低温前处理之关键技术：氧漂催化剂
环保型前处理和后整理技术
环保型前处理和后整理技术一、棉及其混纺织物低温前处理1、适用范围：棉针织物、机织物和筒子纱的前处理。
2、技术特点：采用高效双氧水催化/活化剂和低温精练剂，在低于传统95℃温度下除去棉纤维表面杂质和氧化漂白，实现40℃-75℃低温煮练和漂白。
3、应用效果：避免织物氧漂破洞，改善织物手感，提高棉织物品质。
相比传统双氧水95℃前处理，在保证染色效果的前提下，大幅降低能耗。
二、冷轧堆前处理1、适用范围：棉织物前处理，长丝类涤纶、锦纶等化纤织物的前处理。
2、技术特点：织物浸轧前处理工作液，打卷后匀速转动堆置一段时间，退卷后进行水洗处理。
通过优化轧余率、打卷速度、织物张力、带液率等工艺参数，保证织物处理的一致性和重现性。
化纤织物冷轧堆前处理带液率和处理液均匀性较难控制。
3、应用效果：工艺适应性强，织物强度损失小。
相比传统连续高温前处理工艺，棉织物综合节能30%左右，化纤织物节能20%-30%。
三、低带液高效轧车1、适用范围：各类织物的浸轧环节。
2、技术特点：通过油缸加压、轧辊性能的优化设计，使棉织物的轧余率降低到55%以下，涤纶织物的轧余率降低到35%以下，实现低给液浸轧。
3、应用效果：降低烘干环节能耗25%左右。
不同织物对压力有不同的要求，由于压力增加会破坏部分织物的组织结构，应根据不同织物设定不同的压力，在保证被加工织物质量的前提下达到节能效果。
四、双层拉幅定形1、适用范围：针织物的拉幅定形。
2、技术特点：采用双层烘箱结构、进出布同侧布局，通过垂直链条回转送布，使织物在烘箱内正反面均匀受热的工况下平稳运行，通过控制织物张力、烘箱温度、喷风量大小、车速等工艺参数，实现织物的脱水、烘干、拉幅定形。
3、应用效果：可提高生产效率，上下层烘箱结构设计，提高热能利用率的同时减少占地面积。
较常规单层定形机节约场地、节约用工和节能。
五、无氟防水整理1、适用范围：各类织物的防水整理。
2、技术特点：无氟防水剂不含氟碳化合物，可使织物的表面张力介于水和油之间，水不能润湿织物，达到防水效果。
低温SCR脱硝催化剂的研究
低温SCR脱硝催化剂的研究前言SCR脱硝技术是工业废气脱硝的一种重要方法。
其中，低温SCR脱硝技术在工业生产中得到了广泛应用。
低温SCR脱硝催化剂是该技术的核心组成部分。
本文将对低温SCR脱硝催化剂的研究进行探讨，并分析其在实际应用中的优缺点。
低温SCR脱硝催化剂的研究历程低温SCR脱硝催化剂的研究历程可以追溯到上世纪80年代。
当时，人们开始研究在低温下如何将氮氧化物熔融性重超标排放的燃料中进行脱除。
随着科技的发展，人们逐渐发现铜以及铜系复合氧化物催化剂能够有效地提高SCR脱硝的活性，形成了具有独特性能的低温SCR催化剂。
目前，低温SCR脱硝催化剂的研究主要集中在优化组分、载体和加工工艺。
随着技术的发展，人们已经成功地开发出了一批高效、稳定、耐腐蚀、耐高温、低氨选择性的催化剂。
在用于空气净化等方面，取得了良好的应用效果。
低温SCR脱硝催化剂的优缺点低温SCR脱硝催化剂的优点：1.可在低温下起到明显的催化作用，降低了能源消耗，提高了工程的经济性；2.具有很高的选择性，减少了对其他气体组分的影响，对一些有害的副产物可以起到很好的净化作用；3.在反应过程中不会产生二氧化硫等有害物质，更加环保。
低温SCR脱硝催化剂的缺点：1.对氨气的含量和空气中水蒸气的含量有较高的要求；2.不同催化剂的适用范围不同，需要选择合适的催化剂；3.对氨选择性、抗空气干燥等性能要求较高。
因此，需要在实际应用中根据不同的实际情况进行催化剂选择和应用，以实现最优的脱硝效果。
结语总的来说，低温SCR脱硝催化剂的研究取得了很大的进展，其具有的优势得到了广泛的应用。
但是，在实际应用中也存在一些问题和局限性，需要注意选择合适的催化剂以达到理想的脱硝效果。
低温氧漂(练漂、前处理)催化剂的使用
低温氧漂（练漂）催化剂的使用一、涤/棉(20/80)天鹅绒、32s棉氨纶针织布低温氧漂工艺1-1、工艺一片碱（96%氢氧化钠） 1g/L双氧水（27.5%） 6-10g/LHiLn三合一针织精练剂 1g/LHiLnCat低温氧漂催化剂 0.5g/L浴比：1:1085℃×45-60min （天鹅绒45min，棉氨纶针织布60min）1-2、工艺二练漂粉（如197、清棉师等） 2-3g/L双氧水（27.5%） 6-10g/LHiLnCat低温氧漂催化剂 0.5g/L浴比：1:1085℃×45-60min对各类棉针织布缸内练漂，在原工艺处方的基础上增加0.5g/L的HiLnCat低温氧漂催化剂，即可达到常规缸内98℃练漂效果。
32s棉/氨处理结果：CIE白度：72.3(低温)、72.5（常规），毛效：＜2秒（滴水法），棉籽壳：除净，可以缩短工艺执行时间，减少死折形成，降低汽耗成本。
参考计算：1、表压6kgf/cm2饱和蒸汽→100℃水放出热量计算：设升温段耗气M吨164.7℃水（G）(绝对压力6.91kgf/cm2）→164.7℃水（L）汽化潜热=2071.5kj/kg164.7℃水（L）(焓：696.27kj/kg)→100℃水（L）(418.68kj/kg)Q100=2071.5kj/kg×M100℃×1000kg+(696.27-418.68) kj/kg×M100℃×1000kg=2.34909×M100℃×106kj164.7℃水（L）(焓：696.27kj/kg)→85℃水（L）(355.9kj/kg)Q85=2071.5kj/kg×M85℃×1000kg+(696.27-355.9) kj/kg×M85℃×1000kg=2.41187×M85℃×106kj2、40℃水→100℃水吸热计算：40℃水（L）(焓：167.47kj/kg)→100℃水（L）(418.68kj/kg)Q100=(418.68-167.47) kj/kg×10×1000kg=2.5121×106 kjM100℃=1.069392829吨3、40℃水→85℃水吸热计算：40℃水（L）(焓：167.47kj/kg)→85℃水（L）(355.9kj/kg)M85℃=0.781261013吨升温段省汽理论值：0.288131816吨4、年统计值平均：(表压6kgf/cm2饱和蒸汽)（浴比＝1：10）40℃→98℃×45min前处理耗气量2.5吨/吨布，40℃→98℃×60min前处理耗气量3吨/吨布，所以保温段汽耗约为升温段二倍(98℃×60min)和1.5倍(98℃×45min)，保温段～1/3吨/1分钟耗汽二、60s棉筒子纱低温氧漂工艺(常州伊思达纺织有限公司1kg缸试验结果)结果：1、白度测试：2、毛效测试：3、强力测试：工艺优势:低温练漂工艺在强力保留方面好于常规工艺,可以大大降低倒筒和织造时的断头率，提高布面品质；该工艺也适合色纺纱，有利于提高高支纱纺成率。
低温脱硝催化剂特点
低温脱硝催化剂特点低温脱硝催化剂是一种用于降低燃煤电厂和工业锅炉中氮氧化物（NOx）排放的技术。
在低温条件下，通过催化剂的作用，将NOx转化为氮气和水，从而实现脱硝的效果。
以下是低温脱硝催化剂的几个特点：1. 高效脱硝：低温脱硝催化剂具有很高的催化活性，能够在较低的温度下将NOx转化为无害物质，如氮气和水。
相比传统的SCR（选择性催化还原）技术，低温脱硝催化剂在低温条件下依然能够保持较高的催化活性，有效降低了能耗和运行成本。
2. 宽工作温度范围：低温脱硝催化剂具有较宽的工作温度范围，能够适应不同类型的锅炉和电厂的工作条件。
通常，低温脱硝催化剂的工作温度范围为100℃至400℃，能够在这个范围内保持较高的催化活性。
3. 抗毒性能强：锅炉和电厂中的燃料含有一定的硫、氯等有害物质，这些物质会对催化剂产生毒性作用，降低催化剂的活性。
低温脱硝催化剂具有较强的抗毒性能，能够在一定程度上抵抗有害物质的影响，延长催化剂的使用寿命。
4. 稳定性高：低温脱硝催化剂具有较高的稳定性，能够在长时间运行中保持较高的催化活性。
催化剂表面具有较高的活性位点密度，能够有效地吸附和转化NOx，同时不易受到颗粒物等杂质的堵塞。
5. 环保性好：低温脱硝催化剂能够将NOx转化为无害物质，如氮气和水，减少了对大气环境的污染。
与传统的SCR技术相比，低温脱硝催化剂不需要使用高温下产生的氨水等还原剂，减少了对环境的影响。
6. 易于安装和维护：低温脱硝催化剂通常以颗粒或块状形式存在，易于安装在锅炉和电厂的脱硝设备中。
此外，由于催化剂具有较高的稳定性和抗毒性能，维护周期相对较长，减少了设备停机维护的频率和时间。
总之，低温脱硝催化剂具有高效脱硝、宽工作温度范围、抗毒性能强、稳定性高、环保性好、易于安装和维护等特点。
随着环保意识的提升和对大气污染治理要求的加强，低温脱硝催化剂将在燃煤电厂和工业锅炉中得到更广泛的应用。
金属铜配合物催化双氧水用于棉针织物的低温漂白
