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印染前处理用漂白剂

来源:印染在线 发布时间:2011年07月27日

漂白织物时要使用漂白剂,漂白剂有氧化漂白剂和还原漂白剂两类。常用的氧化漂白剂有双氧水、次氯酸盐和亚氯酸钠,目前主要使用双氧水。
  氧(O2)或新生氧[O]与别的物质起化学反应并使别的物质元素的化合价升高,叫氧化。例如木柴燃烧,就是木材中的炭(C)与空气中的氧直接化合而生成的二氧化碳:
  C+O2 → CO2凡能供给氧的物质都叫氧化剂,氧气当然是氧化剂。
  氢(H2)或新生氢[H]与别的物质起化学反应并使别的物质元素的化合价降低,叫还原。氢燃烧时与空气中的氧化合成水,而且还夺取了若干化合物中的氧并氧化合成水,这是氢的一个重要性质。例如氧化铜(CuO)被氢还原成铜(Cu),是由于氢将氧化铜里的氧夺取出来,并与氧化合成水而铜被还原:
  △CuO+H2→Cu+H2O凡能供给氢的物质都叫还原剂,氢气当然是还原剂。染色和印花常用的保险粉(Na2S2O4 )、雕白粉(NaHSO2?CH2O?2H2O)和漂毛粉(60%保险粉和40%焦磷酸钠的混合物)都是还原剂。
  1.双氧水双氧水是目前使用最广、性能最优的漂白剂。学名为过氧化氢(或二氧化氢),分子式为H 2O2 ,纯双氧水(100%)是一种油状、黏稠的无色或浅蓝色液体,相对密度11458,熔点-2℃,在常温可与水任意混合。市售双氧水规格多为30%和3%(体积分数)的水溶液。如果浓度超过60%,温度稍高遇有机物很易爆炸,不宜运输。
  双氧水的工业制造,目前主要采用过硫酸铵循环电解法、乙基蒽醌自动氧化法和石油裂解法。
  表面上看,浓度较低的双氧水和普通水差不多,是一种无色无臭液体,但在性质上完全不同。双氧水主要有以下性质:
  (1)双氧水的稳定性与溶液的pH值、温度以及催化剂、阻化剂有关。纯双氧水的稳定性和pH值的关系如图3-1所示。从图中可以看出,双氧水在酸性条件下比较稳定,当pH值为5时开始分解,pH值接近7时,分解曲

线几乎近90°直线上升。为了增加双氧水的储存稳定性,市售商品中常加入硫酸或磷酸。

图3-1双氧水稳定性和pH值的关系
  温度对双氧水的稳定性影响相对较少,但70℃以上分解速率增加很快。
  光线的照射,特别是波长为320~380nm的紫外线照射更能促进其分解。因此,双氧水应在常温、弱酸性条件下贮存于阴暗处。
  (2)重金属会促进双氧水的分解,如铜、铁、铬、锌的化合物及尘埃等。从图3-2中可以看出在碱性条件下,70℃浸入铜、铁的双氧水的分解比没有铜、铁的双氧水的分解要快得多。
  不锈钢、钛、玻璃及聚乙烯等对双氧水分解没有影响,因此双氧水漂白设备的材质可以使用不锈钢。
  由于重金属催化双氧水很快分解,也加速了织物的氧化脆损,这要引起高度注意。

图3-2重金属对双氧水的催化分解
  (3)双氧水的稳定性是可以抑制的。双氧水在碱性介质中和有重金属离子存在时不稳定,但漂白又必须在碱性条件下完成,因此,需加入稳定剂来控制漂白速率。
  一般连续漂白时,要求漂液在95~100℃存放1h内,双氧水分解率不能超过40%,而在加入织物后经1h漂白,双氧水的分解率应控制在70%~80%,不能全部分解。在冷轧堆漂白和液下履带漂白时,由于时间长或浴比大,要求双氧水的分解速度还要慢才能保证工艺的实施。双氧水稳定剂的研究发展很快,我们将在前处理助剂一节中介绍。
  (4)双氧水中含游离结合的氧原子,氧化力很强,因此可破坏色素实现漂白。由于氧化力很强,双氧水对皮肤有烧灼感,特别是较浓的双氧水,故使用中应注意安全。
  2.次氯酸盐
  次氯酸盐包括漂白粉[Ca(ClO)Cl]、漂粉精[Ca(ClO)含有效氯60%以上]和次氯酸钠(NaClO)。前两种现已不使用,次氯酸钠也因氯污染环境而使用渐少,但因其价廉,能辅助去除棉籽壳、木质素等,故现今仍在使用。
  次氯酸钠制造主要是电解食盐,也可将氯气和烧碱反应,或加纯碱于

