染整工艺原理上第三章--漂白课件.ppt

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1、第三章第三章 漂漂 白白一、引言一、引言二、过氧化氢漂白二、过氧化氢漂白三、次氯酸钠漂白三、次氯酸钠漂白四、亚氯酸钠漂白四、亚氯酸钠漂白一、引言一、引言(一)漂白目的(一)漂白目的主主要要是是去去除除天天然然色色素素,提提高高织织物物白白度度和和鲜鲜艳艳度度,也可去除一些杂质。也可去除一些杂质。一一般般化化纤纤织织物物经经精精练练后后,不不须须漂漂白白;如如经经高高温温热定型出现了泛黄热定型出现了泛黄,需漂白。需漂白。棉棉织织物物除除少少数数深深色色品品种种(例例棉棉灯灯芯芯绒绒烧烧毛毛坯坯、棉天鹅绒染硫化元)外棉天鹅绒染硫化元)外,都要经过漂白。都要经过漂白。n白度高、匀,白度高、匀,纤维损

2、伤小纤维损伤小(二)常用漂白剂(二)常用漂白剂1.1.还原剂漂白还原剂漂白保险粉(保险粉(NaNa2 2S S2 2O O4 4)、硫酸氢钠(、硫酸氢钠(NaHSO NaHSO3 3 )、)、SO SO2 2漂白效果不稳定,日照泛黄漂白效果不稳定,日照泛黄羊毛羊毛2 2氧化剂漂白氧化剂漂白氯漂(氯漂(NaOCl NaOCl)、亚漂()、亚漂(NaClONaClO2 2)、氧漂()、氧漂(H H2 2O O2 2)白度高,白度稳定性好白度高,白度稳定性好会损伤纤维会损伤纤维适用各种纤维适用各种纤维漂白剂氧化漂白剂氯系氯(Cl2)、次氯酸钠(NaClO)亚氯酸钠(NaClO2)过氧化物 系过氧化氢

3、(H2O2)、过硼酸钠(NaBO3或NaBO3H2O或NaBO34H2O)高锰酸钾、高硫酸钾(K2S2O8)过醋酸(CH3COO OH)还原漂白剂亚硫酸钠(Na2SO37H2O)、二氧化硫低亚硫酸钠(保险粉Na2S2O4)、亚硫酸氢钠分分析析氧氧漂漂、氯氯漂漂、亚亚漂漂三三种种漂漂白白工工艺艺的的优优缺点,并指出它们的适用范围?缺点,并指出它们的适用范围?1.1.过氧化氢漂白:过氧化氢漂白:应用:应用:可用于各种纤维可用于各种纤维优优点点:白白度度及及白白度度稳稳定定性性较较好好,去去杂杂效效果果好好(对对煮煮练练要要求求低低),属环保型助剂,属环保型助剂缺点:成本高,需不锈钢设备缺点:成本高

4、,需不锈钢设备2.2.次氯酸钠漂白次氯酸钠漂白(NaOCl NaOCl)应用:麻应用:麻优点:价格低,工艺和设备简单优点:价格低,工艺和设备简单缺点:缺点:去杂效果差,对退浆、煮练要求高去杂效果差,对退浆、煮练要求高漂白效果不如氧漂,织物较易泛黄,纤维损伤大漂白效果不如氧漂,织物较易泛黄,纤维损伤大ClCl和和蛋蛋白白质质反反应应变变黄黄,不不能能用用于于蛋蛋白白质质、氨氨纶纶纤纤维维漂漂白白(损损伤泛黄)伤泛黄)脱氯问题:残余氯造成织物强力下降、泛黄脱氯问题:残余氯造成织物强力下降、泛黄环境污染:国外淘汰环境污染:国外淘汰废水中活性氯(有效氯)含量许多国家规定小于废水中活性氯(有效氯)含量许

5、多国家规定小于3mg/L3mg/L3.3.亚氯酸钠漂白亚氯酸钠漂白(NaClONaClO2 2)应应用用:棉棉、麻麻、T/CT/C织织物物,不不能能用用于于蛋蛋白白质质纤纤维维漂白(泛黄)漂白(泛黄)优点:白度极佳,去杂能力强优点:白度极佳,去杂能力强缺缺点点:价价贵贵,有有环环境境污污染染问问题题,(ClOClO2 2有有极极毒毒)对对设设备备要要求求高高,99.9%99.9%的的钛钛板板设设备备。国国外外也也正正停用。停用。名词名词有有效效氯氯:指指次次氯氯酸酸钠钠溶溶液液加加酸酸后后释释放放出出氯氯气气的数量。的数量。P110P110碱煮强力:碱煮强力:1g/L1g/L烧碱溶液中沸煮烧碱

6、溶液中沸煮1h1h后的强力后的强力 三种常用漂白剂的使用性能比较三种常用漂白剂的使用性能比较 NaOCl H NaOCl H2 2O O2 2 NaClONaClO2 2适用对象适用对象 C.C.及混纺中及混纺中 C.C.及混纺中高及混纺中高 较高档棉较高档棉 低档品低档品 档档,蛋白质织物蛋白质织物 及其混纺物及其混纺物 白度白度 一般一般 较好较好 很好很好白度稳定性白度稳定性 脱氯不净脱氯不净 不易泛黄不易泛黄 脱氯不净脱氯不净 易易泛黄泛黄 会会泛黄泛黄手感手感 较粗糙较粗糙 较好较好 很好很好 NaOCl H NaOCl H2 2O O2 2 NaClONaClO2 2去杂能力去杂能