金属铜配合物催化双氧水用于棉针织物的低温漂白张帆;张儒;周文常;周辉;汪南方【摘要】为解决传统高温练漂中棉针织物加工过程能耗高、纤维损伤大的问题,以N,N'-双(3-氨丙基)乙二胺和三(2-氨基乙基)胺分别和水杨醛反应生成席夫碱配体M和N,然后与铜盐反应制备金属铜配合物CuM和CuN用于棉织物低温漂白加工.借助红外光谱仪和核磁共振仪表征金属配合物的化学结构,研究CuM和CuN对双氧水的催化分解特性以及铜配合物-双氧水低温漂白工艺因素对织物白度的影响,并对比探讨了低温漂白与传统高温漂白工艺.结果表明:CuM和CuN催化双氧水(H2O2)分解反应级数为1,分解速率常数分别为0.055、0.042 min-1,远大于空白体系;采用CuN-H2O2体系在70℃漂白的棉织物白度为80.0％,与传统工艺相当,毛效和强力保留率优于传统工艺.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2019(040)008【总页数】8页(P101-108)【关键词】铜配合物;催化分解;低温漂白;棉针织物;双氧水【作者】张帆;张儒;周文常;周辉;汪南方【作者单位】湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104;湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104;湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104;广东溢达纺织有限公司,广东高明 528500;湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104【正文语种】中文【中图分类】TS195.5纯棉针织物的传统练漂工艺需要高温促使双氧水产生漂白活性物种，而在98～100 ℃保温处理 40～60 min将消耗大量蒸汽，且高温碱氧加重纤维强力损伤和损耗，不利于染整清洁生产[1-2]。
相关研究表明，活化剂或催化剂可有效降低双氧水的分解活化能，而使之在较低温度条件下产生漂白的活性物种[3-5]，从作用机制上可将他们分为有机活化剂[3]和金属仿酶催化剂[4]二大类。
SCR低温脱硝催化剂
SCR低温脱硝催化剂一、技术背景我国烟气脱硝市场中,选择性催化还原（SCR)技术是电站锅炉NOX排放控制的主要技术，SCR反应的完成需要使用催化剂.目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320—450℃的中温催化剂，因此催化还原脱硝的反应温度应控制在320— 400℃。
当反应温度低于300℃时，在催化剂表面会发生副反应,NH3与S03和H20反应生成(NH4）2S04或NH4HSO4减少与NOx的反应，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。
另外，如果反应温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,从而使催化剂失活。
因此，保证合适的反应温度是选择性催化还原法（SCR)正常运行的关键。
由于电站锅炉在大气温度较低和低负荷运行时，烟气温度会低于SCR适用温度。
由于锅炉设计方面的原因,在低气温和低负荷条件下亚临界和超高压汽包锅炉烟气温度的缺口可以达到20℃以上,比直流和超临界锅炉更大，此时SCR停运，烟气排放浓度将不能满足国家环保要求。
我国目前尚没有成熟的低温SCR脱硝技术，需要使用复杂的换热系统才能应用SCR脱硝增加了能耗和设备投资,因此面临着艰巨的NOX减排困难.根据环保部《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准,火电厂在任何运行负荷时,都必须达标排放。
脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的,应认定为超标排放,并依法予以处罚.目前全工况脱硝技术已经成熟，火电厂现有脱硝系统与运行负荷变化不匹配、不能正常运行、造成超标排放的，应进行改造，提高投运率和脱硝效率。
二、技术现状SCR低温脱硝催化剂，是洛阳万山高新技术应用工程有限公司为了解决汽包锅炉某些工况烟气温度过低和SCR低负荷运行时，导致SCR脱硝无法正常运行的技术难题,该技术是结合现有SCR脱硝工艺，从而实现SCR低温脱硝催化剂低温脱硝，SCR低温脱硝催化剂最为简单有效，由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO（占95％），NO难溶于水，而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3，溶解能力大大提高，很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。
4、低温前处理之关键技术：氧漂催化剂
低温前处理之关键技术：氧漂催化剂导读本文通过对一系列工艺试验、工厂生产应用结果进行总结，表明双氧水低温氧化催化剂技术在染整工艺中的广泛应用是完全可行的。
氧化还原反应是一类较为复杂的化学反应，氧化还原反应在工业技术中有其特别重要的地位，它广泛应用于能源开发、环境保护、材料缓蚀与防腐、化学合成等多个领域，低温氧化催化技术在家用洗涤剂行业也得到了飞速发展，本文就双氧水低温氧化催化剂在染整工艺中的应用做一个概述。
双氧水低温氧化催化剂技术进展一、含氧漂白剂及其氧化反应的复杂性常见的含氧漂白剂工业产品包括双氧水、过碳酸钠、过硼酸钠、过硫酸盐，在纺织品前处理工艺和纺织品洗涤工艺中广泛使用，在常温条件下，这些含氧漂白剂都是通过溶解于水后释放出双氧水，对织物产生氧化脱木质素和色素从而达到漂白、增艳的效果，如过硫酸钾：氧化还原反应是化学反应中较为复杂的一类反应，其反应机理和产物取决于反应条件中多种影响因素，如双氧水在酸性和碱性条件下的标准电极电位是不同的酸性条件：H 2O2+ 2H+ + 2e → 2H2O E0 = +1.77V碱性条件：H 2O2+ 2e → 2OH-E0 = +0.88V这从一方面看双氧水的氧化能力在酸性条件下比在碱性条件下要强一倍，另一方面从反应动力学角度来讲，众所周知碱性条件下双氧水的氧化反应速度比在酸性条件下要快得多，从中我们可以看到氧化还原反应的复杂性。
过硫酸可看成是双氧水的衍生物（见图1、图2），过硫酸盐常用于纺织品前处理的氧化退浆剂工艺，特别是近几年有助剂生产企业用过硫酸盐和马丙共聚物复配做消色皂洗剂（目前市场上消色皂洗剂常用氧化剂+马丙共聚物，还原剂+马丙共聚物作为主体发展方向），在此我们也来关注一下近年来环境化学家们对它的研究成果。
由于近十年来发现过硫酸盐高级氧化技术能对土壤地下水有机污染原位修复、也能对难降解有机废水深度处理等重要环境治理作用，所以对其氧化还原反应机理研究的较多，我们也来看一下其氧化还原反应的复杂性，在常温弱酸性条件下（PH=5-7）其标准电极电位高于酸性条件下的双氧水和高锰酸盐而接近于臭氧，所以具有较强的氧化能力：另外，过硫酸盐可经紫外光解、高温热解（70℃～100℃）、多价金属催化分解成为电极电位更高的硫酸根自由基：硫酸根自由基的电极电位E0=+2.6V（式2）,接近于羟基自由基E0=+2.8V（式3）,进一步研究发现，硫酸根自由基在中性和酸性水溶液中（PH=2～7）较为稳定，当PH＞8.5时，硫酸根自由基可以使水或OH-转变成羟基自由基（式4-5），couttenye等【1】运用电子自旋共振技术（EPR）检测到酸性和中性条件下（PH=2～7）硫酸根自由基的存在，在碱性条件下（PH＞12）羟基自由基的存在，所以这些自由基引起的氧化还原反应更为复杂，并且由于其非常活泼反应更迅速：经Liang等【2】研究发现：热激发过氧键（-O-O-）断裂所需活化能为140.2Kj/mol,多价金属催化所需活化能只要50.2Kj/mol，所以多价金属催化剂的存在，使过硫酸盐在常温下就能裂解过氧键变成氧化能力极强的硫酸根自由基(·SO4- )，并且可以通过加入螯合剂或络合剂提高反应效率，过硫酸盐水溶液裂解后产生的硫酸根自由基和羟基自由基，能与有机物发生电子转移反应（氧化还原）、攫氢反应（氢提取）、自由基加成反应，从而进一步破坏降解有机物达到去除COD的目的（目前市场上COD去除剂的主要成份），由于过硫酸盐可以看成是过氧化氢的衍生物，这些研究方法和手段也能为双氧水低温催化技术提供参考和借鉴，同时在此也提醒广大纺织助剂研发人员合理使用过硫酸盐，因为纺织纤维和染料也都属于有机物，不合理使用会损害纤维强力和颜色稳定性。
新型高效低温漂白活化体系的研发与应用
新型高效低温漂白活化体系的研发与应用
一、背景介绍
