过醋酸在麻织物上的应用

过醋酸在麻织物上的应用

1氧化氢漂白剂纺织印染行业对环境的严重威胁越来越受到重视。许多专家正在寻找新的加工方法、染料和添加剂，以改变这种情况。目前,广泛使用的漂白剂是含氯漂白剂和过氧化氢,前者在使用过程中,会产生不可生物降解的可吸附有机卤化物AOX,各种漂白剂漂白过程产生的AOX值分别为:次氯酸钠27mg/kg,亚氯酸钠2.40mg/kg,过氧化氢0.92mg/kg,过醋酸0.13mg/kg。近年来,很多国家都制定了严格的排放标准,有的国家还以立法形式明令禁用。过醋酸是一种对环境友好的漂白剂,它具有较高的氧化电位,可在温和条件下进行漂白处理;织物上的残留物经过清洗、去除后对织物的损伤比较小。本项目主要讨论过醋酸对苎麻织物的漂白。2纺织工业用品过醋酸性质过醋酸的分子式为CH3COOOH,是一种弱有机酸,浓度5%时pH值为2;易挥发,有强烈的刺激性气味,溶解性与醋酸相似。在高温、高pH值、重金属离子如铜、锰、铁等或某些敏化剂存在下,会促进过醋酸分解。若储存得当,则可以保持长期稳定而不失活。当过醋酸含量为40%时,不稳定易挥发,温度稍高就会分解释放出氧气,溶液中含有8.6%的活性氧。纺织工业所用的商品过醋酸浓度一般为5%和15%。表1列出这两种浓度的过醋酸性质。过醋酸漂白机理目前尚不完全清楚,一般认为是过醋酸分解,产生的高活性过氧羟游基与色素中的共轭体系作用,从而达到消色漂白的目的:CH3COOOH⇄CH3CΗ3CΟΟΟΗ⇄CΗ3CO·+·OOH另一说法认为是由于新生氧的释放(伴随醋酸)而具有漂白的效果,这种反应是在酸性介质中发生的。3试验部分3.1材料表面纯苎麻机织退浆布21S×21S,经纬密度:27.8tex×27.8tex。3.2碱、食盐、元明粉、渗透剂15%过醋酸,NaOH、焦磷酸钠(TSPP)、纯碱、食盐、元明粉(均为化学纯)、30%H2O2、渗透剂JFC、固色剂Y(工业品)、Na2SiO3(40°Bé)、肥皂、活性黄B-4RFN、直接大红4BS。3.3织物强度测试HH-S恒温水浴锅、CS101电热鼓风烘燥箱、PHS-25酸度计、ZBD型白度仪、YG026-2500型织物强度仪、DatacolorDF-100电脑测色配色仪(Datacolor公司)3.4织物强度测试在ZBD型白度仪上测定;依照GB/T3923-1997标准在YG026-2500型织物强度机上测定;根据Kubelka-Munk公式计算:K/S=(1−R)22RΚ/S=(1-R)22R反射率R在DatacolorDF-100电脑测色配色仪上测定。3.5流程和处方煮练→漂白→染色3.5.1煮练习工艺处方(g/L)NaOH14Na2SiO3(40°Bé)2肥皂2时间(min)90温度(℃)90浴比1∶203.5.2jfc2ph值过醋酸1～9焦磷酸钠1～6渗透剂JFC2pH值(用NaOH调节)3～8温度(℃)40～80时间(min)20～100浴比1∶303.5.3渗透剂jfc2ph值的测定H2O2(100%)1.7Na2SiO3(40°Bé)7渗透剂JFC2pH值(用NaOH调节)10.5～11温度(℃)90时间(min)60浴比1∶303.5.4皂煮皂粉配液→55℃入染(15min)→加入1/2NaCl→染色(15min)→加另1/2NaCl→染色(15min)→加Na2CO3固色(30min)→60℃水洗两次→皂煮(皂粉2g/L,90℃×5min,浴比1∶30)→充分水洗→烘干处方g.l活性黄B-4RFN(%,owf)1～3NaCl20Na2CO310浴比1∶303.5.5nacl-固色法配液→40℃入染→15min内升至90℃→加1/2NaCl→染色15min→加另1/2NaCl→染色15min→固色(固色剂Y,3min)→充分水洗→烘干wo直接大红4BS(%,owf)1～3NaCl(g/L)4固色剂Y(mL/mL)1/500浴比1∶504结果与讨论4.1过醋酸浓度对织物色度的影响从表2和图1可以看出,在试验浓度范围内,织物白度随过醋酸浓度增加而提高,但在不同浓度区段,浓度对白度影响不同。