7、力 去杂能力差去杂能力差,有一定去有一定去 去杂能力较好去杂能力较好,但对棉籽壳但对棉籽壳 杂能力杂能力 对织物煮练对织物煮练 去除有效果去除有效果 要求较低要求较低对棉纤维损伤对棉纤维损伤 较大较大 中等中等 较小较小常用漂白常用漂白 冷轧漂冷轧漂 轧蒸法轧蒸法 轧蒸法轧蒸法方式方式 (绳、平绳、平)()(平平)()(平平)漂白漂白pH 9pH 911 10.5-10.8 11 10.5-10.8 汽蒸时汽蒸时4-5.54-5.5 切忌中性切忌中性 轧漂轧漂6-86-8漂白用漂白用 无无 稳定剂稳定剂 活化剂活化剂特殊助剂特殊助剂 NaOCl H NaOCl H2 2O O2 2 NaClO

8、NaClO2 2对设备对设备 简单简单(木制木制,石制石制,不锈钢不锈钢 钛板钛板要求要求 陶瓷塑料陶瓷塑料)劳保劳保 有氯气放出有氯气放出,无毒无公害无毒无公害 有毒气有毒气ClO2,排排要求要求 良好排风条件良好排风条件 风条件要求高风条件要求高 成本核算成本核算 最低最低 中等中等 最高最高生态环境生态环境 停用停用 友好友好 停用停用(三)(三)漂白织物质量指标漂白织物质量指标1.白白度度:白白度度符符合合来来样样或或GB,一一般般半半漂漂成成品品要要求求达达85%左右,可用白度仪或电脑测配色仪测定。左右,可用白度仪或电脑测配色仪测定。2.白度稳定性:不泛黄白度稳定性:不泛黄(YI:泛

9、黄指数):泛黄指数)3.毛细管效应:不小于煮后毛效毛细管效应:不小于煮后毛效8cm/30min,(46cm/30min也行)要匀。也行)要匀。4.织物强度:织物强度:DP允许下降允许下降20%,碱煮强力达到一,碱煮强力达到一等品标准。等品标准。(四)不同品种漂白要求(四)不同品种漂白要求一般色布、花布(中色、浅色):一次漂白一般色布、花布(中色、浅色):一次漂白漂布、浅色和白底花布:二次漂白漂布、浅色和白底花布:二次漂白 亚亚氧氧 氧氧氧氧 氯氯氧氧 效果效果 好(有公害)好(有公害)较好较好 一般一般半漂:半漂:是指只漂一次,不进行第二次漂白是指只漂一次,不进行第二次漂白(回回、复漂、复漂)

10、的漂布(复漂一般在丝光后进行)的漂布(复漂一般在丝光后进行)二、过氧化氢漂白二、过氧化氢漂白掌握过氧化氢溶液的性质掌握过氧化氢溶液的性质漂白原理漂白原理稳定剂的作用原理稳定剂的作用原理漂白工艺漂白工艺(一)过氧化氢溶液的性质(一)过氧化氢溶液的性质浓度高于浓度高于65%65%,易爆炸,易爆炸碱性条件下易分解碱性条件下易分解强酸性条件下,稳定性较差强酸性条件下,稳定性较差弱酸性条件下,比较稳定弱酸性条件下,比较稳定放置过程中会分解放置过程中会分解重金属离子可催化过氧化氢分解重金属离子可催化过氧化氢分解在水溶液中电离成氢过氧离子和过氧离子在水溶液中电离成氢过氧离子和过氧离子H2O2 H+HO2-H

11、O2-H+O-2 使用时需加入稳定剂使用时需加入稳定剂(二)过氧化氢漂白原理(二)过氧化氢漂白原理碱性条件下碱性条件下 pH=10.5-10.8pH=10.5-10.8,电离成氢过氧离子电离成氢过氧离子H H2 2O O2 2+OH+OH-HO HO2 2-+H+H2 2O OHOHO2 2-可与色素发色团双键发生反应可与色素发色团双键发生反应,产生消色作用。,产生消色作用。HOHO2 2-又具有引发形成游离基和氧的作用又具有引发形成游离基和氧的作用H H2 2O O2 2+HO+HO2 2-HH2 2O+HOO+HO.+O+O2 2O O2 2在高温强碱下,造成纤维的氧化损伤在高温强碱下,造

12、成纤维的氧化损伤。过氧化氢催化分解:过氧化氢催化分解:金金属属及及离离子子、酶酶或或有有棱棱角角细细小小固固体体(织织物物)等等催催化化H H2 2O O2 2分分解解,其其中中催催化化作作用用最最强强是是铜铜,其其次次是是铁。铁。Fe2+H2O2 Fe3+HO +OH-H2O2+HO HO2 +H2OFe3+HO2 Fe2+H+O2 2H2O2 2H2O+O2最终是最终是H2O2分解成分解成H2O+O2铁铁(iron)(iron)等离子来源:等离子来源:(1)(1)织织物物织织造造时时,摩摩擦擦综综筘筘脱脱落落的的铁铁屑屑或或沾沾有有铁铁锈的油污。锈的油污。(2)(2)练漂时练漂时,织物接触