漂白是纺织品加工中的一个重要工序，其目的是去除纤维中的色素、杂质以及残留的化学药剂，使纤维获得良好的白度和光泽度。
传统漂白方法主要采用氧化剂进行漂白，但这种方法存在污染环境、能耗高等问题。
因此，研发新型高效低温漂白活化体系具有重要意义。
二、研究内容
1.新型高效低温漂白活化体系的研发
本研究采用了一种新型高效低温漂白活化体系，该体系主要由过氧化氢、活性催化剂和表面活性剂组成。
其中，过氧化氢作为氧化剂，在低温条件下可以快速分解产生游离基，并与染料分子中的双键反应，从而实现漂白效果。
同时，为了提高过氧化氢分解速率和降低能耗，本研究还引入了一种活性催化剂，并通过调节其用量和配比来优化反应条件。
此外，在体系中加入表面活性剂可以有效提高漂白效果和纤维的亲水性。
2.应用研究
本研究将新型高效低温漂白活化体系应用于棉织物的漂白过程中，并与传统氧化剂漂白方法进行了对比。
实验结果表明，采用新型体系进行漂白的棉织物在相同条件下具有更好的漂白效果，且能耗更低、环
保性更好。
同时，该体系还具有一定的杀菌作用，可有效去除纤维中的细菌和病毒等有害物质。
三、结论
本研究成功研发了一种新型高效低温漂白活化体系，并将其应用于棉织物的漂白过程中。
实验结果表明，该体系具有更好的漂白效果、能耗更低、环保性更好和一定的杀菌作用。
因此，该体系具有广阔的应用前景和推广价值。
关于低温SCR脱硝催化剂的研究进展
关于低温SCR脱硝催化剂的研究进展低温SCR脱硝技术是目前燃煤电厂和工业锅炉中主要采用的脱硝技术之一，其通过在低温条件下利用催化剂将氨气和硝酸盐合成氨盐，从而实现脱除煤燃烧产生的氮氧化物（NOx）。
作为SCR脱硝技术的重要组成部分，低温SCR催化剂一直备受关注和研究，目前已取得了一定的研究进展。
本文将就低温SCR脱硝催化剂的研究进展进行探讨。
首先，关于低温SCR催化剂的材料研究，目前常见的SCR催化剂包括V2O5-WO3/TiO2、CeO2-ZrO2、Cu-ZSM-5等，这些催化剂在低温条件下具有较高的活性和选择性。
近年来，研究人员通过改进催化剂的组成、结构和形貌等方面，不断提高催化剂的性能。
例如，一些研究表明，采用多元复合催化剂可以提高其催化活性和稳定性；另外，调控催化剂的晶格结构和表面形貌可以增强其与氨气和NOx之间的相互作用，从而提高脱硝效率。
其次，关于低温SCR催化剂的反应机理，目前存在一些争议。
一般认为，在低温条件下，SCR脱硝反应主要发生在催化剂表面上，通过氨气和NOx在催化剂表面的吸附和解离作用，生成中间产物NH2OH，并最终生成N2和H2O。
但是，关于NH2OH在SCR脱硝反应中的作用机理，仍需进一步研究。
一些研究认为，NH2OH作为中间产物，参与了脱硝反应的还原过程；而另一些研究认为，NH2OH可以与NOx发生氧化反应，从而促进脱硝反应的进行。
另外，近年来，一些研究也关注了低温SCR催化剂的抗硫性能。
由于煤燃烧产生的烟气中含有硫化物，这些硫化物会降低SCR催化剂的活性和选择性，导致SCR脱硝效率下降。
因此，提高低温SCR催化剂的抗硫性能是当前研究的一个重要方向。
目前，一些研究通过设计硫化物耐受性催化剂、表面修饰等方式，提高了催化剂对硫化物的耐受性，从而增强了SCR脱硝系统的稳定性和可靠性。
综上所述，低温SCR脱硝催化剂的研究是一个不断深入和扩展的领域，研究人员通过不断改进催化剂的材料、结构和性能，提高了SCR脱硝的效率和稳定性。
低温脱硝催化剂成分
低温脱硝催化剂成分
低温脱硝（Low Temperature Selective Catalytic Reduction，简称LTSR）是一种常见的工业氮氧化物（NOx）减排技术。
在低温条件下，通过催化剂的作用将氨（NH3）和氮氧化物反应生成氮气（N2）和水（H2O），从而降低NOx排放。
低温脱硝催化剂的成分通常包括以下主要组分：
1. 金属催化剂：常用的金属催化剂包括钒（V）、钼（Mo）、钨（W）、钛（Ti）、铜（Cu）等。
这些金属具有良好的催化活性和选择性，能够促进氨和氮氧化物的反应。
2. 支撑材料：催化剂的活性组分通常载于支撑材料上，以提高催化剂的稳定性和表面积。
常用的支撑材料包括γ-Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2等。
3. 促进剂：有些催化剂需要添加一些促进剂，以增强催化剂的催化活性和耐久性。
促进剂常见的有锰（Mn）、镁（Mg）、铈（Ce）等。
4. 抗硫剂：催化剂还需要添加一些抗硫剂，以减少SO2对催化剂活性的干扰。
抗硫剂可以是硅（Si）、钛（Ti）、锆（Zr）等。
催化剂的成分及含量会根据具体的工艺条件和应用需求进行调整。
不同的催化剂组合和配比会影响催化剂的活性、选择性和耐久性。
因此，在低温脱硝的应用中，需要根据实际场景选择合适的催化剂组合，并进行合理的优化设计。
铜配合物用于棉针织物低温酶氧一浴漂白
第２８卷㊀第１期２０２０年１月A d v a n c e dT e x t i l eT e c h n o l o g y V o l．２８,N o．１J a n．２０２０D O I:１０．１９３９８/j．a t t．２０１８１１０１４引用格式:吴臣仁,吕汪洋．铜配合物用于棉针织物低温酶氧一浴漂白[J]．现代纺织技术,２０２０,２８(１):７６－８１．铜配合物用于棉针织物低温酶氧一浴漂白吴臣仁,吕汪洋(浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室,杭州㊀３１００１８)㊀㊀摘㊀要:以亚氨基二乙酸(I D A)㊁硫酸铜㊁４Ｇ二甲氨基吡啶(４ＧD MA P)３种单体制备得到一种铜配合物催化剂,应用于棉针织物双氧水低温漂白工艺.采用紫外Ｇ可见光谱仪和高分辨离子淌度质谱等手段对该配合物的结构进行表征,探讨了漂白温度㊁精练酶用量㊁双氧水用量㊁金属配合物用量㊁漂白时间对棉针织物漂白效果的影响,同时通过桑色素的脱色实验,研究配合物对棉针织物的催化漂白机理.通过单因素试验,得到优化的漂白工艺为:H２O２８％(o w f),精练酶４g/L,配合物３０μm o l/L,渗透剂J F C２．５g/L,浴比１ʒ５,７０ħ下浸渍漂白６０m i n.经过该工艺处理后,棉针织物白度可达７５．８８％,毛效为１２．３０c m,顶破强力保留率为９３．７７％.关键词:铜配合物;针织物;低温;酶;氧漂中图分类号:T S１９２．５㊀文献标志码:A㊀文章编号:１００９－２６５X(２０２０)０１－００７６－０６A p p l i c a t i o no fC o p p e rC o m p l e x i nL o wT e m p e r a t u r eB l e a c h i n g o fC o t t o nK n i t t e dF a b r i cw i t hE n z y m e a n dP e r o x i d e i nO n eB a t hWUC h e n r e n,L U W a n g y a n g(N a t i o n a l a n dL o c a lU n i t e dL a b o r a t o r y f o rT e x t i l eF i b e rM a t e r i a l s&P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y,Z h e j i a n g S c iＧT e c hU n i v e r s i t y,H a n g z h o u３１００１８,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h i s s t u d y,a c o p p e r c o m p l e x c a t a l y s ti s p r e p a r e d w i t h t h r e e m o n o m e r s:i m i n o d i a c e t i c a c i d(I D A),c o p p e r s u l f a t e a n d４ＧD i m e t h y l a m i n o p y r i d i n e(４ＧD MA P),a n d i t i sa p p l i e d i n l o wt e m p e r a t u r eb l e ac h i n gp r o c e s s o f h yd r o ge n p e r o x i d ef o r c o t t o nk n i t t e d f a b r i c．