傳統的煮布鍋漂白工藝需在高堿、高氧化劑、高溫環境下進行,處理效果雖好,但工藝流程時間長、能耗大、用水排污量大。而以雙氧水和次氯酸鈉作為氧化劑漂白,處理效果不能達到GB/T23327——2009《機織熱熔黏合襯》標準中優等品的指標值。二氧化氯作為第四代漂白劑,其氧化電位低于纖維素本身的氧化電位,但高于粘附在棉纖維上的雜質以及棉籽殼中木質素,對棉織物漂白在除去棉纖維上的雜質和棉籽殼的同時,對纖維素沒有降解,不影響漂白織物的強度。此外二氧化氯一般通過(guo)氧化(hua)(hua)使(shi)木質素裂解為有(you)機酸類物(wu)質,大大降低廢(fei)水中有(you)機鹵(lu)化(hua)(hua)物(wu)的量,減少 AOX排放對環(huan)境的污染更(geng)小,達到清潔生產的目的。但傳統(tong)二氧化(hua)(hua)氯溶液也存釋放周期較短、釋放速率快、存貯運(yun)輸過(guo)程不穩定等問(wen)題。
本文采用的緩釋型固體二氧化氯具(ju)有釋(shi)放周期較長(chang)、穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)、釋(shi)放速率可控(kong)的特點,運用在中厚純(chun)棉黏(nian)合襯的漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工藝中不僅漂(piao)(piao)白(bai)(bai)效果(guo)達到(dao)標(biao)準要(yao)求,而且漂(piao)(piao)白(bai)(bai)在常溫常壓條(tiao)件(jian)下進行(xing),能耗少、污(wu)染小。實驗(yan)(yan)研究了緩(huan)釋(shi)型(xing)固體二氧化(hua)氯(lv)緩(huan)釋(shi)及對(dui)棉織物的漂(piao)(piao)白(bai)(bai)機理,采(cai)用單因(yin)素試驗(yan)(yan)討論了漂(piao)(piao)白(bai)(bai)工藝中緩(huan)釋(shi)型(xing)固體二氧化(hua)氯(lv)濃度、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)時間、pH和表面活性(xing)劑(ji)濃度對(dui)棉織物漂(piao)(piao)白(bai)(bai)效果(guo)的影響,并通過正交(jiao)試驗(yan)(yan)法確定(ding)了最優(you)工藝條(tiao)件(jian)。
1.緩釋型固體二氧化氯緩釋及漂(piao)白(bai)機理
緩釋型固體二氧化氯以(yi)多孔(kong)網(wang)(wang)狀結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)高分(fen)子聚(ju)合物為載體,與(yu)生(sheng)(sheng)成二(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)氯所需的(de)亞氯酸鈉(na)以(yi)及活化(hua)酸結(jie)(jie)合,使其(qi)在載體內(nei)部緩慢反應生(sheng)(sheng)成二(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)氯,根(gen)據離子網(wang)(wang)格結(jie)(jie)構(gou)(gou)理(li)論,緩釋(shi)(shi)固體二(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)氯所用載體內(nei)部交聯所形成的(de)多孔(kong)網(wang)(wang)狀結(jie)(jie)構(gou)(gou)將降低(di)亞氯酸鈉(na)與(yu)活化(hua)酸的(de)反應速率,同(tong)時所生(sheng)(sheng)成二(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)氯的(de)擴散速率也(ye)受到交聯結(jie)(jie)構(gou)(gou)阻力(li)的(de)影響而(er)下(xia)降,從而(er)達到緩釋(shi)(shi)效果。