13、金属设备和部件。织物接触金属设备和部件。(3 3)水和蒸汽管道中的铁屑。)水和蒸汽管道中的铁屑。(4 4)练漂液中夹杂重金属盐类。)练漂液中夹杂重金属盐类。(5 5)棉纤维内含有重金属盐类。)棉纤维内含有重金属盐类。(三)稳定剂三)稳定剂稳定剂作用稳定剂作用稳定剂作用原理稳定剂作用原理常用稳定剂常用稳定剂氧漂稳定剂的作用氧漂稳定剂的作用与与金金属属离离子子结结合合,使使其其失失去去催催化化活活性性,减减少少无无效效分解。分解。无效分解:无效分解:H2O2 H2O +O 形成破洞形成破洞有效分解:有效分解:H2O2 HO2+H+漂去色素漂去色素什么是什么是H2O2无效分解、有效分解无效分解、有效

14、分解?无效分解无效分解:H H2 2O O2 2分解产物对纤维有损伤的成分分解产物对纤维有损伤的成分HOHO 、HOHO2 2 等等自由基自由基和和O O2 2等物质。等物质。有效分解有效分解:H H2 2O O2 2分解产物对漂白有贡献成分分解产物对漂白有贡献成分HOHO2 2-,在漂白过程中在漂白过程中,H,H2 2O O2 2受碱的活化作用受碱的活化作用,不断释放不断释放出出HOHO2 2-,HO,HO2 2-不断的和色素作用不断的和色素作用,从而完成了纺从而完成了纺织品的漂白工艺。织品的漂白工艺。稳定剂类型及作用原理稳定剂类型及作用原理按作用机理分:按作用机理分:吸附型吸附型络合型络合

15、型按化学组成分:按化学组成分:硅类稳定剂硅类稳定剂非硅类稳定剂非硅类稳定剂吸附型稳定剂吸附型稳定剂硅酸钠(硅酸钠(NaNa2 2SiOSiO3 3)硅硅酸酸钠钠在在硬硬水水中中(适适量量钙钙、镁镁盐盐存存在在)形形成成硅硅酸盐胶体酸盐胶体MgSiOMgSiO3 3(CaSiO(CaSiO3 3),能吸附重金属离子。,能吸附重金属离子。采用软水则加入采用软水则加入0.10.102g/L02g/L硫酸镁硫酸镁.优点:稳定效果好,价格便宜,白度好优点:稳定效果好,价格便宜,白度好缺缺点点:易易结结硅硅垢垢,手手感感发发硬硬,染染疵疵,沉沉淀淀在在设设备备导导布布辊辊上上,清清洁洁工工作作麻麻烦烦,去

16、去除除不不净净,要要产产生生皱皱条条,擦擦伤织物等。伤织物等。络合型稳定剂络合型稳定剂无无机机磷磷酸酸盐盐、有有机机螯螯合合剂剂、有有机机膦膦酸酸盐盐、焦磷酸钠焦磷酸钠稳稳定定机机理理:能能与与金金属属离离子子形形成成络络合合物物(配配位位键键)或或螯螯合合物物(配配位位键键+共共价价键键),从从而而降低或消除其催化分解作用。降低或消除其催化分解作用。可避免硅垢问题,生物降解性,毒性可避免硅垢问题,生物降解性,毒性1)1)无机磷酸盐无机磷酸盐无无机机磷磷酸酸盐盐在在少少量量CaCa+2+2或或MgMg+2+2共共同同作作用用下下,产产生生吸吸附附铁铁等等重重金金属属离离子子作作用用和和与与重重

17、金金属属离离子子生生成成络络合合物物作作用用;价价格格便便宜宜;但但在在高高温温,碱碱浓浓度度较较高高时时(例例15g/L15g/L),稳稳定定作用差。有作用差。有磷污染水源问题磷污染水源问题。2 2)有机多元膦酸盐)有机多元膦酸盐有有机机膦膦酸酸盐盐作作用用机机理理是是将将漂漂液液中中重重金金属属离离子子形形成成螯螯合合物物,使使之之失失去去催催化化能能力力;高高温温、高高碱碱浓浓度度时时,稳稳定定作作用用好好;价格较高价格较高。3 3)有机稳定剂)有机稳定剂聚聚丙丙烯烯酰酰胺胺碱碱水水解解物物、聚聚丙丙烯烯酸酸盐盐、丙丙烯烯酸酸与与马马来来酸酸共共聚物、蛋白质降解产物。聚物、蛋白质降解产物