T h e s t r u c t u r eo f t h ec o m p l e xi sc h a r a c t e r i z e db y m e a n so fU VＧV i ss p e c t r o m e t e ra n dh i g h r e s o l u t i o ni o n m o b i l i t y m a s ss p e c t r o m e t r y,a n d d i s c u s s i o n sa r e m a d e o nt h ee f f e c t s o f t e m p e r a t u r e,e n z y m ed o s a g e,c o n c e n t r a t i o n o fh y d r o g e n p e r o x i d e,m e t a lc o m p l e x e sa n db l e ac h i n g t i m eo nb l e a c h i n gp r od u c t so f c o t t o nk n i t te df a b r i cb y t h ec o m p l e x．A t t h e s a m et i m e,t h e m e c h a n i s m o fc a t a l y s i s b l e a c h i n g o fc o t t o n k n i t t e df a b r i c w i t h c o p p e rc o m p l e xi s r e s e a r c h e d t h r o u g h d e c o l o r i z a t i o n e x p e r i m e n t o fM o r i n．T h e o p t i m i z e d b l e a c h i n g p r o c e s s d e t e r m i n e d t h r o u g h s i n g l e f a c t o r t e s t i sa s f o l l o w s:H２O２８％(o w f),s c o u r i n g e n z y m e４g/L,c o m p l e x３０μm o l/L,p e n e t r a n t a g e n t２．５g/L,l i q u o r r a t i o１:５,a n db l e a c h i n g a t７０ħf o r６０m i n．T h r o u g h t r e a t m e n t v i at h i s p r o c e s s,t h e w h i t e n e s so fc o t t o nk n i t t e df a b r i cf e a t u r e sc a nr e a c h７５．８８％,c a p i l l a r y e f f e c t i s１２．３０c m,a n db u r s t i n g s t r e n g t h r e t e n t i o n r a t e i s９３．７７％．K e y w o r d s:c o p p e r c o m p l e x;k n i t t e d f a b r i c;l o wt e m p e r a t u r e;e n z y m e;o x i d a t i o nb l e a c h i n g收稿日期:２０１８－１１－１４㊀网络出版日期:２０１９－０４－２２基金项目:国家重点研发计划项目(２０１７Y F B０３０９７００)作者简介:吴臣仁(１９９３－),男,浙江嘉兴人,硕士研究生,主要从事棉针织物低温前处理方面的研究.通信作者:吕汪洋,EＧm a i l:l u w y＠z s t u．e d u．c n ㊀㊀长期以来,棉针织物的前处理普遍采用高温强碱的漂白工艺,以此来除去棉纤维中的天然杂质,存在能耗大,碱用量高,纤维损伤大等缺点[１Ｇ２];同时漂白工艺采用的浴比较大,水耗较多,水洗阶段同样需要大量清水清洗,不符合节能减６７排的绿色理念.近年来,研究者和生产商报道了多种用于棉针织物低温前处理的双氧水活化剂和催化剂,主要包括两类:一类为有机类低温漂白活化剂,如四乙酰乙二胺(T A E D)[３]㊁壬酰基苯磺酸钠(N O B S)[４Ｇ５]㊁NＧ[４Ｇ(三乙基胺甲撑)苯酰基]己内酰胺氯化物(T B C C)[６]和NＧ[４Ｇ(三乙基铵甲基)苯甲酰基]丁内酰胺氯化物(T B B C)[７]等,但由于这些活化剂必须与双氧水按一定摩尔比复配才能达到最佳效果,用量较大,因此成本相对较高.另一类是低温金属配合物催化剂,如:桥连双核金属配合物[８]㊁大环四酰胺类中的F eＧT AM L[９]㊁希夫碱㊁金属酞菁等[１０Ｇ１１],此类催化剂都是仿酶的活性中心结构设计合成的,反应条件温和,双氧水利用率较高.但是目前的工艺碱的用量相对较高,且大部分织物都需要预先精练处理,以改善白度及毛效,随后才能进行漂白,不符合工业上的一步法漂白工艺.本文将自制的铜配合物催化剂应用于棉针织物的双氧水低温漂白工艺,检验其催化双氧水漂白棉针织物的能力.同时,使用精练酶代替烧碱与部分助剂,采用金属配合物＋酶氧一浴的低温漂白工艺,使用小浴比进行实验,简化了工艺流程.并通过对桑色素的脱色实验,模拟棉针织物中的色素在漂白过程中的浓度变化.１㊀试㊀验１．１㊀织物、药品和仪器织物:１８t e x全棉单面汗布坯布,１４０g/m２.药品:氢氧化钠㊁五水硫酸铜(杭州高晶精细化工有限公司,分析纯),４Ｇ二甲氨基吡啶(上海阿拉丁试剂有限公司,分析纯),３０％H２O２(天津市永大化学试剂开发中心,分析纯),亚氨基二乙酸(东京化工有限公司,分析纯),渗透剂J F C(宜兴可信化工有限公司,工业级),精练酶㊁精练剂G o o n１０９㊁双氧水稳定剂G o o n２０１１㊁螯合分散剂G o o n２０１(东莞市嘉宏有机硅科技有限公司).仪器:M S３０４T S电子分析天平(瑞士M e t t l e r T o l e d o公司,真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司),S F６００X型测色配色仪(美国D a t a c o l o r公司),高分辨质谱仪㊁超高效液相色谱(美国W a t e r s公司), Y G０３１D电子顶破强力机(温州方圆仪器有限公司),红外线染色机(台湾瑞比染色试机有限公司),U VＧv i s UＧ３０１０紫外Ｇ可见光谱仪(日本H i t a c h i公司).１．２㊀试验方法１．２．１㊀铜配合物的制备在本课题组前期研究基础上[１２Ｇ１３],选用４Ｇ二甲氨基吡啶(４ＧD MA P)配体合成了I D A/C u(I I)/４ＧD MA P配合物,配合物的合成路线如图１所示.图１㊀金属配合物的合成路线１．２．２㊀漂白工艺低温漂白工艺:渗透剂０~３g/L,精练酶０~５g/L,金属配合物０~５０μm o l/L,H２O２０~１０％(o w f),浴比１ʒ５,温度５０~８０ħ,漂白时间３０~８０m i n.未处理坯布经漂白处理后,用６０ħ热水洗两次,随后用冷水充分洗涤,在真空干燥箱中烘干待测.上述工艺中使用的水无特殊要求.高温碱氧工艺:精练剂１g/L,双氧水稳定剂１g/L,螯合分散剂１g/L,氢氧化钠２g/L,H２O２６~８％(o w f),浴比１ʒ３０,温度９８ħ,漂白时间４５m i n.然后用６０ħ热水洗两次,冷水充分洗涤,烘干后待测.１．３㊀配合物表征紫外可见光谱:采用U VＧv i sUＧ３０１０紫外可见光谱仪对二价铜离子㊁I D A/C u(I I)和I D A/C u/４ＧD MA P配合物进行表征,在４００~８００n m范围内对３种物质的吸收光谱进行测定,通过比较３种物质最大吸收波长的变化,验证其配位结构.高分辨质谱:使用高分辨质谱仪对配合物７７㊀第１期吴臣仁等:铜配合物用于棉针织物低温酶氧一浴漂白染化工程I D A /C u /４ＧD MA P 进行分析,确定其实际质荷比,与理论质荷比进行比较,进而验证其分子结构.１．４㊀织物性能测试白度:按G B /T８４２４．２ ２００１«纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法»测定.将试样折叠４层,在不同部位测定４次,取平均值.顶破强力:按G B /T１９９７６ ２００５«纺织品顶破强力的测定钢球法»方法测定.毛效:将干燥平衡后的试样剪成经向３０c m ,纬向５c m 布条,在离底端１c m 处沿横向用铅笔划一条平行线,记录３０m i n 内水沿织物上升的高度,若液面参差不齐,取最低值.１．５㊀桑色素的脱色实验棉纤维中的天然色素主要成分为黄酮类物质[１４Ｇ１５],为研究金属配合物催化剂在漂白棉针织物过程中对色素的氧化降解过程,选用桑色素(３,５,７,２ ,４ Ｇ五羟基黄酮)作为棉针织物中色素的一种模型化合物,通过对其脱色反应的研究推测金属配合物催化剂的催化漂白机制.