效果相当；在SQA作用下时，其低温处理的白度低于传统工艺，但是在高于未加低温氧漂剂的80℃空白组，且其白度已达到生产要求。从强力的保留率来看，两类低温氧漂活化剂的保留率都略高于传统工艺而略低于低温空白组，这是因为双氧水在传统工艺高温的条件下使织物受到一定损伤，而低温空白组的强力保留率略高于低温实验组，这是由于低温