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快速无碱氧漂工艺的应用工程实例

来源:印染在线 发布时间:2015年01月19日

传统的棉、麻及其混纺织物的氧漂工艺采用烧碱、渗透剂、稳定剂、双氧水等助剂,由于漂液的pH值较高,助剂品种多,反应时间长,造成坯布失重率高,纤维受损变脆,强力降低,手感粗硬,耗水耗能多。此外,由于坯布吸碱不匀又难以洗净,出现瑕疵;特别是混纺和交织产品漂白时,烧碱会造成另一种纤维的损伤。目前欧洲推出一种非烧碱快速氧漂剂的快速氧漂工艺,实现了染漂加工即时化生产。
(1)传统碱一氧漂工艺
采用烧碱和双氧水等多种助剂的氧漂工艺:渗透剂1mL,螯合剂1mL,双氧水稳定剂1mL,烧碱25gLH202(275)48mL,浴比(17)(112)pH10811,温度98100℃,时间8090min
氧漂后进行热水洗,酸洗,冷水洗,洗至中性。
氧漂中烧碱易损伤纤维在高温、空气存在的条件下,棉纤维与烧碱作用,能够导致棉纤维氧化。由于纤维素剩基环上氧化而产生的基团(醛基)能使葡萄糖苷键对碱变得敏感,而91起聚合度下降,造成纤维脆损,强力下降。
在氧漂中,漂液自始至终有过量的烧碱,烧碱是一种活化剂,能使H202转变成过氧氢离子(-OOH),但碱浓度掌握不好,碱浓度过高,反而会引起无效分解,产生O2HOO·过氧氢自由基,这不仅使H2O2失去漂白作用,增加双氧水的消耗,而O2渗透到织物内部,在高温碱性条件下,将使纤维素受到损伤。
对于氨纶、腈纶、大豆蛋白纤维、竹纤维的混纺、交织织物,则更不适于烧碱氧漂。
氧漂中烧碱造成织物失重率高及手感粗硬纤维中含有05%~0.6%的蜡质或油脂蜡质。蜡质一般存在于棉纤维的表面,影响其润湿性。这是因为棉纤维的润湿性不仅和蜡质的含量有关,还和它在纤维上的分布状态有关。如果它在纤维表面形成的是一层连续的蜡质覆盖膜,就不易被润湿;一旦破坏这种连续的覆盖膜,则无论蜡质去除与否,纤维都将具有一定的吸水性。如亚氯酸钠在弱酸性条件下漂白,相当油脂蜡质仍存在

于棉纤维中,经测定,其吸水性没有降低。棉纤维上的蜡质在烧碱溶液中发生皂化,溶解,再经水洗而去除,造成纱线失重率高和手感粗硬。
氧漂后坯布中的烧碱不易洗净在烧碱氧漂中,烧碱与纤维生成碱纤维素,碱纤维素由分子化合物和纤维素醇的化合物组成。生成分子化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)3·NaOH
生成纤维素醇的化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)2·ONa+H2O
纤维素与烧碱生成的这两种不同组成的纤维素都容易水解,很不稳定。碱纤维素称作水化纤维素,英国Mercer提出,在化学结构上虽然与原纤维相同,但含有化学结合水。碱纤维素虽然很不稳定,容易水洗后去碱,但也有一定量的碱比较牢固地与纤维素结合,即使经水洗,甚至用试剂也不能完全去碱。由于碱与纤维素的这种作用.造成氧漂后水洗去碱的次数多,耗水量大。另外,在化料桶内浓碱经过喷嘴泵入染机,容易造成坯布吸收碱的浓度和数量不均匀,这是造成染花的原因之一,也是构成氧漂中使用烧碱的不利因素。(2)快速氧漂剂和工艺
德国某公司新研制的一种复合型多功能固体快速氧漂剂BLG,不含烧碱,在氧漂时,只用快速氧漂剂BLG和双氧水。助剂BLG取代了传统工艺中的烧碱、渗透剂、稳定剂、整合剂、精练剂等。彻底消除传统工艺中由于烧碱而带来的副作用。
快速氧漂剂BLG的理化特性白色粒状晶体;非离子;pH10.210.5;易溶于温水中。
快速氧漂工艺
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品种:纯棉、涤棉、棉/氨、麻类及混纺织物、筒子纱、绞纱。
设备:高温高压溢流染色机、常温常压溢流染色机、筒子纱染色机。
工艺流程:

工艺处方:氧漂特效助剂BLG2530gL275%~30%双氧水68mLL,浴比(17)(110)40℃加入助剂BLGH2O2,升温至110℃保温20min;若升温至130℃保漏5min

(3)快速氧漂剂BLG

机理分析
氧漂时pH值的作用与控制是十分重要的。氧漂时既要使织物获得白度,又不使强力下降,一般要精确控制漂液的pH值。pH9lO,白度最佳;pH>11,白度下降;pH310,强力较好,变化不大;pH>10pH<3织物强力明显下降。从纤维聚合度来看,溶液pH值在610范围内产品能保持满意水平。pH<6pH>10时,棉纤维的聚合度均发生明显下降。
若以烧碱调节pH值,采用36°BéNaOH1mLL,即03996gL,溶液pH12.3,一般NaOH用量高于此数,pH值超过11,这给氧漂带来一系列副作用。而使用非烧碱的氧漂特效助剂BLG,其用量233gL时,pH值控制在103105pH值非常稳定且安全,助剂BLG特别适合快速高温氧漂,既能保持织物的强力,又能提高白度,更主要的是缩短漂白时间,实现快速漂白的目的。
在常压前处理机中以98lOO℃漂白时,大量热量及H2O2分解物·以汽化热形式散失于大气中,在高温时H2O2极易分解,且其有效分解产物为[O],在漂液中的溶解度大大降低,在非密闭机中极易溢出漂液,影响氧漂效果。由于温度不可能超过lOO℃H2O2不能充分有效地分解。
使用非烧碱的氧漂的氧漂特效助剂,有很好的渗透、螯合、稳定、乳化功效,在高温加压下氧漂非常安全,且充分发挥快速氧漂的作用。其特点如下。

在加压密闭氧漂时,H2O2分解产物不容易损失,其分解速率随着温度升高而加快,但由于分解产物达到一定浓度而受到抑制,使分解速率趋于缓慢。因此,整个漂白过程处于H2O2分解充分而又缓慢的有效漂白范围内。温度在98℃氧漂45minH2O2的分解率在70%;在120℃氧漂15minH2O2的分解率可达90%。
在密闭加压氧漂时,H2O2的有效分解物在染机内反复循环.增加了其与织物的接触时间,加大了交换比;又因受压而向织物、纱线

、纤维:占层渗透扩散。BLG助剂还有乳化作用,从而使氧漂达到匀、透、净的效果。
(4)技术经济分析
缩短工艺时间快速氧漂比传统工艺缩短时问3060min,节电、节气、节约时间,减少用工,提高生产效率。
漂白质量匀、透、净氧漂特效助剂在氧漂工程中使织物的色素杂质、油剂经充分氧化、乳化、净洗而去除,除杂效果透彻,白度好于其他工艺,漂后容易洗净,节约用水,可明显提高染色的匀染性和渗透性,避免碱氧漂工艺中因吸碱不匀而造成的瑕疵。
失重少、手感好、不降强在氧漂时不用烧碱,减少漂耗,失重率约为3%~34%,比传统工艺减少2512,特别适宜于涤棉、棉/氨交织织物以及大豆纤维和竹纤维。9098℃漂白晴棉织物,手感好,不降强,在后处理中可减少柔软剂的使用量;筒子纱漂白后络纱不断头,织布时不易出破洞。
简化操作清洁化生产该工艺因省去了烧碱、渗透剂、稳定剂、螯合剂等助剂,大大减少称量和操作加料的麻烦;大大简化了操作,避免了称量品种多而容易出现的差错,漂后pH呈低碱性,色度、CODBOD比常规烧碱工艺低,易于污水处理,可促使工厂氧漂清洁化生产。


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