织物漂白新技术

织物漂白新技术

----3114003519 林子皓1.过氧乙酸漂白

介绍：过氧乙酸是对生态有利的环保型漂白剂,其对杂质的氧化能力较H2O2更强,已在洗涤工业中有所应用

机理：关于过氧乙酸的漂白机理,一种观点认为,在酸性条件下释放的新生态氧[O],以及在中性或碱性条件下释放的过氢氧根[OOH-]起漂白作用;而另一种观点认为,过氧乙酸分解出的过氧羟基自由基[ HOO-]起漂白作用。无论何种观点,过氧乙酸对织物的漂白作用是通过氧化反应破坏色素共轭体系完成的。此外,过氧乙酸还能与含氮、含氧有机化合物、芳香族化合物、脂肪烃和脂肪酸发生反应,因此棉纤维上的果胶质、含氮物质、蜡状物质和棉籽壳等,可在过氧乙酸的氧化作用下部分或全部转变为可溶性的化合物而被去除

待解决的问题：a、如当有诸如铜、锰或铁这些重金属离子存在时,过氧乙酸就会被催化分解,需加入稳定剂;b、当过氧乙酸在强碱性条件下漂白时,和过氧化氢漂白一样,对纤维有一定损伤。此时,对如何提高过氧乙酸漂白白度和其存放稳定性,还有待进一步研究。

2.过氧化尿素漂白（对其用于纺织品漂白还缺乏深入研究）

过氧化尿素是一种新型漂白剂,其优势在于不增加设备投资前提下,用一步法代替传统的两步或三步漂白方法,使产品质量达到相应的标准,大大缩短了纺织品前处理工艺时间。目前其漂白成本要稍高一些。但因其为固体物料,稳定性好,漂白过程中过氧化尿素水溶液加热后会平稳、有效分解,持续放出活性氧。既能避免纤维损伤,又具有良好的漂白作用,利用率高,用量少,工艺简单,反应时间短,故降低过氧化尿素漂白费用的潜力很大。

待解决问题：过氧化尿素漂白需要加适合的稳定剂,否则加热后会释放出活性氧,大量的活性氧会损伤纤维,而末反应的活性氧会快速结合成氧气放出,造成浪费并增加危险

3.活化双氧水漂白

介绍：活化双氧水漂白体系新技术,使其在现行的双氧水漂白碱性稳定性体系基础上再向前推进了一步。有人发现过氧乙酸漂白的利用率比双氧水高,因此将羧酸(酰氯或酸酐)接枝到含氧、含氮、含硫的原子上(被接的化合物称为离基),其生成的化合物可使双氧水的有效分解率提高,这类化合物称为双氧水活化剂。

它在双氧水存在下生成过酰基化合物(过羧酸),同时分离出离基。因过羧基的漂白有效利用率高于双氧水而起到漂白活化作用。被用作漂白活化剂的是酰基结合了某些基团的酰化剂,如四乙酰乙二胺(TAED)、壬酰氧基苯磺酸钠(SNOBS)、四乙酰苷脲(TAGU)等,常用的是TAED。

机理：在H2O2漂白过程中,首先H2O2分解生成HOO-,HOO-被认为是漂白的活性成分。漂液中加入碱中和其中的H+,而使HOO-的浓度增加。再加入TAED时,TAED可与HOO-发生亲核取代反应生成过氧乙酸阴离子和二乙酰乙二胺(DAED)。

过氧乙酸阴离子是比H2O2更活泼的漂白剂,能在低温、低pH值条件下产生漂白作用。TAED和DAED两者都是无毒、非致敏性、无致变性的化合物,且能生物降解为二氧化碳、水、氨和硝酸盐,不产生乙二胺。因此它是环保型助剂。

实验表明,在加入1～2 g/ L Na2CO3漂白15～30 min后,再加入适量TAED(TAED与H2O2的摩尔比为0.5∶1时反应最完全)漂白20 min,TAED可大大提高H2O2在较低温度(70℃)和pH值6～7条件下漂白的效果。

TAED也可促进常规高温漂白时H2O2的分解,提高织物白度,而且可防止残留H2O2对后道染色加工带来的影响。添加活化剂的漂白工艺可以不用调节漂液的pH值,减少了碱的消耗,并且对织物的白度、强力没有明显的改变,不用加稳定剂,工艺简单,成本可行,白度好。

待解决的问题：如活化剂的价格较高,增加了生产成本;活化剂反应过程中往往还会伴随

副反应发生,因此还要对反应进行有效控制;活化剂用量还需要进一步优化,以及提高阳离子型活化剂在双氧水漂白液中的稳定性。

4.气相漂白（尚未生产应用）

介绍：臭氧为浅蓝色、有刺激臭味的气体,臭氧不稳定,在常温下缓慢分解为氧。臭氧的氧化能力比氧强得多,是最强的氧化剂之一。在臭氧发生器中于很高的电压下从空气中产生臭氧,用这种方法制得的是氧和臭氧的混合物,在一般应用中不必进行分离。

机理：臭氧在漂白过程中从O3中分裂出活性氧,依靠新生态氧对织物色素的氧化作用达到漂白的目的。“气相氧漂”在几乎“干态”中进行,只需要一些湿气,不用水因而达到了“零排放”。未作用完的臭氧,经尾气处理后还原为氧气,回归大气中,对环境无污染。但在工业废水处理中臭氧能将酚、苯、醇等氧化为无害物质,可使染色废水褪色。

待解决问题：臭氧漂白方法多处于实验室研究,尚未生产应用。

5.棉织物的电解煮漂

用NaOH作碱性电解液,在一定的温度、电压下电解。电解槽由石墨颗粒和网状玻璃碳的多孔性堆积床为阴极和高表面积的平面状为阳极组成。在处理时,电解液碱浓度需达到足以进行棉织物煮练的浓度,并含有一定量的精练剂。其处理效果、润湿性显著,瞬时吸水性< 1 s,白度好于常规工艺。由于电解时在阴极连续产生的H2O2能保持一个平衡的浓度,因此能有效控制所产生的H2O2,因而降低了H2O2对纤维的损伤。

6.生物酶漂白

由于棉织物传统漂白方法存在许多问题,生物酶处理与传统处理方法相比,在能源消耗、环境保护、处理效果等方面有独特的优势,因此一直受到人们的推崇。

目前生物酶漂白尚处于开发阶段,较为关注的是采用氧化还原酶,研究最多的有漆酶、过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶3种。

漆酶用于木浆漂白已获成功。

过氧化氢酶漂白效果并不明显,但它能促进某些氧化剂的分解反应,因此可利用它来去除双氧水漂白后剩余的过氧化氢。

葡萄糖氧化酶GOD(Glucose Oxidase)是需氧脱氢酶,被认为是最有可能推广的酶漂白剂。葡萄糖氧化酶的漂白原理是β-D-葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下,生成葡萄糖酸内酯和双氧水,利用产物双氧水对织物进行漂白。

织物漂白技术发展方向会朝着低温、催化、pH弱碱或中性、无硅稳定剂等方面发展。