18、。对对重重金金属属离离子子起起吸吸附附或或螯螯合合作作用用;稳稳定定作作用用好好;价价格格一一般较高。般较高。思考题:思考题:1 1、分分析析双双氧氧水水漂漂白白过过程程中中织织物物产产生生破破洞洞的的原原因因?如何预防?如何预防?2 2、在双氧水漂白液中为何要加入稳定剂?、在双氧水漂白液中为何要加入稳定剂?3 3、水玻璃做为氧漂稳定剂的主要缺点是什么?、水玻璃做为氧漂稳定剂的主要缺点是什么?4 4、试试设设计计合合理理的的双双氧氧水水连连续续汽汽蒸蒸漂漂白白工工艺艺(包包括工艺处方、工艺流程、工艺条件)括工艺处方、工艺流程、工艺条件)铜离子和水玻璃对铜离子和水玻璃对H2O2 漂白影响(催化、

19、稳定)漂白影响(催化、稳定)水玻璃水玻璃 g/L 7.0 Cu2SO4 g/L 0.1 2h后分解率后分解率,%58 100(45min)织物白度,织物白度,%95.5 84.5 铜铜离离子子催催化化H2O2分分解解反反应应,织织物物损损伤伤大大,白白度度差差。水水玻玻璃对璃对H2O2 漂白起到十分显著稳定作用。漂白起到十分显著稳定作用。(四)过氧化氢漂白工艺(四)过氧化氢漂白工艺浸漂浸漂淋漂淋漂轧卷漂轧卷漂轧蒸漂轧蒸漂轧蒸漂轧蒸漂工艺流程、条件:工艺流程、条件:浸浸轧轧漂漂液液(带带液液率率90%90%)-汽汽蒸蒸(95-95-100100,45-60min45-60min)-水洗水洗工艺处

20、方:工艺处方:30%H30%H2 2O O2 2 10-40g/L 10-40g/L,水玻璃,水玻璃5-10g/L5-10g/L渗透剂渗透剂 1-2g/L 1-2g/L,pH=10.5-10.8 pH=10.5-10.8氧氧 漂漂 生生 物物 净净 化化 工工 艺艺:过过 氧氧 化化 氢氢 酶酶 (一缸(一缸2 2吨加吨加150mL,0.2%)150mL,0.2%)漂白-冷水清洗-酶洗漂白-热水清洗-冷水清洗-冷水清洗残存过氧化氢会破坏染料结构,造成色浅、色花除氧酶减少水洗次数、温度、时间氧漂工艺条件分析:氧漂工艺条件分析:pHpH、温度、时间、浓度、温度、时间、浓度、稳定剂稳定剂pHpH值的

21、影响值的影响碱剂是氧漂的活化剂,碱剂是氧漂的活化剂,pHpH高高,H H2 2O O2 2HH+HO+HO2 2-向右移动向右移动,漂白速率快漂白速率快。在在pH=6 pH=6 10(710(711)DP11)DP、强力、强力,白度都比较满意,白度都比较满意,取取pH9pH91010。加入稳定剂。加入稳定剂,pH,pH还可以提高还可以提高,生产中考虑生产中考虑到一定漂白速率到一定漂白速率,故取故取pH=10pH=101111。如果有合适的活化剂,如果有合适的活化剂,在在pH=5.5-5.6pH=5.5-5.6的酸性浴中也能漂白。的酸性浴中也能漂白。温度和时间的影响温度和时间的影响室温冷堆室温冷

22、堆20h20h;汽蒸;汽蒸9595100100,1h1h棉棉纤纤维维长长时时间间停停留留在在高高温温碱碱性性条条件件下下,DPDP下下降降,纤维泛黄,白度下降。纤维泛黄,白度下降。如时间太短如时间太短,残留残留H H2 2O O2 2量超过量超过20%,20%,白度低白度低,达不到达不到工艺要求。工艺要求。双氧水浓度的影响双氧水浓度的影响 (100%100%)H H2 2O O2 2在在5g/L5g/L以下以下,白度随白度随H H2 2O O2 2浓浓度的增加而增加度的增加而增加,当双氧水浓度在当双氧水浓度在6g/L6g/L以上时以上时,白白度不再继续提高度不再继续提高,DP,DP下降(氧下降

23、(氧-氧漂)氧漂)稳定剂的影响稳定剂的影响(五)(五)H H2 2O O2 2的酸性浴漂白(补充)的酸性浴漂白(补充)1.1.引言引言 如果有合适的活化剂,如果有合适的活化剂,H H2 2O O2 2在在pH5.5 pH5.5 5.6 5.6的酸性浴的酸性浴中也能漂白。这种产品的商业名称是:中也能漂白。这种产品的商业名称是:Prestogen Prestogen PS(BASF)PS(BASF)聚酰胺纤维、聚丙烯晴纤维不耐碱性聚酰胺纤维、聚丙烯晴纤维不耐碱性H H2 2O O2 2漂白漂白;蛋白质蛋白质纤维如羊毛也不耐碱纤维如羊毛也不耐碱;即使是棉纤维和聚酯混纺织物即使是棉纤维和聚酯混纺织物,

24、由于碱对棉纤维的膨化作用由于碱对棉纤维的膨化作用,不仅影响手感不仅影响手感,而且在染而且在染色中易产生波纹印花条色中易产生波纹印花条,因而也不耐碱性因而也不耐碱性H H2 2O O2 2漂白漂白;色织色织物的漂白,由于染着在它上面的染料往往也不耐碱物的漂白,由于染着在它上面的染料往往也不耐碱,因因此研制弱酸性此研制弱酸性,中性中性H H2 2O O2 2漂白工艺。漂白工艺。2.2.漂白基本原理漂白基本原理 在PH=5的弱酸性溶液中,H2O2的分解被抑制,(H2O2+OH-HO2-+H2O),H2O2十分稳定。但随酸度增加,H2O2 发生了质子加成,生成过氧化氢阳离子,反应式如下:H-O-OH+