过醋酸浓度为1～4g/L时,白度迅速增加;过醋酸浓度为5～9g/L时,随过醋酸浓度增加白度缓慢增加;过醋酸浓度达8g/L时,织物已达最佳漂白效果,再增加过醋酸浓度对漂白效果没有作用。原因是在低浓度时,过醋酸分解产生的·OOH能最大限度地作用于纤维表面,提高白度;当过醋酸浓度增加时,由于纤维表面积有限,所增加的·OOH不能全部被纤维吸附,故白度值不能随过醋酸浓度的提高成正比提高。图2说明苎麻织物的经向断裂强度随过醋酸浓度的增加有所减小,所以过醋酸的浓度宜选择4～7g/L。4.2ph值对织物强度的影响过醋酸的漂白效果受其分解速度和最终分解率的影响,而漂白液的pH值直接影响这两方面。表3表明,pH值小于5,白度随pH值的增加而提高;而pH值大于5时则相反,白度随pH值的增加而降低;pH值等于5时漂白效果最好。这是因为过醋酸分解速度和最终分解率随pH值的增加而提高,pH值较低时,过醋酸分解速率慢,不断分解出的·OOH能够较充分地作用于纤维;而pH值大于5时,过醋酸分解速度过快,产生的·OOH来不及发挥作用便消耗在工作液中。pH值对织物强度影响程度不大,pH值为5时强度损失较小。综合考虑白度和强度,pH值取5～6为佳。4.3温度对织物色度的影响温度是影响过醋酸稳定性的一个决定性因素。低温下过醋酸相对稳定。白度随温度变化与随pH值变化规律相似。从表4可以看出,温度较低时,白度随温度增加而提高;温度达70℃左右时,白度达到最大值;再提高温度则白度明显下降。这可能是因为温度过高,使过醋酸的分解过快,部分·OOH在漂白前就逸散到空气中不能发挥漂白作用。而温度在70℃左右时,织物经向断裂强度损失较小。所以综合考虑白度和节能,温度宜取50～70℃。4.4活化时间对织物有益增长从表5可以看出,随处理时间的延长,白度有增加的趋势,但60min后,继续延长处理时间,白度提高不明显,反而耗能较大。而随着处理时间的增加,织物强度略有下降。所以,漂白时间可根据对产品白度的要求和前后工序的同步性来定。从本试验结果看,漂白时间控制在60～80min,可取得较好效果。4.5金属离子类物质一定浓度的焦磷酸钠溶液具有保持pH值相对稳定的缓冲能力,这种无机盐还具备螯合及软水、洗涤的作用,能有效地螯合铁、铜、锰,镍等重金属离子。在过醋酸漂白过程中通过对金属离子的络合作用起到稳定过氧化物漂白液的作用。表6数据表明,焦磷酸钠的加入对提高纯苎麻织物的白度非常有效,但用量无需过多,焦磷酸钠浓度1～3g/L效果最好。4.6最佳工艺条件的确定选用五因素四水平正交试验表,优选方案如表7。通过对试验结果计算与分析,确定最佳工艺条件如下(g/L):过醋酸7焦磷酸钠3渗透剂JFC2pH值6温度(℃)70时间(min)80浴比1∶304.7醋酸-过氧化氢双漂后织物的色度用试验优选出的过醋酸漂白工艺与过氧化氢漂白工艺进行对比试验。由表8可看出,苎麻织物分别进行过醋酸漂白、过氧化氢漂白后,其白度值相差不大,而经过醋酸漂白的苎麻织物的断裂强度比经过氧化氢漂白后的大,且过醋酸漂白工艺对环境的保护更为有利。4.8直接麻黄、过氧化氢活化的麻织物表观深度从表9、10可以看出,活性黄B-4RFN上染过醋酸漂白的苎麻织物,表观深度略低于过氧化氢漂白的苎麻织物;而直接大红4BS上染过醋酸漂白的苎麻织物,表观深度略高于过氧化氢漂白工艺。总之,这两只染料在过醋酸和氧漂织物上的染色表观深度差别不大。5过醋酸活化稳定剂5.1苎麻织物过醋酸漂白时,在过醋酸浓度7g/L、pH值6左右、温度70℃、时间80min、焦磷酸钠浓度3g/L、渗透剂JFC2g/L,浴比1∶30的条件下,可以获得比较满意的白度。5.2焦磷酸钠可作为过