二(er)氧(yang)化氯的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)機理是通過自身(shen)的(de)(de)強(qiang)(qiang)氧(yang)化能力分解織物表面色(se)素和雜(za)(za)質(zhi),是個典型的(de)(de)單電子轉移過程(cheng)而生成ClO??,此單電子過程(cheng)的(de)(de)氧(yang)化電位(wei)是0.95V。對棉織品漂(piao)(piao)白(bai)(bai)來(lai)說,二(er)氧(yang)化氯的(de)(de)氧(yang)化電位(wei)高于附著在纖(xian)(xian)維(wei)上的(de)(de)色(se)素和雜(za)(za)質(zhi),而低于纖(xian)(xian)維(wei)本身(shen)的(de)(de)氧(yang)化電位(wei),用二(er)氧(yang)化氯漂(piao)(piao)白(bai)(bai)棉織品時,可分解纖(xian)(xian)維(wei)上的(de)(de)色(se)素和雜(za)(za)質(zhi),對纖(xian)(xian)維(wei)本身(shen)強(qiang)(qiang)力不(bu)造成損失(shi)。
2.去麻劑(ji)濃度對漂(piao)白效果的影響(xiang)
在不同去麻劑濃度下對棉織物進行漂白,其他條件相同,去麻劑對漂白效果的影響。棉織物的白度隨去麻劑濃度的增加而提高,當濃度大于25g/L時,棉織物的白度基本保持變化。這是因為隨去麻劑濃度的增加,溶液中生成的二氧化氯隨之增加,能夠更徹底的與纖維中的木素等雜質發生氧化反應,提高纖維白度。同時,隨著去麻劑濃度的增高,漂液中二氧化氯的氧化電勢也會增加,二氧化氯與發色基團的反應更容易發生。棉織物白度在去麻劑濃度大于25 g/L后基本保持不變的原因是漂液中的二氧化氯過量,一些不能被退色的物質不會因為其濃度的變化而與之發生反應,因此白度基本保持不變。
3.pH對漂(piao)白效果(guo)的影響
在(zai)不(bu)同pH下(xia)對棉織物(wu)進行漂(piao)(piao)白,其他條(tiao)件相同,棉織物(wu)的(de)(de)白度隨漂(piao)(piao)液 PH的(de)(de)增加而下(xia)降,這是因為(wei)漂(piao)(piao)液中二(er)氧(yang)化氯的(de)(de)氧(yang)化電(dian)位(wei)隨PH的(de)(de)增加而逐漸減小,二(er)氧(yang)化氯降解纖維(wei)中的(de)(de)木質素、色(se)素等(deng)雜質的(de)(de)能力下(xia)降;同時當漂(piao)(piao)液在(zai)堿(jian)性(xing)范圍(wei)內,二(er)氧(yang)化氯與(yu)氫氧(yang)根反應生成的(de)(de)氯酸鹽對漂(piao)(piao)白不(bu)起(qi)作用,消(xiao)耗了一定(ding)量二(er)氧(yang)化氯,導致二(er)氧(yang)化氯的(de)(de)有效作用減弱。
4.時間對漂白效果的影響
在不同的時間下對棉織物進行漂白,其他條件相同,棉織物的白度隨漂白時間的增加而提高,當時間大于10h時,棉織物的白度基本保持不變。這主要是因為漂液中二氧化氯與木素的反應需要一定的時間進行,短時間內二氧化氯與色素等雜質并未反應完全,因此白度升高并不明顯,隨著反應繼續進行,二氧化氯與木素等(deng)雜(za)質逐漸反應,將帶色基(ji)團氧(yang)化(hua)從而使(shi)白度升高。在棉織物漂白時(shi)間大(da)于 10h后(hou),二氧(yang)化(hua)氯與木素等(deng)雜(za)質反應完全,白度不再發生改變。
5.表面活性劑濃度(du)對漂白效(xiao)果的影響
在不同(tong)的(de)(de)表面活性劑濃度(du)下對棉織物進行漂白(bai),其他條件相同(tong),棉織物的(de)(de)白(bai)度(du)隨著表面活性劑濃度(du)的(de)(de)增加(jia)而提(ti)高,當(dang)加(jia)入(ru)量(liang)大于5g/L時,白(bai)度(du)基(ji)本保持不變,這是因(yin)為表面活性劑的(de)(de)加(jia)入(ru)降(jiang)低(di)了漂液的(de)(de)表面張力(li),增強(qiang)了溶液的(de)(de)浸潤能力(li),促(cu)使織物表面雜質與纖維的(de)(de)分離,提(ti)升(sheng)了棉織物的(de)(de)漂白(bai)效果。
6.正交試驗
通過正交實驗法采用3個水平和4因素研究去麻劑濃度、漂白時間、PH和表面活性劑濃度對棉織物漂白效果的影響,影響棉織物漂白效果的因素順序:漂白時間>去麻劑濃度>pH >表面活性劑濃度; 確定緩釋型固體二氧化氯棉織(zhi)物(wu)漂(piao)白(bai)工藝(yi)為:時間10h、去(qu)麻劑(ji)濃度(du)10g/L、pH8、表面(mian)活性劑(ji)濃度(du)5g/L。
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