25、H+HOOH+H2OOH+H2O+1/2O2+H+如果加入一种物质,这种物质能够成为OH的接受体,生成一种比较稳定的中间化合物,如过氧化酸。这种中间化合物在弱酸性、中性溶液中能使织物发生漂白作用:H2OOH+RCO-RCOOH+H2O|O|O _H 过氧化氢转化为过氧有机或无机酸的上述过氧化氢转化为过氧有机或无机酸的上述活化过程,漂白物质不再是活化过程,漂白物质不再是HO2-离子,严格地离子,严格地说已不再是过氧化氢的漂白,而是过氧化酸作说已不再是过氧化氢的漂白,而是过氧化酸作为漂白剂。为漂白剂。3.工艺概论工艺概论棉 Temp.3070oC PH=56 Time:60min.(3060min

26、)毛 Temp:100oC PH=56 Time:20min.4.4.活化剂种类活化剂种类羧酸衍生物羧酸衍生物:羧酸酐、酰氯、羧酸酯。羧酸酐、酰氯、羧酸酯。含有含有 NC NC团的团的NN酰基化合物酰基化合物 O O酰胺、酰化羟胺、酰化氨基甲酸乙酯、酰化杂环酰胺、酰化羟胺、酰化氨基甲酸乙酯、酰化杂环化合物。化合物。无机酸酰化产物和无机酸酯。无机酸酰化产物和无机酸酯。(六)常见漂白疵病(六)常见漂白疵病1.白度不足白度不足 成因:原棉质量差成因:原棉质量差(成熟度不匀成熟度不匀);漂液浓度过低漂液浓度过低(带液率过低带液率过低);温度或时间不够;温度或时间不够;精练不透。精练不透。2.白度不匀白

27、度不匀成因:精练不匀;成因:精练不匀;中途停车较久。中途停车较久。3.强力下降强力下降成因:稳定剂用量不够;成因:稳定剂用量不够;布面双氧水浓度、布面双氧水浓度、pH过高或汽蒸时间过长。过高或汽蒸时间过长。4.局部手感差局部手感差成因:泡花碱形成的沉淀。成因:泡花碱形成的沉淀。退浆、煮练、漂白后半制品质量指标总汇退浆、煮练、漂白后半制品质量指标总汇q 退浆率退浆率:95%q 布面布面pH值值:7-8q 毛效毛效:8cm/30min q白度白度:80%q 断裂强力断裂强力三、次氯酸钠漂白(三、次氯酸钠漂白(NaOCL)NaOCL)商品次氯酸钠溶液含有约商品次氯酸钠溶液含有约150g/l(12.5

28、%)的有效氯,的有效氯,pH值为值为11.5。在溶液中有碱存在以防止水解。在溶液中有碱存在以防止水解。NaOClNaOCl不稳定,不可能制成纯不稳定,不可能制成纯NaOClNaOCl,因此其浓度不,因此其浓度不 能用能用NaOCl g/LNaOCl g/L等表示,而用有效氯等表示,而用有效氯g/Lg/L等表示。等表示。次氯酸钠溶液中反应式次氯酸钠溶液中反应式NaOClNaOCl具有较强的氧化能力,是一个弱酸强碱盐,在水中发具有较强的氧化能力,是一个弱酸强碱盐,在水中发生反应:生反应:NaOCl+HNaOCl+H2 2O O ()NaOH+NaOH+HOClHOCl 水解水解在盐酸作用下:在盐酸

29、作用下:NaOCl+2HCl NaCl+HNaOCl+2HCl NaCl+H2 2O+O+ClCl2 2HOCl HHOCl H+OCl+OCl-电离电离 K=3.210 K=3.210-8 -8 (2525)ClCl2 2+H+H2 2O HOCl+HO HOCl+H+Cl+Cl-分解分解 K=4.510 K=4.510-4 -4 (2525)漂白的有效成分 碱性 中性 弱酸 强酸主要成分 ClO-HOCl HOCl Cl2漂白速度 最低 最快次次氯氯酸酸钠钠漂漂白白时时,pHpH值值控控制制在在什什么么范范围围为为宜宜,为为什么?什么?次氯酸钠溶液的组成随次氯酸钠溶液的组成随PH值的改变而

30、变化。值的改变而变化。氯漂有效成分为氯漂有效成分为次氯酸和氯气次氯酸和氯气。HOCl的的最最大大浓浓度度发发生生在在PH 为为4.7,而而纤纤维维素素的最大降解发生在的最大降解发生在PH为为7.8。在在生生产产上上既既要要考考虑虑一一定定的的漂漂白白速速率率,又又要要使使纤纤维素损伤较小维素损伤较小,二者兼顾二者兼顾(一般一般pH=10左右左右)。pHpH在在近近中中性性范范围围内内漂漂白白是是比比较较危危险险的的为为什什么?么?漂白机理漂白机理棉纤维中的天然色素的化学结构尚不清楚,根棉纤维中的天然色素的化学结构尚不清楚,根据有机色素结构,推断棉色素中含有共轭双键据有机色素结构,推断棉色素中含