具体方法为:称取一定量的桑色素水合物,配置成１０mM 的浓溶液,待用.取２０m L 水置于４０m L 样品瓶中,加入２００μL 的桑色素浓溶液,即得底物浓度为１００μM 的M o r i n 水溶液.其余反应条件为:反应溶液p H 为９,催化剂浓度为３０μM ,H ２O ２浓度为１０m M ,反应温度为５０ħ.根据上述反应条件进行反应,间隔一定时间取１m L 左右反应溶液于比色皿中,用紫外Ｇ可见光谱测定每个时间点的吸光度,由式(１)计算出M o r i n 的剩余率,进而推算出催化剂氧化降解桑色素的效果.C /C ０＝A /A ０(１)式中:C 为反应一定时间后底物的浓度;C ０为反应开始前底物的初始浓度;A 为反应一定时间后底物在特征吸收峰处的吸光度;A ０为反应开始前底物在特征吸收峰处的吸光度.２㊀结果与讨论２．１㊀配合物的表征２．１．１㊀紫外可见光谱分析图２为铜离子及配合物的紫外可见吸收光谱,由图２可知,C u ２＋在接近８００n m 处有一个微弱的吸收峰,而I D A /C u (I I )的最大吸收波长在７４１n m 处,I D A /C u (I I )/４ＧD MA P 的最大吸收波长在６７３n m 处,相比于前两者有明显的蓝移,说明C u (I I )成功的与两种配体配位,得到I D A /C u (I I)/４ＧD MA P 配合物.图２㊀铜离子及配合物的紫外可见光谱图([C u (I I )]＝２０mM )２．１．２㊀高分辨质谱分析采用高分辨质谱对配合物催化剂I D A /C u (I I )/４ＧD MA P 的分子量进行测定,以验证配合物的分子结构.图３为I D A /C u (I I )/４ＧD MA P 的高分辨质谱图,根据图１合成路线中所示的结构,[I D A /C u(I I )/４ＧD MA P ]＋H ＋的理论质荷比由质谱软件得知为４３９．１２８１,而图３中在质荷比为４３９．１２７８的位置处出现一个明显的质谱峰,经对比得知该处的物质即为所制备的I D A /C u (I I )/４ＧD M A P 催化剂,符合推测的结构,因此证实了本研究成功制备得到铜与I D A 及４ＧD M A P 同时配位的铜配合物催化剂.图３㊀铜配合物的高分辨质谱图２．２㊀配合物在双氧水低温漂白中的应用２．２．１㊀温度对棉针织物白度的影响在传统漂白工艺中,温度是影响棉针织物白度的重要因素,为达到理想的白度,漂白温度需在９０ħ以上,本试验旨在不影响棉针织物白度的前提８７ ㊀染化工程第２８卷下降低漂白温度.为此设计工艺如下:H ２O ２８％(o w f ),精练酶４g /L ,配合物３０μm o l /L ,渗透剂J F C２．５g /L ,浴比１ʒ５,５５~８０ħ下浸渍漂白６０m i n,热水洗两次,冷水充分洗涤,烘干后待测.图４为温度对棉针织物白度的影响.由图４可知,随着温度的升高,棉针织物的白度逐渐提高,当温度达到７０ħ时,棉针织物白度能够达到７５．８８％,已经满足了后处理工序要求.继续提高漂白温度,虽然白度会继续提高,但是考虑到本实验的低温漂白目标及一般传统漂白工艺所能达到的７５％左右的白度值,后续漂白试验中选择漂白温度为７０ħ.图４㊀温度对棉针织物白度的影响２．２．２㊀配合物浓度的影响配合物的引入能够高效地催化活化双氧水,提升双氧水漂白效果,本实验研究了I D A /C u (I I )/４ＧD MA P 在浓度范围为０~５０μm o l /L 时对棉针织物C I E 白度的影响,漂白工艺参数按照２．２．１所示的条件.图５所示为配合物浓度对棉针织物白度的影响,由图５可知,加入配合物对棉针织物白度有较大的提升,配合物浓度从０μm o l /L 增加到３０μm o l /L 时,棉针织物白度明显提高,达到７５．００％以上.而继续提高配合物浓度时,棉针织物白度基本趋于稳定.因此,后续漂白试验中选择配合物浓度为３０μm o l /L .２．２．３㊀双氧水用量的影响双氧水作为漂白中起主要作用的成分,其用量变化对漂白效果的提升至关重要.本试验参照了工业的条件,H ２O ２用量按照布重百分比添加,研究了H ２O ２质量分数从０％~１０％(o w f )范围内对棉针织物的漂白效果,漂白工艺参数按照２．２．１所示的条件.图６为双氧水用量对棉针织物白度的影响,由图６可知,棉针织物白度随H ２O ２用量的提高呈现明显的变化,当H ２O ２质量分数为０％时,棉针织物白度只有１７．６０％,而当H ２O ２质量分数上升至２％时,棉针织物白度便已经增加到６５％左右,随后棉针织物白度提升幅度减小.当增加到８％的H ２O ２用量时,白度值达到７５．００％以上,因此最后选择８％(o w f )的H ２O ２用量.图５㊀配合物浓度对棉针织物白度的影响图６㊀双氧水用量对棉针织物白度的影响２．２．４㊀精练酶用量的影响本试验使用精练酶代替碱剂和部分助剂,减少了烧碱的用量,简化了复杂的工艺流程,在较温和的条件下对棉针织物进行漂白,漂白工艺参数按照２．２．１所示条件.图７为精练酶质量浓度对棉针织物白度的影响,由图７可知,随着精练酶质量浓度的增加,棉针织物的白度逐渐增大,当精练酶质量浓度达到４g /L 时,棉针织物白度达到最大,继续增大精练酶质量浓度,棉针织物白度基本不变.因此选择精练酶质量浓度为４g /L .２．２．５㊀漂白时间的影响本实验还探索了漂白时间对棉针织物白度的影响,漂白工艺参数按照２．２．１所示的条件,结果如图８所示.由图８可知,棉针织物的白度与漂白时间呈现正相关,当漂白时间达到６０m i n 时,棉针织物的白度已经达到７６．００％左右,继续延长漂白时间棉针织物白度虽能继续提高,但考虑到时间成本及９７ ㊀第１期吴臣仁等:铜配合物用于棉针织物低温酶氧一浴漂白染化工程图７㊀精练酶用量对棉针织物白度的影响漂白效率,因此最终选择的漂白时间为６０m i n.图８㊀漂白时间对棉针织物白度的影响２．３㊀低温漂白工艺与常规漂白工艺比较根据上述单因素实验,得出最后的优化工艺为:H ２O ２８％(o w f ),精练酶４g /L ,配合物３０μm o l /L ,渗透剂J F C２．５g /L ,浴比１ʒ５,７０ħ下浸渍漂白６０m i n,热水洗两次,冷水充分洗涤,烘干后待测.随后按照工艺参数设计了棉针织物的低温漂白实验,并与未处理坯布及高温碱氧工艺比较,测试其C I E 白度,织物的毛效和顶破强力.表１为低温优化工艺与常规工艺的比较结果,由表１得知,低温漂白工艺对棉针织物有较好的漂白效果,不仅在白度上达到了与高温碱氧工艺相当的程度,而且在毛效和顶破强力损失上表现更加出色.表１㊀低温漂白优化工艺与常规工艺效果对比工艺C I E 白度/％毛效/c m 顶破强力/N 未处理坯布００４３５．８３低温漂白工艺７５．８８１２．３０４０８．６７高温碱氧工艺７５．２０１０．３０３５９．４８㊀㊀注:未处理坯布带有明显颜色偏向(偏黄),不符合C I E 白度计算公式,测色配色仪测定的C I E 白度为负数,因此认为其C I E 白度为０％.２．４㊀桑色素的脱色实验选择桑色素作为棉针织物中色素的模型化合物,以此来模拟漂白过程中有色物质的氧化降解行为,能较直观的反映棉针织物白度的变化.图９㊁图１０分别为桑色素浓度和吸光度随时间的变化曲线,由图９㊁图１０可知,随着时间的延长,桑色素的吸光度迅速下降,对应的桑色素浓度也随之降低.在前１０m i n 内反应较为迅速,４０２n m 处的吸收峰下降明显,在２０m i n 时吸收峰基本消失,说明该铜配合物催化剂能够催化活化双氧水破坏桑色素中的共轭结构,使其脱色.由此可推测该铜配合物催化剂漂白棉针织物的过程:在较低温度下,该催化剂能够迅速活化双氧水产生活性物质,通过破坏色素分子中的发色基团,使色素分子脱色,从而达到漂白棉针织物的目的.图９㊀催化剂氧化降解桑色素的效果曲线桑色素１００μm o l /L ,H ２O ２１０m m o l /L ,p H９,温度５０ħ,I D A /C u (I I )/４ＧD MA P３０μm o l /L图１０㊀桑色素吸光度随时间的变化曲线３㊀结㊀论a )成功制备得到I D A /C u (I I )/４ＧD MA P 配合物０８ ㊀染化工程第２８卷催化剂,通过紫外可见光谱及高分辨质谱表征了其结构,将其用于棉针织物的低温漂白实验中,能有效的催化活化双氧水氧化降解棉织物中的色素,使棉针织物白度显著提高.b)选用精练酶代替碱剂及部分助剂,使用小浴比进行漂白实验,简化了工艺流程,节约了能耗;经过单因素实验,优化了棉针织物的漂白工艺,与传统高温碱氧工艺相比,不仅达到了高温碱氧工艺的白度,而且毛效更大,顶破强力损失明显减小.参考文献:[１]王银银．纯棉织物漂白技术[J]．纺织科技进展,２００９(４):１２－１５．[２]杨栋梁,王焕祥．活化双氧水漂白体系新技术的近况(一)[J]．