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快速無堿氧漂工藝的應用工程實例

來源:印染在線 發布時間:2015年01月19日

傳統的棉、麻及其混紡織物的氧漂工藝采用燒堿、滲透劑、穩定劑、雙氧水等助劑,由于漂液的pH值較高,助劑品種多,反應時間長,造成坯布失重率高,纖維受損變脆,強力降低,手感粗硬,耗水耗能多。此外,由于坯布吸堿不勻又難以洗凈,出現瑕疵;特別是混紡和交織產品漂白時,燒堿會造成另一種纖維的損傷。目前歐洲推出一種非燒堿快速氧漂劑的快速氧漂工藝,實現了染漂加工即時化生產。
(1)傳統堿一氧漂工藝
采用燒堿和雙氧水等多種助劑的氧漂工藝:滲透劑1mL,螯合劑1mL,雙氧水穩定劑1mL,燒堿25gL,H202(275)48mL,浴比(17)(112),pH10811,溫度98100℃,時間8090min。
氧漂后進行熱水洗,酸洗,冷水洗,洗至中性。
氧漂中燒堿易損傷纖維在高溫、空氣存在的條件下,棉纖維與燒堿作用,能夠導致棉纖維氧化。由于纖維素?;h上氧化而產生的基團(醛基)能使葡萄糖苷鍵對堿變得敏感,而91起聚合度下降,造成纖維脆損,強力下降。
在氧漂中,漂液自始至終有過量的燒堿,燒堿是一種活化劑,能使H202轉變成過氧氫離子(-OOH),但堿濃度掌握不好,堿濃度過高,反而會引起無效分解,產生O2HOO·過氧氫自由基,這不僅使H2O2失去漂白作用,增加雙氧水的消耗,而O2滲透到織物內部,在高溫堿性條件下,將使纖維素受到損傷。
對于氨綸、腈綸、大豆蛋白纖維、竹纖維的混紡、交織織物,則更不適于燒堿氧漂。
氧漂中燒堿造成織物失重率高及手感粗硬纖維中含有05%~0.6%的蠟質或油脂蠟質。蠟質一般存在于棉纖維的表面,影響其潤濕性。這是因為棉纖維的潤濕性不僅和蠟質的含量有關,還和它在纖維上的分布狀態有關。如果它在纖維表面形成的是一層連續的蠟質覆蓋膜,就不易被潤濕;一旦破壞這種連續的覆蓋膜,則無論蠟質去除與否,纖維都將具有一定的吸水性。如亞氯酸鈉在弱酸性條件下漂白,相當油脂蠟質仍存在

于棉纖維中,經測定,其吸水性沒有降低。棉纖維上的蠟質在燒堿溶液中發生皂化,溶解,再經水洗而去除,造成紗線失重率高和手感粗硬。
氧漂后坯布中的燒堿不易洗凈在燒堿氧漂中,燒堿與纖維生成堿纖維素,堿纖維素由分子化合物和纖維素醇的化合物組成。生成分子化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)3·NaOH
生成纖維素醇的化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)2·ONa+H2O
纖維素與燒堿生成的這兩種不同組成的纖維素都容易水解,很不穩定。堿纖維素稱作水化纖維素,英國Mercer提出,在化學結構上雖然與原纖維相同,但含有化學結合水。堿纖維素雖然很不穩定,容易水洗后去堿,但也有一定量的堿比較牢固地與纖維素結合,即使經水洗,甚至用試劑也不能完全去堿。由于堿與纖維素的這種作用.造成氧漂后水洗去堿的次數多,耗水量大。另外,在化料桶內濃堿經過噴嘴泵入染機,容易造成坯布吸收堿的濃度和數量不均勻,這是造成染花的原因之一,也是構成氧漂中使用燒堿的不利因素。(2)快速氧漂劑和工藝
德國某公司新研制的一種復合型多功能固體快速氧漂劑BLG,不含燒堿,在氧漂時,只用快速氧漂劑BLG和雙氧水。助劑BLG取代了傳統工藝中的燒堿、滲透劑、穩定劑、整合劑、精練劑等。徹底消除傳統工藝中由于燒堿而帶來的副作用。
快速氧漂劑BLG的理化特性白色粒狀晶體;非離子;pH10.210.5;易溶于溫水中。
快速氧漂工藝
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品種:純棉、滌棉、棉/氨、麻類及混紡織物、筒子紗、絞紗。
設備:高溫高壓溢流染色機、常溫常壓溢流染色機、筒子紗染色機。
工藝流程:

工藝處方:氧漂特效助劑BLG2530gL275%~30%雙氧水68mLL,浴比(17)(110)。40℃加入助劑BLGH2O2,升溫至110℃保溫20min;若升溫至130℃保漏5min

(3)快速氧漂劑BLG

機理分析
氧漂時pH值的作用與控制是十分重要的。氧漂時既要使織物獲得白度,又不使強力下降,一般要精確控制漂液的pH值。pH9lO,白度最佳;pH>11,白度下降;pH310,強力較好,變化不大;pH>10pH<3織物強力明顯下降。從纖維聚合度來看,溶液pH值在610范圍內產品能保持滿意水平。pH<6pH>10時,棉纖維的聚合度均發生明顯下降。
若以燒堿調節pH值,采用36°BéNaOH1mLL,即03996gL,溶液pH12.3,一般NaOH用量高于此數,pH值超過11,這給氧漂帶來一系列副作用。而使用非燒堿的氧漂特效助劑BLG,其用量233gL時,pH值控制在103105pH值非常穩定且安全,助劑BLG特別適合快速高溫氧漂,既能保持織物的強力,又能提高白度,更主要的是縮短漂白時間,實現快速漂白的目的。
在常壓前處理機中以98lOO℃漂白時,大量熱量及H2O2分解物·以汽化熱形式散失于大氣中,在高溫時H2O2極易分解,且其有效分解產物為[O],在漂液中的溶解度大大降低,在非密閉機中極易溢出漂液,影響氧漂效果。由于溫度不可能超過lOO℃,H2O2不能充分有效地分解。
使用非燒堿的氧漂的氧漂特效助劑,有很好的滲透、螯合、穩定、乳化功效,在高溫加壓下氧漂非常安全,且充分發揮快速氧漂的作用。其特點如下。

在加壓密閉氧漂時,H2O2分解產物不容易損失,其分解速率隨著溫度升高而加快,但由于分解產物達到一定濃度而受到抑制,使分解速率趨于緩慢。因此,整個漂白過程處于H2O2分解充分而又緩慢的有效漂白范圍內。溫度在98℃氧漂45min,H2O2的分解率在70%;在120℃氧漂15min,H2O2的分解率可達90%。
在密閉加壓氧漂時,H2O2的有效分解物在染機內反復循環.增加了其與織物的接觸時間,加大了交換比;又因受壓而向織物、紗線

、纖維:占層滲透擴散。BLG助劑還有乳化作用,從而使氧漂達到勻、透、凈的效果。
(4)技術經濟分析
縮短工藝時間快速氧漂比傳統工藝縮短時問3060min,節電、節氣、節約時間,減少用工,提高生產效率。
漂白質量勻、透、凈氧漂特效助劑在氧漂工程中使織物的色素雜質、油劑經充分氧化、乳化、凈洗而去除,除雜效果透徹,白度好于其他工藝,漂后容易洗凈,節約用水,可明顯提高染色的勻染性和滲透性,避免堿氧漂工藝中因吸堿不勻而造成的瑕疵。
失重少、手感好、不降強在氧漂時不用燒堿,減少漂耗,失重率約為3%~34%,比傳統工藝減少2512,特別適宜于滌棉、棉/氨交織織物以及大豆纖維和竹纖維。9098℃漂白晴棉織物,手感好,不降強,在后處理中可減少柔軟劑的使用量;筒子紗漂白后絡紗不斷頭,織布時不易出破洞。
簡化操作清潔化生產該工藝因省去了燒堿、滲透劑、穩定劑、螯合劑等助劑,大大減少稱量和操作加料的麻煩;大大簡化了操作,避免了稱量品種多而容易出現的差錯,漂后pH呈低堿性,色度、COD、BOD比常規燒堿工藝低,易于污水處理,可促使工廠氧漂清潔化生產。


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