漂白粉中。商品次氯酸钠常制成有效氯含量为100~140g/L的无色或淡黄色液体。次氯酸钠主要有以下性质:
  (1)次氯酸钠的稳定性。次氯酸钠是强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解,生成烧碱和次氯酸,次氯酸再分解:
  NaClO+H2 O→NaOH+HClOHClO→HCl+[O]
  但其溶液组成复杂,不同pH有不同的组成,因此,不同pH值有不同的氧化性能。当溶液由碱性逐渐变为中性、弱酸性、较强酸性时,次氯酸钠溶液中的主要组成物质和含量变化规律是:
  NaClO→HClO→Cl2
  pH值 高——>低
  可以看出:在碱性条件下,次氯酸钠溶液的主要成分是次氯酸钠;近中性时主要成分是次氯酸和次氯酸钠;弱酸性时主要是次氯酸;当pH为5时,几乎全为次氯酸;当pH值在4以下时,氯气含量随pH值的降低而增加。因此次氯酸钠在碱性时较稳定,所以市售商品次氯酸钠溶液常保持在pH=12以上。
  (2)重金属对次氯酸钠有催化作用,易使纤维损伤,以铁、钴、镍为最,铜次之。
  3.亚氯酸钠亚氯酸钠分子式为NaClO2 ,可从二氧化氯与烧碱、双氧水反应,或在加有亚硫酸钠的烧碱溶液中吸收二氧化氯而制得。亚氯酸钠的主要性质是:
  (1)亚氯酸钠为纯白色,但常因含有二氧化氯而呈黄绿色或浅棕色。
  (2)在干燥、避光条件下,亚氯酸钠很稳定,但当加热至150℃以上时则产生不同反应:
  150℃3NaClO2 → 2NaClO3 +NaCl
  200℃NaClO2 → NaCl+O2
  (3)亚氯酸钠的稳定性随pH值的增高而增加,故商品亚氯酸钠一般为含碱溶液。在酸性介质中,亚氯酸钠分解产生二氧化氯,酸性越高生成的二氧化氯越多。但酸性介质的反应很复杂,至今确切的反应过程尚不清楚。当pH=2时,它所含的亚氯酸可能转化为二氧化氯、氯化氢等
:
  5HClO2→ 4ClO2 +HCl+2H2O
  (4)当亚氯酸钠和有机物放在一起而受到冲击时,会发生剧烈氧化反应,甚至引起爆炸。所以,亚氯酸钠不能放在易燃的火油、酒精、油脂、硫磺附近(注意:盛器不能使用含硫橡胶制品)。
  (5)作为氧化剂来说,亚氯酸钠的氧化能力介于次氯酸钠和氯酸钠之间,它能被次氯酸钠氧化:
  碱性时:NaClO2 +NaClONa→ClO3 +NaCl
  酸性时:2HClO2 +HClO→2ClO2 +HCl+H2O
  (6)亚氯酸钠在漂白过程中有毒性很大的刺激性气体二氧化氯逸出,对人体十分有害,因此必须强化劳动保护。二氧化氯对设备腐蚀性很大,亚氯酸钠漂白设备的材料必须使用含钛不锈钢。
  (7)亚氯酸钠具有一定的退浆、煮练作用,能使部分棉籽壳、果胶等杂质氯化、氧化而分解。
  (8)在酸性条件下,亚氯酸钠可将碘化钾(KI)氧化成游离碘,利用这一原理,可以测定亚氯酸钠含量。


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