印染,２００７,３３(２):４４－４８．[３]S HA OJZ,HU A N G Y,WA N GZ H,e t a l．C o l d p a dＧb a t c hb l e a c h i n g o fc o t t o nf a b r i c s w i t ha T A E D/H２O２a c t i v a t i n g s y s t e m[J]．C o l o r a t i o nT e c h n o l o g y,２０１０,１２６(２):１０３－１０８．[４]张爱,沈华,朱泉．双氧水活化剂N O B S在棉织物冷轧堆一步法前处理中应用[J]．印染助剂,２０１０,２７(１０):３９－４２．[５]王振华,邵建中,徐春松,等．H２O２/N O B S活化体系在棉织物冷轧堆漂白中的应用[J]．纺织学报,２００８,２９(７):６４－６８．[６]崔双双,张艳,高加勇,等．棉织物低温氧漂活化剂的制备[J]．纺织学报,２０１６,３７(７):８８－９２．[７]黄茂福．棉织物低温练漂的方法原理和展望(八)[J]．印染,２０１４,４０(１２):４６－４９．[８]鲁济龙,秦新波,钟毅,等．桥连双核锰配合物低温催化漂白棉针织物[J]．印染,２０１４(１８):１－５．[９]Y U D,WU M,L I N J．E s t a b l i s h m e n to fa ne f f e c t i v ea c t i v a t e d p e r o x i d e s y s t e m f o rl o wＧt e m p e r a t u r e c o t t o nb l e ac h i n g u s i n g s y n t h e s i z e dt e t r a m id o m a c r o c y c l i ci r o nc o m p l e x[J]．F i b e r s&P o l y m e r s,２０１７,１８(９):１７４１－１７４８．[１０]任参,宋敏,张琳萍,等．金属酞菁配合物在催化双氧水漂白棉型织物中的应用[J]．纺织学报,２０１２,３３(１):８１－８６．[１１]黄益,李思琪,阮斐斐,等．卟啉铁/双氧水体系在棉织物低温催化漂白中的应用[J]．纺织学报,２０１８,３９(６):７５－８０．[１２]WA N G Y Y,X I A H C,S U N K,e t a l．I n s i g h t s i n t o t h e g e n e r a t i o n o f h i g hＧv a l e n t c o p p e rＧo x o s p e c i e si n l i g a n dＧm o d u l a t e dc a t a l y t i c s y s t e mf o ro x i d i z i n g o r g a n i c p o l l u t a n t s[J]．C h e m i c a lE n g i n e e r i n g J o u r n a l,２０１６,３０４:１０００－１００８．[１３]吴臣仁,吕汪洋,陈文兴．铜配合物在棉针织物低温中性漂白中的应用[J]．纺织学报,２０１９,４０(１):９１－９６．[１４]高俊．金属络合物的制备及其在棉织物双氧水漂白中的应用[D]．西安:西安工程大学,２０１７．[１５]单宋玉．桥连双三氮杂环壬烷仿酶金属配合物的合成及其在棉织物低温漂白中的应用[D]．上海:东华大学,２０１２．１８㊀第１期吴臣仁等:铜配合物用于棉针织物低温酶氧一浴漂白染化工程。
低温氧漂活化剂的制备方法及其练漂配方及方法[发明专利]
![低温氧漂活化剂的制备方法及其练漂配方及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/657bfe183069a45177232f60ddccda38376be109.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.09.18C N 103304481 A (21)申请号 201210069292.5(22)申请日 2012.03.15C07D 233/38(2006.01)C07C 275/54(2006.01)C07C 273/18(2006.01)C07C 279/28(2006.01)C07C 277/08(2006.01)D06L 3/02(2006.01)(71)申请人广东德美精细化工股份有限公司地址528300 广东省佛山市顺德区广珠公路海尾路段(72)发明人沈华 石月 郭玉良 李世琪朱泉(74)专利代理机构佛山市中迪知识产权代理事务所(普通合伙) 44283代理人张绮丽(54)发明名称低温氧漂活化剂的制备方法及其练漂配方及方法(57)摘要本发明公开一种低温氧漂活化剂的制备方法，包括合成中间体和生成低温氧漂活化剂两个阶段，具体是：1）在四口烧瓶中加入双胺类化合物、有机胺类中和剂、溶剂A ，加热至溶剂A 回流；2）以溶剂A 把4-二甲氨基苯甲酰氯溶解，再加入到四口烧瓶中，保温回流5-6小时；3）冷却析出沉淀物，将沉淀物抽滤、洗净、烘干，得到中间体；4）在四口烧瓶中加入中间体、溶剂B ，并缓慢滴加硫酸二甲酯，滴加时间1-2小时，滴完后继续搅拌1-2小时；5）蒸去溶剂，得到低温氧漂活化剂。
本发明使用低温氧漂活化剂构建双氧水、活化剂练漂体系，使织物的白度保持与常规漂白的水平、且手感优于常规漂白，从而可减少织物的损伤、减少能耗、提高生产效率。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号CN 103304481 A*CN103304481A*1/1页1.一种低温氧漂活化剂的制备方法，其特征在于：包括合成中间体和生成低温氧漂活化剂两个阶段，其中：合成中间体的步骤包括：1)在四口烧瓶中加入双胺类化合物、有机胺类中和剂、溶剂A ，加热至溶剂A 回流；2)以溶剂A 把4-二甲氨基苯甲酰氯溶解，再加入到四口烧瓶中，保温回流5-6小时；3)冷却析出沉淀物，将沉淀物抽滤、洗净、烘干，得到中间体；生成低温氧漂活化剂的步骤包括：4)在四口烧瓶中加入中间体、溶剂B ，并缓慢滴加硫酸二甲酯，滴加时间1-2小时，滴完后继续搅拌1-2小时；5)蒸去溶剂，得到低温氧漂活化剂。
co低温氧化催化剂
co低温氧化催化剂CO低温氧化催化剂是一种用于净化工业废气中CO（一氧化碳）的催化剂。
本文就该催化剂的工作原理、制备方法和应用进行分步骤的阐述。
一、工作原理CO低温氧化催化剂的主要成分是钒（V）氧化物、氧化钨（WO3）和二氧化钛（TiO2）。
催化剂在250℃以下的温度下与CO反应，CO被氧化成CO2并释放出能量。
钒氧化物在反应中发挥催化作用，一氧化钨和氧化钛则是提供催化界面的支撑。
催化剂具有高活性、低温度响应和低毒性等特点，在净化工业废气中CO方面具有广泛的应用前景。
二、制备方法CO低温氧化催化剂的制备方法主要有溶胶-凝胶法、共沉淀法和浸渍法。
其中，浸渍法是催化剂制备的一种经典方法。
其详细步骤如下：（1）准备催化剂载体：以TiO2为例，先将TiO2粉末分散在水溶液中，并用磁力搅拌混合均匀。
（2）制备前驱体：将V2O5和NH4VO3两种钒化合物分别分散在水中，用Na2CO3调节pH至7，然后将前驱体混合均匀。
（3）浸渍催化剂载体：将前驱体混合液浸渍在TiO2粉末中，让其充分吸附并在TiO2表面沉积，形成催化剂载体。
（4）烘干和煅烧：将浸渍后的TiO2烘干，在约400℃的煅烧过程中，前驱体被还原成V2O3，并与TiO2等其他氧化物形成一个复合体。
三、应用CO低温氧化催化剂的应用主要在废气净化领域。
如汽车尾气、工厂烟气等。
在普通温度下，CO与空气燃烧反应较慢，但是CO催化剂的使用可以在150℃以下快速的将CO转化为CO2，从而减少大量的CO排放，达到净化废气的目的，同时也有助于预防环境污染。
在总的来说，“co低温氧化催化剂”这种新型材料是现代工业环保、能源利用和开发的重要一环，催化剂的制备和工作原理都非常复杂，目前在研究上也还有提高空间。
但是我们相信，随着技术的不断进步和人们对环保的重视，这种新型材料一定会在环境保护领域得到更加广泛的应用。
低温催化水解-概述说明以及解释
低温催化水解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述低温催化水解是一种在较低温度下通过催化剂的作用，将有机物质分解为更简单的化合物的反应过程。
这一技术可以有效地利用可再生资源，降低能源消耗和环境污染。
随着社会对可持续发展和环境友好型能源的需求不断增长，低温催化水解技术受到了广泛关注。
在低温催化水解的过程中，催化剂起到了关键的作用。