31、有共轭双键的化合物。的化合物。在漂白时在漂白时,色素结构中的部分双键色素结构中的部分双键得到饱和得到饱和,使原有共轭双键体系中断,使原有共轭双键体系中断,天然天然色素的色素的发色体系遭到破坏而消色发色体系遭到破坏而消色,达到漂白目,达到漂白目的。的。棉纤维用棉纤维用NaClO 漂白时,不仅天然色素会消色,纤漂白时,不仅天然色素会消色,纤维素也会发生降解,其他杂质也会发生不同的化维素也会发生降解,其他杂质也会发生不同的化学反应。学反应。例如:例如:HOCl在纤维素上放出氧,同时生成在纤维素上放出氧,同时生成HCl:HOCl+cellulose celluloseO+HCl杂质的氧化比纤维素的氧化

32、速率快。杂质的氧化比纤维素的氧化速率快。次氯酸钠漂白纤维损伤最大,部分是潜在损伤次氯酸钠漂白纤维损伤最大,部分是潜在损伤。潜在损伤:经碱处理后纤维强力大幅下降潜在损伤:经碱处理后纤维强力大幅下降次氯酸钠漂白工艺次氯酸钠漂白工艺 退浆精练织物退浆精练织物 浸轧漂液浸轧漂液(100%(100%120%,120%,有效氯有效氯 1 15g/L5g/L,pH pH值值10)10)堆置堆置(30(3090min)90min)水洗水洗 酸洗酸洗(硫酸硫酸2 24g/L,4g/L,温度温度 50)50)堆置堆置(15(1530min)30min)水洗水洗 脱氯脱氯(大苏打(大苏打1 12g/L,2g/L,室

33、温)室温)水洗水洗 开、轧、开、轧、烘烘次次氯氯酸酸钠钠漂漂白白后后为为什什么么要要进进行行酸酸洗洗和和脱脱氯氯?方方法法?酸洗酸洗硫酸硫酸24g/L,温度温度 50,堆置,堆置1530分钟。分钟。2NaOCl+H2SO4Na2SO4+HOClHCl+(O)HOClHCl+(O)2HOCl H2O+Cl2+(O)酸酸洗洗能能促促使使残残留留在在织织物物上上的的NaOClNaOCl进进行行分分解解,进进一一步步提提高高白白度度(1 13%3%)和和去去除除金金属属性性杂杂质质(斑渍)等效果。(斑渍)等效果。脱氯脱氯 残残氯氯给给某某些些不不耐耐氯氯漂漂的的活活性性染染料料的的染染色色印印花花带带

34、来来不不利利,并并引引起起含含氮氮树树脂脂进进行行树树脂脂整整理理时时吸氯泛黄和氯损现象吸氯泛黄和氯损现象,必须脱氯。必须脱氯。吸吸氯氯泛泛黄黄:树树脂脂整整理理剂剂中中一一般般含含有有N-羟羟甲甲基基酰酰胺胺,而而N-羟羟甲甲基基酰酰胺胺都都含含有有氮氮,在在洗洗涤涤过过程程中中,如如遇遇次次氯氯酸酸钠钠或或水水中中的的有有效效氯氯,会会产产生生泛泛黄黄物物质质.氯氯损损:胺胺基基与与氯氯反反应应生生成成氯氯酰酰胺胺,高高温温熨熨烫烫造造成损伤。成损伤。过氧化氢脱氯过氧化氢脱氯H H2 2O O2 2+Cl+Cl2 2HCl+OHCl+O2 2H H2 2O O2 2脱氯效果好脱氯效果好,但

35、价格贵。但价格贵。硫代硫酸钠硫代硫酸钠 2Na2Na2 2S S2 2O O3 3ClCl2 2NaNa2 2S S4 4O O6 62NaCl2NaCl 脱脱氯氯用用量量1 12g/L,2g/L,室室温温浸浸轧轧后后,热热水水洗洗即即可可,此此工工艺艺脱脱氯氯效效果果好好,工工艺艺简简单单,不不损损伤伤纤纤维维,但但易易在在织织物物形形成成残残留留硫硫,而而引引起起泛泛黄黄,所所以以脱脱氯氯后后,必须将残留硫清洗干净。必须将残留硫清洗干净。亚硫酸氢钠脱氯亚硫酸氢钠脱氯NaHSONaHSO3 3ClCl2 2H H2 2ONaHSOONaHSO4 4NaClNaCl思考题:思考题:1 1、次次

36、氯氯酸酸钠钠漂漂白白后后为为什什么么要要进进行行酸酸洗洗和和脱脱氯?方法?氯?方法?2 2、次次氯氯酸酸钠钠漂漂白白时时,pHpH值值控控制制在在什什么么范范围围为宜,为什么?为宜,为什么?3 3、pHpH在在近近中中性性范范围围内内漂漂白白是是比比较较危危险险的的为什么?为什么?次氯酸钠漂白工艺条件分析次氯酸钠漂白工艺条件分析(一)漂液(一)漂液pH值的影响:值的影响:pH=10左右左右pH 2 4,漂漂白白速速率率很很快快,纤纤维维损损伤伤也也不不大大,但但此此时时溶溶液液中中有有大大量量氯氯气气逸逸出出,对对劳劳动动保保护护不不利利;另另外外漂漂白白速速率率太太快快,工工艺艺不不宜宜控控

