第十二章 棉纤维制品的漂白

第十二章棉纤维制品的漂白

目的：去除天然色素，赋于织物必要和稳定的白度，另进一步去除残留在织物上的杂质，提高织物的吸水性。

氧化型漂白剂H2O2、NaClO、NaClO2、CH3COOOH、NaBO4

漂白剂分类

还原型漂白剂NaHSO3、Na2S2O4、二氧化硫脲

通常将NaClO漂白简称为氯漂，H

2O

2

漂白简称为氧漂，NaClO

2

漂白简称为亚漂。

漂白方式：浸漂、淋漂、轧漂

§12.1过氧化氢漂白

俗称双氧水，系强氧化剂，漂后织物的白度好，色光纯正，不仅适合棉纤维，还适合合成纤维的漂白。

一、H2O2的性质及漂白原理

1 H2O2的性质

（1）商品有多种浓度，低浓度(3%～35%)为无色无臭溶液，高浓度为浅蓝色粘稠液体，印染厂使用30～36%左右商品。

（2）30%的H2O2对皮肤有刺激性和“灼伤”作用，浓度＞65%的H2O2与易燃物接触易燃、易爆

（3）水溶液呈弱酸性，遇base低温亦极易分解。商品H2O2加硫酸或磷酸稳定剂，并在酸性条件下出售保存。

（4）30℃以下的H2O2较稳定，温度>70℃或遇光照，分解速率加快。

（5）遇有色金属离子及酶等剧烈分解，其分解是一个剧烈的放热反应，可能引起爆炸。

2 H2O2的漂白原理

过氧化氢的分解产物有HO2－HO2·HO·HO－和O2及新生态[O]

