Mn系低温氧化催化剂基础研究.doc

Mn-L型低温氧化催化剂基础性能研究一、低温氧化催化剂和低温活化剂的概念首先低温活化剂与双氧水(过碳酸钠,过硼酸钠)必须以化学计量的摩尔比例才能达到理想的效果,在前处理漂白工艺中添加,由于自身在不断消耗,这就使用量较大,无论是TAED还是NOBS目前价格都超过40元/公斤,所以成本过高,另外均会使前处理浴PH降低,不利于脱棉籽壳和除蜡. 低温氧化催化剂技术是1995年发展出来的新技术,其原理是仿漆酶化学合成超分子,由于不必与双氧水按化学计量摩尔比加入，所以用量较少,仅PPM级用量在水浴中就能发挥催化作用,催化剂本身不会消耗,仅改变双氧水化学反应的历程,其功能是缩短漂白反应时间和降低反应活化能(温度)所谓催化剂是指能加快或减缓化学反应速度的物质叫催化剂,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, 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.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(多价锰螯合物)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,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(多价锰螯合物)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%, Mn含量=0.05%,呈中性.表一、粉状精练剂与低温氧化催化剂对纯棉针织布(18s)的漂白工艺号精练粉(g/L)固体催化剂(g/L)液体催化剂(g/L)30%双氧水(g/L)85时间20406080100120一3.510白度63.57171.274.575.876.5毛效11510877棉籽壳多无无净无净无净无净二30.5(中性)10白度6771.876.576.576.876.8毛效120301515105棉籽壳少无净无净无净无净无净三30.5(碱性)10白度70.273.175.877.278.579毛效211015151010棉籽壳很少无净无净无净无净无净由上表可知，尽管工艺二的碱性低于工艺一在60分钟时，即达到常规80分钟的白度，工艺三的碱性与工艺一相当，前20分钟白度高出6.7，所以氧化催化剂具有显著的催化效果(注：精练粉由无锡开来生物科技有限公司生产,主要成分为偏硅酸钠，少量螯合粉和表面活性剂)表二、片碱精练剂与低温氧化催化剂对纯棉针织布(18s)的漂白工艺试验结果工艺号片碱(g/L)30%精练剂(g/L)固体催化剂(g/L)液体催化剂(g/L)30%双氧水(g/L)85时间20406080100120一1.21.510白度70.57577.8798080毛效22011540201010棉籽壳少无净无净无净无净无净二1.21.00.5(中性)10白度7276.278808081毛效371513543棉籽壳很少无净无净无净无净无净三1.21.00.5(碱性)10白度72.676.57778.87980毛效30104332棉籽壳很少无无净无净无净无净对比三个工艺可以看出，在前20分钟有一定的加快氧化作用，催化性能有效但不显著，怀疑是否过高的OH-浓度使锰催化剂失去一定活性，所以设计如下实验，见表三表三、片碱、纯碱、精练剂与低温氧化催化剂对纯棉针织布(18s)的漂白工艺试验结果工艺号片碱(g/L)纯碱(g/L)30%精练剂(g/L)液体催化剂(g/L)30%双氧水(g/L)85时间20406080100120一0.51.01.510白度6973.475.4767778毛效391512543棉籽壳少无净无净无净无净无净二0.51.01.00.5(中性)10白度707576777878.2毛效371513543棉籽壳很少无净无净无净无净无净对比三个工艺可以看出，结果与表二非常相似表四、片碱、零水偏硅酸钠、精练剂与低温氧化催化剂对纯棉针织布(18s)的漂白工艺试验结果工艺号片碱(g/L)零水偏硅(g/L)30%精练剂(g/L)液体催化剂(g/L)30%双氧水(g/L)85时间20406080100120一0.51.01.510白度68.67476.57777.878.8毛效201510865棉籽壳少无净无净无净无净无净二0.51.01.00.5(中性)10白度7275.576.5777878.5毛效2086543棉籽壳很少无净无净无净无净无净由表四可以看出，在工艺的前40分钟，催化剂具有显著的催化活性，结合前面的试验，证明硅酸盐可以使氧化催化剂的催化性能从有效变为显著，尽管表二工艺三的固体催化剂中也含有偏硅酸钠，但0.5g/L量偏低，结合表一可以有理由认为偏硅酸钠达到一定量后与氧化催化剂存在较强协同作用通过以上试验可以得出结论：1、低温氧化催化剂的催化作用不明显的依存于氧漂浴的碱性2、硅酸盐的