37、制制,在在实实际生产中不用。际生产中不用。pH在在近近中中性性范范围围内内,漂漂白白速速率率中中等等,但但纤纤维维损损伤伤最最严严重重,其其中中部部分分是是潜潜在在损损伤伤。要要避避免免NaOCl中性漂白。中性漂白。pH=10pH=10左右左右 (生产中用),纤维损伤较低,虽(生产中用),纤维损伤较低,虽然漂白速率慢,但可适当延长时间,满足白度然漂白速率慢,但可适当延长时间,满足白度要求。另外工艺容易操作和控制。要求。另外工艺容易操作和控制。(二)温度和时间的影响(二)温度和时间的影响1.1.温度温度 室温或室温或20203535。温温度度高高,V V漂漂白白,快快,但但纤纤维维损损伤伤大大;

38、温温度度太太低低,漂漂白白时时间间太太长长,不不符符合合生生产产要要求求。一一般般20203535,夏夏季季控控制制在在3535以以下下,冬冬季季可可适适当当加加温。温。2.2.时间时间20203535,有有效效氯氯1 13 3 g/Lg/L,pH10pH10左左右右,漂漂白白时时间间303060 min 60 min。结结论论:漂漂白白时时间间过过长长,降降低低DPDP,并并使使织织物物手手感感发发硬硬;冬冬天天温温度度低低,时时间间适适当当长长些些,60 60 minmin;夏夏天天温温度度高高,时时间间适适当当短短些些,30min30min;即即303060 60 minmin(三)浓度

39、的影响(三)浓度的影响 轧轧漂漂工工艺艺中中,有有效效氯氯3 35g/L5g/L,浸浸漂漂,淋淋漂漂有有效效氯氯0.50.51.5g/L1.5g/L。(补补充充液液浓浓度度要高,湿布轧漂,更高)(见表要高,湿布轧漂,更高)(见表3-113-11)有有效效氯氯1 15g/L,5g/L,纤纤维维损损伤伤随随浓浓度度增增加加而而增增大大,白白度度也也有有一一定定提提高高,但但两两者者并并不不成正比。成正比。一一般般厚厚织织物物或或煮煮练练不不充充分分的的织织物物,漂漂液液浓度可高些。浓度可高些。氯漂特点氯漂特点次次氯氯酸酸钠钠对对棉棉纤纤维维共共生生物物去去除除能能力力很很弱弱,因因此此必须有较好的

40、退浆和煮练效果。必须有较好的退浆和煮练效果。氯漂成本低。氯漂成本低。次次氯氯酸酸钠钠是是强强氧氧化化剂剂,对对织织物物有有损损伤伤,酸酸也也要要损损伤伤织织物物,若若停停车车时时间间较较长长(10min10min),要要放放掉掉漂液和酸洗液。漂液和酸洗液。用用活活性性染染料料染染纱纱后后的的色色织织物物,不不能能用用氯氯漂漂进进行行大整理。大整理。国际上趋势国际上趋势,氯漂工艺已被淘汰氯漂工艺已被淘汰,用氧漂工艺。用氧漂工艺。空气空气0.25mg/L0.25mg/L人要死亡人要死亡四、亚氯酸钠漂白四、亚氯酸钠漂白(一)亚氯酸钠溶液的性质(一)亚氯酸钠溶液的性质1.1.水解水解 NaClO Na

41、ClO2 2+H+H2 2OHClOOHClO2 2+NaOH+NaOH2.2.电离电离HClOHClO2 2 H H+ClO+ClO2 2-K K2020=1.4*10=1.4*10-2-2 pK=1.85 pK=1.853.ClO3.ClO2 2-分解分解5ClO5ClO2 2-+4H+4H+4 4 ClOClO2 2+Cl+Cl-+2H+2H2 2O O3ClO3ClO2 2-2ClO2ClO3 3-+Cl+Cl-ClOClO2 2-ClCl-+2+2(O O)(少量)(少量)ClO2是漂白有效成分,有毒,肺水肿,腐蚀性强是漂白有效成分,有毒,肺水肿,腐蚀性强漂白的有效成分漂白的有效成分

42、亚氯酸存在是漂白的必要条件亚氯酸存在是漂白的必要条件而而ClOClO2 2是与漂白有关的有效成分是与漂白有关的有效成分。因因此此,亚亚漂漂速速率率随随pHpH降降低低而而加加快快。而而HClOHClO2 2、ClOClO2 2含量随含量随pHpH下降而升高。下降而升高。(二)亚氯酸钠漂白工艺(二)亚氯酸钠漂白工艺1.1.特点特点:在在正正常常漂漂白白条条件件下下,只只局局限限把把纤纤维维素素端端基基的的潜潜在在醛醛基基氧氧化化成成-COOH,-COOH,对对主主链链上上甙甙键基本上不反应,键基本上不反应,对纤维素损伤很小。对纤维素损伤很小。白白度度最最佳佳,工工艺艺路路线线短短,去去除除棉棉籽