催化剂可以提高反应速率，降低反应温度，从而在较低的温度下实现高效的有机物质分解。
与传统的热解技术相比，低温催化水解能够更加精确地控制反应过程，减少副产物的生成，并且能够在较短的时间内完成反应。
低温催化水解技术被广泛应用于多个领域。
在能源领域，它可以用于生物质转化为生物燃料的过程中，为替代传统石油能源提供可持续的能源来源。
在化工领域，低温催化水解可以用于废弃物处理和有机废弃物资源化利用，从而降低环境污染和减少资源浪费。
此外，在医药领域，低温催化水解可以用于药物合成和有机合成过程中，为药物研发和生产提供高效的方法。
尽管低温催化水解具有很多优势，如高效能源利用和环境友好性，但也面临着一些挑战。
其中一个挑战是选择合适的催化剂，以提高反应效率和选择性。
另外，废弃物的复杂性和多样性也会对低温催化水解的效果产生影响，因此需要进一步的研究和优化。
此外，催化剂的制备和回收成本也是一个问题，需要进一步降低成本，以提高技术的经济可行性。
展望未来，低温催化水解技术将会得到进一步的发展和应用。
通过持续的研究和创新，我们可以进一步探索更高效的催化剂和反应条件，提高反应效率和选择性。
同时，我们也可以将低温催化水解技术与其他技术相结合，以实现更加综合和高效的有机物质分解和资源利用。
总之，低温催化水解技术在可持续发展和环境友好型能源领域具有巨大的潜力，并将为我们创造一个更加清洁和可持续的未来。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：本文分为引言、正文和结论三个部分。
其中，引言部分主要概述了低温催化水解的背景和意义，并介绍了整篇文章的结构。
低温催化氧化
低温催化氧化1. 简介低温催化氧化是一种在相对较低的温度下利用催化剂催化氧化反应的技术。
它广泛应用于环境保护、能源利用和化学工业等领域，具有高效、环保和经济的特点。
2. 催化氧化原理催化氧化是指在催化剂的作用下，将有机物或无机物转化为更稳定的产物的过程。
在低温条件下进行催化氧化反应，可以提高反应速率、降低能耗和减少副反应的生成。
催化氧化反应的原理主要包括以下几个方面：2.1 催化剂催化剂是催化氧化反应中的关键组成部分。
它可以通过提供活性位点、改变反应物的吸附性质、调控反应的活化能等方式，促进反应的进行。
常用的催化剂包括金属催化剂、金属氧化物催化剂和贵金属催化剂等。
2.2 反应机理催化氧化反应的机理复杂多样，取决于反应物的性质和催化剂的特性。
常见的反应机理包括氧化还原反应、氧化酸化反应和氧化裂解反应等。
催化剂通过吸附、活化和解离等过程，促使反应物发生氧化反应。
2.3 温度和压力低温催化氧化的关键之一是在相对较低的温度下进行反应。
较低的温度可以减少能耗、降低副反应的生成和提高催化剂的稳定性。
此外，适当的压力可以改变反应物的吸附性质和反应速率，进一步提高反应效率。
3. 应用领域低温催化氧化技术在许多领域都有广泛应用，以下是一些常见的应用领域：3.1 环境保护低温催化氧化技术可以用于处理工业废气和废水中的有机物污染物。
通过催化氧化反应，有机物可以转化为无害的产物，从而达到净化环境的目的。
该技术具有高效、节能和环保的特点，被广泛应用于空气和水质净化领域。
3.2 能源利用低温催化氧化技术可以用于能源的转化和利用。
例如，将生物质和废弃物进行催化氧化反应，可以得到可再生能源，如生物柴油和生物气体。
这种技术不仅可以解决能源短缺问题，还可以减少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
3.3 化学工业低温催化氧化技术在化学工业中有广泛应用。
它可以用于有机合成反应、催化剂的制备和有机废弃物的处理等。
通过催化氧化反应，可以提高反应速率、改善产物选择性和减少副反应的生成，从而提高化学工业的效率和经济性。
voc低温催化剂
voc低温催化剂
VOC（挥发性有机化合物）低温催化剂是一种用于在相对较低温度下降解或氧化挥发性有机化合物的催化剂。
这类催化剂通常应用于空气质量控制和环境保护中，以减少空气中的有害污染物排放。
以下是一些常见的VOC低温催化剂类型和工作原理：
1.贵金属催化剂：包括铂、钯等贵金属的催化剂，能够
在相对较低的温度下催化VOC的氧化分解。
这类催化剂常用于
汽车尾气净化系统等应用。
2.过渡金属氧化物：过渡金属氧化物如二氧化锰（MnO2）
等也具有在较低温度下氧化VOC的催化作用。
这类催化剂通常
在环境空气净化中得到应用。
3.分子筛催化剂：某些具有微孔结构的分子筛也能用作
VOC的低温催化剂。
这些微孔结构能提供活性位点，促使VOC
发生氧化反应。
4.过渡金属配合物：一些过渡金属的配合物，如过渡金
属含氧化物、羰基络合物等，也可作为VOC低温催化剂，具有
催化氧化VOC的能力。
这些催化剂在VOC低温氧化中的工作原理通常涉及催化剂表面的活性位点与VOC分子之间的相互作用，导致VOC分子发生氧化反应，生成较为稳定和无害的产物，如二氧化碳和水。
选择合适的VOC低温催化剂取决于具体应用场景、废气成分和操作条件。
这些催化剂在环境保护和空气质量控制中发挥着重要的作用。
低温催化燃烧处理有机废气方案
低温催化燃烧处理有机废气方案1.原理催化剂是低温催化燃烧的核心。
它能够降低有机废气氧化反应的活化能，使反应在较低温度下进行。
常用的催化剂主要包括贵金属催化剂（如铂、钯、铑）和非贵金属催化剂（如过渡金属氧化物）。
催化剂的选择要根据有机废气的组成和性质进行，以确保催化剂具有较高的活性和稳定性。
2.工艺有机废气首先通过进气管道进入预热器，在预热器内通过与高温废气的热交换，使其升温至催化温度的范围。
预热的目的是提高有机废气的温度，以便催化剂更好地发挥活性。
预热后的有机废气进入催化燃烧装置，与催化剂接触并发生氧化反应。
催化剂能够降低有机废气的燃烧温度，使反应在200-400摄氏度的低温范围内进行。
这样既能保证废气处理效果，又能节约能源和减少排放。
最后，燃烧后的废气通过尾气处理装置进行进一步处理，以确保尾气中的有机物浓度达到环境排放标准。
尾气处理装置通常采用吸附剂、沉淀池、洗涤塔等技术，能有效地去除尾气中的有机物和气体污染物。
3.设备预热器通常采用板式换热器、管束换热器、烟道换热器等形式，通过与高温废气的热交换，将废气升温到催化温度。
催化燃烧装置主要由反应器和催化剂床组成。
反应器通常采用固定床反应器，废气从床层上方通过，与催化剂进行氧化反应。
催化剂床一般由多层催化剂颗粒组成，以提高废气与催化剂的接触效果。
尾气处理装置的选择要根据废气组成和排放要求进行，通常包括吸附剂、沉淀池、洗涤塔等。
吸附剂能够吸附废气中的有机物，沉淀池能够将废气中的颗粒物沉淀下来，洗涤塔则通过液体吸收废气中的气体污染物。
4.应用在化工行业，低温催化燃烧被应用于挥发性有机物（VOCs）的处理。
挥发性有机物是化工生产过程中常见的有机废气组分，通过低温催化燃烧能够在保证安全的同时高效处理。
在制药行业，低温催化燃烧被应用于药品生产过程中的有机废气处理。
药品生产过程涉及各种有机溶剂和反应物，废气中常含有大量有机物，通过低温催化燃烧能够有效地降低有机物的浓度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低温前处理之关键技术：氧漂催化剂导读本文通过对一系列工艺试验、工厂生产应用结果进行总结，表明双氧水低温氧化催化剂技术在染整工艺中的广泛应用是完全可行的。
氧化还原反应是一类较为复杂的化学反应，氧化还原反应在工业技术中有其特别重要的地位，它广泛应用于能源开发、环境保护、材料缓蚀与防腐、化学合成等多个领域，低温氧化催化技术在家用洗涤剂行业也得到了飞速发展，本文就双氧水低温氧化催化剂在染整工艺中的应用做一个概述。
双氧水低温氧化催化剂技术进展一、含氧漂白剂及其氧化反应的复杂性常见的含氧漂白剂工业产品包括双氧水、过碳酸钠、过硼酸钠、过硫酸盐，在纺织品前处理工艺和纺织品洗涤工艺中广泛使用，在常温条件下，这些含氧漂白剂都是通过溶解于水后释放出双氧水，对织物产生氧化脱木质素和色素从而达到漂白、增艳的效果，如过硫酸钾：氧化还原反应是化学反应中较为复杂的一类反应，其反应机理和产物取决于反应条件中多种影响因素，如双氧水在酸性和碱性条件下的标准电极电位是不同的酸性条件：H2O2+ 2H++ 2e →2H2O E0= +1.77V碱性条件：H2O2+ 2e →2OH-E0= +0.88V这从一方面看双氧水的氧化能力在酸性条件下比在碱性条件下要强一倍，另一方面从反应动力学角度来讲，众所周知碱性条件下双氧水的氧化反应速度比在酸性条件下要快得多，从中我们可以看到氧化还原反应的复杂性。
过硫酸可看成是双氧水的衍生物（见图1、图2），过硫酸盐常用于纺织品前处理的氧化退浆剂工艺，特别是近几年有助剂生产企业用过硫酸盐和马丙共聚物复配做消色皂洗剂（目前市场上消色皂洗剂常用氧化剂+马丙共聚物，还原剂+马丙共聚物作为主体发展方向），在此我们也来关注一下近年来环境化学家们对它的研究成果。
