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亚麻织物全无氯漂白工艺的研究

来源:卢俊峰, 刘 波, 冯云 发布时间:2011年01月17日
前 言漂白是亚麻织物加工过程中一个重要的环节。国内目前纺织工业中使用的漂白剂主要是次氯酸钠等含氯漂白剂。由于含氯漂白剂在漂白的同时产生二恶英、三氯甲烷等对生物体有害的有机氯化物,因而对环境构成严重的威胁。很多发达国家已经制定政策、法规,限制含氯漂白剂的使用,并且把漂白废水中可吸附有机卤化物(AOX)的浓度作为控制指标之一。开发不产生有机氯化物的无氯漂白工艺已经成为当今国际纺织工业研究的热点之一。亚麻纤维的漂白由于其纤维组成的特殊性与棉纤维漂白有较大的差异。亚麻纤维中木质素含量高达20%以上,在经过沤麻以及亚麻纱的前处理之后,木质素含量仍高达5% 以上(棉纤维中木质素含量小于1%)。这要求亚麻纤维的漂白剂必需有较强的去除木质素的能力。现在棉纤维加工中使用的全无氯(1℃F,T0tal Chlorine Free)漂白工艺大多是用过氧化物为漂白剂,而过氧化物漂白最大的缺点就是去除木质素能力很差,所以不适用于亚麻纤维的漂白。目前国外亚麻纤维的漂白多采用无元素氯(ECF,Elemental Chlorine Free)技术,既在生产中使产生有机氯化物较少的亚氯酸盐或二氧化氯来代替次氯酸盐。而全无氯( TCF)漂白技术尚处于研究阶段,至今尚未见工业化水平的全无氯漂白技术用于亚麻纤维的报道 。根据国内外文献报道,过氧乙酸的氧化电位较高,对木质素有较好的去除作用。用过氧乙酸代替次氯酸钠漂白已经在很多实验室进行了实验,但由于漂白效果不稳定、过氧乙酸成本较高及浓溶液不易保存等问题一直没有在工业上应用。本文系统地研究了用过氧乙酸代漂白亚麻织物的工艺条件,优化出合理的工艺参数,并进行了工业化生产试验,取得了良好的效果。l 实验室试验1.1 试验材料、药品、仪器1.1.1 试验材料亚麻布:哈尔滨亚麻厂生产的101#亚麻坯布(经碱煮练处理);坯布规格:纱支数24支X 24支;纱织密度195 X 215
根/10公分;布重180克/平方米1.1.2 实验药品95%冰醋酸、30%双氧水、焦磷酸钠、98%硫酸、氢氧化钠等均为市售工业级产品1.1.3 实验仪器恒温水浴锅、酸度计、自度仪1.2 工艺条件优化1.2.1 过氧乙酸浓度过氧乙酸浓度是影响亚麻纤维漂白效果的重要因素,也是从经济上考虑能否用于工业化生产的主要因素。本文首先对过氧乙酸浓度对亚麻纤维的漂白效果进行了研究,具体结果见表1。表1 过氧乙酸浓度对漂白效果的影响研究结果表明,随过氧乙酸浓度的增加,亚麻布的白度增加,但增加的幅度不大。特别是过氧乙酸浓度达到2.5g/ L以上时,白度增加缓慢,同时漂白布的径向强度却有一定程度的下降。显然,从降低漂白工艺成本和减少漂白过程中强度损失的角度考虑,过氧乙酸的浓度必须控制在合适的范围内。毛效是衡量亚麻纤维表面浸润性的指标,纤维表面的木质素是影响其毛效的重要因素。所以,漂白亚麻布的毛效是木质素去除率的直接反应。表1数据表明,过氧乙酸对木质素有良好的去除作用,随其浓度的增加,漂白布的毛效有明显的增加。1.2.2 双氧水复漂现行漂白企业标准L4』要求亚麻布白度为80—84% ,从表1数据可以看到,只用过氧乙酸很难达到企业标准的要求。继续增加过氧乙酸的浓度白度增加很小但亚麻布的强度却在下降,另外,增加过氧乙酸的浓度使漂白成本增加,所以在实际工业生成中不能只用过氧乙酸为漂白剂。由于在过氧乙酸漂白过程中大量的木质素已经除去,所以可以用双氧水复漂来提高白度,实验结见表2。

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