（1）最早认为H2O2分解放出新生氧，而起漂白作用。

但H2O2分解极复杂，目前对H2O2破坏色素的化学反应的性质了解很少，∴对新生氧起漂白作用的说法缺乏有力的论证。

（2）有人认为，H2O2漂白是由于HO2－的作用，依据是，当pH↑时，HO2－的浓度↑，而漂白速率也因pH↑而↑

（3）有人提出H2O2分解的游离基（自由基）在起漂白作用。

在某些金属离子存在时，H2O2的分解会加速，有复杂的反应，对色素虽有破坏作用，但将使纤维素受到损伤。

关于H2O2的漂白机理，通常认为HO2－是漂白的主要成份，能解除有机色素的电子流动性能，而起脱色作用，也可能引发游基侵袭发色基团：

二过氧化氢漂白工艺条件分析

1 漂液的pH值

当pH＝9～11时，织物白度达到最佳，但综合考虑强力、白度、聚合度、H2O2分解率，漂液的pH控制在10～11时较为理想

2 漂白液温度

当温度为90～100℃时，双氧水分解率达90％，白度最高，当采用高温高压汽蒸法，时间1～2min即可

3 漂白时间

时间和温度密切相关，相互制约，通常温度高的话，所需的时间就短

4 漂液浓度

使用浓度为达到满意的白度和去杂效果，同时保证纤维受损最小。根据前处理情况，使用浓度在2～6g/L

5 稳定剂和碱剂的作用

稳定剂防止一些杂质对双氧水的催化作用，减少双氧水的无效分解。

碱剂是一种活化剂，使H2O2分解转变为具有漂白作用的过氧氢离子HO2－

但碱剂不能加入太多，否则使H2O2分解过快，引起无效分解，对漂白不利。

稳定剂

①水玻璃（硅酸钠）

作用原理：

A可以将重金属离子紧密结合，使他们屏蔽而失去对双氧水分解的催化作用。

B另可以吸附溶液中的Ca2+ Mg2+并形成具有多孔性的海绵状共生胶体，再还可以吸附重金属离子和杂质，使催化剂被屏蔽而失去活性，达到稳定作用

优缺点：

A 稳定性较好，产品白度佳，使用方便，价格便宜。

B 可以调节溶液的pH值。

C 在连续生产中，易形成硅垢，对织物擦伤、破洞、条痕，使织物手感粗硬。

②磷酸盐和有机磷酸盐络合剂

磷酸盐：磷酸二氢钠、磷酸三钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠

机磷酸盐络合剂：乙烯二胺四醋酸钠、二亚乙基三胺五醋酸钠

优缺点：

产品手感好，漂洗性佳。不结垢，易清洗，但白度没有硅酸钠高

三过氧化氢漂白方式及工艺

氧漂工艺适应性广泛，漂白方式有

①轧漂(汽蒸)漂白，是目前应用最广的一种，工艺连续化，效率高，以平幅汽蒸为多)；

②浸漂(卷染机平幅漂白，液下履带箱漂白)；

③冷堆法等，温度可分室温，常压高温，高压高温等，另外可与其它漂白剂联合进行。

工艺流程：退、煮后织物→浸轧漂液→汽蒸→水洗

工艺条件：

漂液pH值 10.5～11

浸轧温度室温

轧余率 110～130％（绳状） 80～90％（平幅）

汽蒸温度 95～100℃

汽蒸时间 45～60min

§12.2 次氯酸钠漂白

优缺点：成本低廉，操作方便，设备简单，使用较广，但人体环境破坏性大。

一次氯酸钠溶液的性质及漂白原理

1 性质

①NaClO是白色粉末，易溶于水，商品以液状出售

②无色or淡黄色带有Cl2臭味液体，商品溶液浓度为有效氯含量10～15%

③强碱弱酸盐，易水解，使溶液呈碱性

④遇过量HCl放出Cl2：NaClO+HCl→HClO+NaCl HClO+HCl→Cl2↑+ H2O

⑤NaClO溶液处于复杂和不稳定状态。溶液中各成分组合随pH值不同而变

NaClO在碱性条件下更稳定，商品溶液pH为12

⑥重金属及其化合物对NaClO有催化分解作用，使纤维严重受损，以Fe、Co、

Ni和Cu的化合物较为强烈，∴设备不宜用铁质。

2 NaClO漂白原理

NaClO与色素的作用很复杂，只能对漂白原理作一般说明。

根据NaClO溶液组成的资料，产生漂白作用的有效成分可能是ClO—、HClO和Cl2，且溶液由碱性转变为酸性时，依下列次序变化：NaClO→HClO→Cl2

根据实验的结果，随pH↓，漂白速率↑，当pH＜4时，漂白速率↑↑。

∴认为NaClO的漂白在不同条件下可能是不同成分在起作用。

笼统地说，漂白的主要成分是HClO和Cl2，碱性范围是HClO为主，pH<4是Cl2观点1：漂白作用是依赖HClO分解产生的新生氯将发色基团破坏而消色，该反应在弱酸性条件下才迅速发生，纤维损伤亦很剧烈。

观点2：漂白作用主要是由于HClO和Cl2的分解产物对色素双键有加成作用

此外NaClO对其他杂质，也可发生氧化、氯化、加成等反应。

①果胶物质、多糖类及其水解物，其醛基易被氧化生成羧基。

②含氮物质和蜡状物可被氯化成相应的氯氨酸及脂肪酸的氯化衍生物。

③棉籽壳中的木质素可被氯化为氯化木质素。

④NaClO对纤维素亦有氧化作用(非选择性氧化)，氧化作用复杂。

二NaClO漂白工艺条件分析

1、漂液的pH值

主要表现在对漂白速率和对纤维损伤大小影响

①酸性条件下，但Cl2逸出，污染环境

②中性条件，纤维损伤最严重,此时氧化纤维素羧基多，对纤维的损伤程度较大。所以选择pH为9—10漂白，尽管漂白速度慢一些，但通过延长t可达到目的。

注意：漂白时，由于fibre吸收NaClO水解产生的NaOH，加之纤维素，果胶等有