由于近十年来发现过硫酸盐高级氧化技术能对土壤地下水有机污染原位修复、也能对难降解有机废水深度处理等重要环境治理作用，所以对其氧化还原反应机理研究的较多，我们也来看一下其氧化还原反应的复杂性，在常温弱酸性条件下（PH=5-7）其标准电极电位高于酸性条件下的双氧水和高锰酸盐而接近于臭氧，所以具有较强的氧化能力：另外，过硫酸盐可经紫外光解、高温热解（70℃～100℃）、多价金属催化分解成为电极电位更高的硫酸根自由基：硫酸根自由基的电极电位E0=+2.6V（式2）,接近于羟基自由基E0=+2.8V（式3）,进一步研究发现，硫酸根自由基在中性和酸性水溶液中（PH=2～7）较为稳定，当PH＞8.5时，硫酸根自由基可以使水或OH-转变成羟基自由基（式4-5），couttenye等【1】运用电子自旋共振技术（EPR）检测到酸性和中性条件下（PH=2～7）硫酸根自由基的存在，在碱性条件下（PH＞12）羟基自由基的存在，所以这些自由基引起的氧化还原反应更为复杂，并且由于其非常活泼反应更迅速：经Liang等【2】研究发现：热激发过氧键（-O-O-）断裂所需活化能为140.2Kj/mol,多价金属催化所需活化能只要50.2Kj/mol，所以多价金属催化剂的存在，使过硫酸盐在常温下就能裂解过氧键变成氧化能力极强的硫酸根自由基(·SO4- )，并且可以通过加入螯合剂或络合剂提高反应效率，过硫酸盐水溶液裂解后产生的硫酸根自由基和羟基自由基，能与有机物发生电子转移反应（氧化还原）、攫氢反应（氢提取）、自由基加成反应，从而进一步破坏降解有机物达到去除COD的目的（目前市场上COD去除剂的主要成份），由于过硫酸盐可以看成是过氧化氢的衍生物，这些研究方法和手段也能为双氧水低温催化技术提供参考和借鉴，同时在此也提醒广大纺织助剂研发人员合理使用过硫酸盐，因为纺织纤维和染料也都属于有机物，不合理使用会损害纤维强力和颜色稳定性。
二、双氧水低温催化剂与低温活化剂的区别双氧水用于棉织物前处理的漂白工艺已经非常成熟，执行工艺温度一般都在100℃～110℃，由于该段工艺耗能、耗水，为了顺应节能减排、低碳和循环经济潮流，近年来探索低温前处理成为行业内重要研究方向之一。
首先在2007年王焕祥、杨栋梁先生在传化杯第七届全国染整前处理学术研讨会发表综述论文《活化双氧水漂白体系新技术的近况》后，行业内掀起了对双氧水低温活化剂四乙酰基乙二胺（TAED）、对壬酰基苯磺酸钠（NOBS）、氰胺衍生物的研究热潮，但由于一方面酰类活化剂和氰胺类活化剂必须与双氧水按化学计量关系（一定摩尔比）才能达到最佳效果（式6-7）,而该类活化剂尽管已大量用于家庭洗涤剂行业，但由于生产成本较高，市场售价也较高，作为印染助剂使用且配方使用量又必须要高，这样的助剂产品价格很难为印染企业所接受，另一方面试验发现使用低温活化剂后，棉籽壳的脱除能力有所下降，可能是因为过氧酸的生成尽管提高了氧化能力，但同时会消耗碱使前处理的PH值降低，不利于碱氧条件对木质素的分解，所以最终大量研究工作仅作为文献报道。
2010年8月28日在宁波召开的中国织纺工程学会纺织印染助剂第四届学术年会上，本文作者应邀作大会专题报告《当前印染助剂开发的几项关键技术》，首先在行业内引入双氧水低温催化技术的概念，又引发了行业内的广泛关注和研究热潮。
所谓催化剂是指能加快或减缓化学反应速度的物质,其中加快化学反应速度的叫正催化剂,它通过改变化学反应途径(历程)、降低反应中间体分子的活化能而使化学反应速度加快；而减缓化学反应速度的叫负催化剂, 它通过改变化学反应途径(历程)、升高反应中间体分子的活化能而使化学反应速度减慢；催化剂在参与化学反应过程中自身不会被消耗，也不能改变化学热力学平衡的最终状态。
所以双氧水低温催化剂的作用，能在相对较低的温度条件下（较低活化能条件）加快双氧水与其它物质的化学反应速度（化学反应动力学概念）而已，用于棉织物漂白表现出来的现象是，在条件相同的情况下，织物相对白得快一点，如果处理时间足够长，加不加催化剂的白度会达到相同，因为它不能改变热力学平衡点，只有选择合适的催化剂用量、合适的其它助剂用量、合适的工艺条件以配合色素和木质素从纤维的迁出时间，才能达到理想的前处理效果，而同时又兼具经济性，染整湿加工工艺是水、能量、化学品、时间四大要素的平衡艺术。
低温仿酶氧化催化剂技术是上世纪九十年代中期化学工业研究发展出来的新技术,其原理是通过化学合成超分子模仿漆酶蛋白质大分子，作为低温氧化反应的催化剂,由于其参与化学反应而自身不被消耗，所以不必像低温活化剂，必须与双氧水按化学计量摩尔比加入，所以用量较少,仅ppm（百万分之一）数量级用量在水浴中就能发挥较好的催化作用,它仅仅改变双氧水化学反应的历程,另一方面由于其分子经过特殊设计，对反应底物具有一定的选择性，所以低温仿酶氧化催化剂对木质素分子中的碳碳双键能选择优先氧化，应用于染整工艺中的功能是：在合适的工艺条件下缩短双氧水漂白反应时间和降低双氧水化学反应活化能(温度)，所以可以期望用于染整低温漂白和低温皂洗工艺。
三、当前双氧水低温催化剂的研究类型正因为含氧漂白剂低温催化剂具有经济性，并且比活化剂可以具有更低的工作温度，所以作为洗涤剂的添加剂为宝洁、联合利华、汽巴精化等知名企业所关注【3】【4】，他们在九十年代初期开始就不断申请了很多专利以保护其各自的知识产权，我们从2006年跟踪了该技术的发展，并按文献【5】合成、验证了西弗碱型催化剂的有效性，目前研究的成果主要关注以下几类化学仿酶超分子：1、大环四酰胺类中的Fe-TAML TM：最初是由卡内基梅仑（CarnegieMellon）大学的科林斯（Collins）教授发现并合成的低温氧漂催化剂，获得1999年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖，其结构如图1，研究发现该类复合物添加量在ppm级时，在常温条件下能选择性催化双氧水对木质素、色素的高效分解，而对纤维素的损伤很小，并且用于家庭洗涤时，能有效抑制浮色染料的迁移，对于纤维内部的染料没有损害。
2、三氮杂环壬烷衍生物类金属络合物：三氮杂环壬烷衍生物类金属络合物的典型代表物Mn-TMTACN,其结构如图2：该类化合物添加量在ppm级，在常温就有较好的催化双氧水漂白能力，对木质素和脱落色素有选择性作用，并且可抑制染料迁移，最早由联合利华推向市场，但后来发现对纤维和染料有较大损伤，目前如何通过对分子的进一步修饰，改善功能在进一步研究中。
3、西弗碱（Schiff﹐s base）锰配位化合物：由三氨乙基胺和水杨酸得到的西弗碱与锰（铁）的配位化合物，其标志性化合物是近年由汽巴精化推出的商品名为Tinocat TRS(结构见图3),研究发现该类化合物添加量在ppm级时，在常温时能选择性催化双氧水对木质素、色素的高效分解，而对纤维素的损伤较小，并且用于家庭洗涤时，能有效抑制浮色染料的迁移，对与纤维内部的染料没有损害。
4、三联吡啶类金属配位化合物：其典型化合物结构如图4，在添加量ppm级时，在常温时能催化双氧水或氧气对色素的高效分解，而对纤维素的损伤较小，并且用于家庭洗涤时，能有效抑制浮色染料的迁移，对与纤维内部的染料没有损害。
5、HiLinCat低温氧化催化剂由本文作者研制并商品化的HiLinCat低温氧化催化剂是一种经超分子设计的高分子配位锰（铁）化合物，有固态和液态两种商品化剂型，其制备方法如下：HiLinCat固体催化剂制备:将偏硅酸钠、粉状螯合剂在V型拼混机混匀,喷施少量表面活性剂增加粉体混合流动性,然后将液体的Mn-L型(高分子配位锰化合物)分散体均匀雾化喷施于上述混合物表面,该催化剂具有与市场流行的粉状精练剂相当的碱性,适合粉状精炼剂的复配拼混，Mn含量=0.05%.HiLinCat液体催化剂制备:将多种表面活性剂用一定量水稀释,加入液体的Mn-L型(高分子配位锰化合物)分散体、增稠剂(防止催化剂分散体沉降)和水,高速剪切混合,表面活性剂含量与市场流行的精练剂相当为30%, PH值呈中性，非常适合液状精练剂的复配, Mn含量=0.05%.为了研究催化剂能否加快双氧水化学反应速度，有没有对木质素的选择分解这样一种仿酶效果，设计了用精练粉（市场也称固体精练酶，主要成分为偏硅酸钠，少量螯合粉和表面活性剂拼混而成）对棉针织布进行练漂动力学试验，织物选用常州纺织服装职业技术学院针织专业学生课堂实习所织造的18s纯棉针织布，由于棉籽壳较多，便于观察催化剂对棉籽壳的选择性分解。
作者简介：高介平，常州纺织职业技术学院，毕业于兰州大学化学专业，中国纺织工程学会染整专业委员会前处理组副组长，三十多年来一直工作在教学与科研的第一线。
在国内最早提出低温前处理、低温皂洗的催化剂制备技术。
作者丨高介平排版丨goddoger投稿邮箱huibin2163.。