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;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溶液的性质商品的NaOCl溶液的制备有两种方法,其一为电解食盐法;其二是用液氯通入烧碱溶液中,其反应如下: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+NaOHHOCl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。二、NaOCl漂白工艺条件分析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pHB、漂液浓度(有效氯含量)C、温度D1、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:9.5-10.52、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;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+1/2O2H2O2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:2、H2O2漂白原理H2O2漂白时,通常认为HO2-离子是漂白的主要成分,破坏了色素的共轭双键,达到消色漂白的目的。值得注意的是:H2O2在漂白过程中除了对天然色素有破坏作用外,同时也会使纤维素氧化而受损,因此在漂白过程中要有效地控制双氧水的分解速率,通常在漂液中要加入一定量的稳定剂如硅酸钠等。二、H2O2漂白工艺条件分析1、pH值漂白条件:H2O2浓度:3克/升温度: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。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;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?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。