43、籽壳壳能能力强,对纤维损伤小。力强,对纤维损伤小。2.2.轧蒸工艺条件轧蒸工艺条件工艺流程:工艺流程:轧漂液轧漂液-汽蒸汽蒸-水洗水洗-脱氯脱氯-水洗水洗工艺处方及条件:工艺处方及条件:亚氯酸钠亚氯酸钠 15 1525g/L25g/L活化剂、稳定剂活化剂、稳定剂 适量适量 漂液漂液pH 4pH 44.54.5汽蒸汽蒸9595100100,0.5 0.5 1h1h活化剂活化剂ClOClO2 2是是与与漂漂白白有有关关的的有有效效成成分分,但但亚亚氯氯酸酸钠钠只只有有在在弱弱酸酸性性(pH5.5pH5.5)时时才才能能显显著著分分解解出出ClOClO2 2,商商品品亚亚氯氯酸酸钠钠是是碱碱性性,要

44、要把把碱碱性性的的亚亚氯氯酸酸钠钠转转变变成成酸酸性性就必须加酸性物质。就必须加酸性物质。NaClONaClO2 2溶溶液液在在酸酸性性条条件件下下进进行行漂漂白白。但但酸酸性性条条件件下下NaClONaClO2 2漂漂白白液液不不稳稳定定,要要释释放放出出ClOClO2 2有有害害气气体体,污污染染环环境境,并并使使漂漂白白液液的的有有效效成成分分下下降降。因因此此在在亚亚漂漂液液中中加加入入一一定定量量的的活活化化剂剂,在在开开始始浸浸轧轧漂漂液液时时近近中中性性。在在随随后后汽汽蒸蒸时时,活活化化剂剂释释放放出出H H+,使使漂漂白白时时pHpH下下降降,NaClONaClO2 2分分解

45、解成成ClOClO2 2速速率率加加快快,而而ClOClO2 2是是漂漂白白主要成分主要成分,从而达到漂白目的。从而达到漂白目的。亚氯酸钠漂白时,亚氯酸钠漂白时,pHpH值为何控制在值为何控制在4-4.54-4.5?实际生产中是如何控制亚氯酸钠漂液的实际生产中是如何控制亚氯酸钠漂液的pHpH值的值的?作为活化剂需具备条件:作为活化剂需具备条件:4040以以下下,漂漂液液应应是是稳稳定定的的,一一般般应应能能保保存存2424小小时以上时以上;对设备无显著腐蚀作用对设备无显著腐蚀作用;在加热汽蒸时释酸迅速在加热汽蒸时释酸迅速;无显著影响漂白效果的副反应无显著影响漂白效果的副反应;用量少,成本低。用

46、量少,成本低。活化剂种类活化剂种类酸类活化剂:醋酸、蚁酸、乳酸酸类活化剂:醋酸、蚁酸、乳酸铵盐活化剂:硫酸铵、氯化铵、过硫酸铵盐活化剂:硫酸铵、氯化铵、过硫酸铵铵酯类活化剂酯类活化剂思考题:思考题:亚氯酸钠漂白时,亚氯酸钠漂白时,pHpH值为何控制在值为何控制在4-4.54-4.5?实际生产中是如何控制亚氯酸钠漂液的实际生产中是如何控制亚氯酸钠漂液的pHpH值的值的?第七节第七节 棉织物短流程前处理工艺棉织物短流程前处理工艺将将传传统统前前处处理理的的退退、煮煮、漂漂三三个个工工序序合合并并为为一一步或者二步完成步或者二步完成退煮漂工艺退煮漂工艺冷轧堆:各种棉织物前处理冷轧堆:各种棉织物前处理

47、一步法一步法汽蒸一步法:适合轻浆薄型品种汽蒸一步法:适合轻浆薄型品种二步法二步法退浆退浆+煮漂一浴煮漂一浴:浆料较多纯棉紧密织物浆料较多纯棉紧密织物退煮一浴退煮一浴+氧漂:中薄纯棉及氧漂:中薄纯棉及T/C织物织物三步法:退浆三步法:退浆+煮练煮练+漂白:粗特厚重棉织物漂白:粗特厚重棉织物短流程前处理工艺中几个关键问题短流程前处理工艺中几个关键问题严格控制好过氧化氢漂白工艺条件严格控制好过氧化氢漂白工艺条件提高浸轧效率提高浸轧效率良好的配套助剂良好的配套助剂合理的配套设备合理的配套设备退煮漂合一前处理工艺常见问题有:退煮漂合一前处理工艺常见问题有:退退浆浆不不净净 造造成成原原因因有有:水水洗洗不不充充分分,造造成成已已分解的浆料分子重新粘到织物上。分解的浆料分子重新粘到织物上。退退浆浆风风干干印印 造造成成原原因因有有:织织物物退退浆浆时时若若停停车车时间长、暴露于空气中的织物会风干泛黄。时间长、暴露于空气中的织物会风干泛黄。锈斑锈斑 造成原因有:蒸箱用铁板制,有铁锈。造成原因有:蒸箱用铁板制,有铁锈。

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