第三章漂白课件.ppt

1Chapter 3Bleaching3-13-23-33-43-53-6IntroductionBleaching with hydrogen peroxideBleaching with sodium hypochloriteBleaching with sodium chloriteBleaching with other bleaching agentsUse of fluorescent whitening agents23-1 Introduction3.1.1 漂白的目的漂白的目的漂漂白白的的目目的的是是去去除除天天然然色色素素，赋赋予予棉棉布布以以必必要要的的白白度度，同同时时棉棉布布上上残残留留的的其其它它杂杂质质也也可可以以进进一一步步被被去去除除，使使棉棉布布的润湿性能有所提高的润湿性能有所提高二、常用的漂白剂二、常用的漂白剂还原性如保险粉、亚硫酸氢钠等；还原性如保险粉、亚硫酸氢钠等；缺点：白度不稳定即氧化复色等缺点：白度不稳定即氧化复色等漂白剂漂白剂氧化性如次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等；氧化性如次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等；缺点：存在着环境污染问题等缺点：存在着环境污染问题等33.1.2 加工对象 合成纤维不含色素，一般不进行漂白 羊毛织物和蚕丝织物，除了漂白产品外，通常也不需要进行专门的漂白处理 漂白加工的主要对象是棉及棉型织物43.1.3对漂白的要求： 白度高 白度稳定性好（泛黄指数YI） 吸水性好（毛细管效应） 纤维损伤小（碱煮强力） 经济3-2 Bleaching with hydrogen peroxideFormula: H2O2 HOOHMolecular weight: 342 H2O2 2 H2O + O2Hydrogen peroxide is an effective bleaching agentfor both natural and synthetic fibers.- Economy- Ecology- Efficiency5H2O2 % by weight27.5303550AppearanceClear, colourless liquidSpec. Gravity 201.1011.1141.1311.195Freezing point ca. -22ca. -27ca. -34ca. -52H2O2 content g/kg275300350500H2O2 content g/L302334396598Active oxygen g/kg129141165235Active oxygen g/L14315718628163.2.1 过氧化氢溶液的性质和漂白原理3.2.1.1 过氧化氢溶液的性质表 3-1 商品过氧化氢溶液的基本物理性质7 纯过氧化氢极不稳定，浓度高于65%，温度稍高时，与有机物接触很容易引起爆炸。

染整厂通常所用的过氧化氢溶液的浓度为3035%左右的商品 由于过氧化氢在碱性条件下极易分解，但在弱酸性条件下比较稳定，所以商品过氧化氢都加有酸类作稳定剂8过氧化氢的性质不稳定，在放置过程中发生分解，释放出氧气2 H2O22 H2O +O2过氧化氢是一种弱二元酸，在水溶液中按下式电离：H2O2H+HO2-H+HO2-+ O22-9HO2-是一种亲核试剂，具有引发过氧化氢形成游离基和氧的作用H2O2也可能发生自身分解，这个反应需要很高的活化能OHHOOH2HO2+HO2- + H2O2OH + OH-H2O +HO2- + H2O2OH- + O2H2O +O2-HO2- + H2O2OH +有高铁离子存在时，则可被HO2-还原成亚铁离子：O2HFe2+ +Fe3+ + HO2-储存方式： 复杂结构的酶、有棱角的固体物质、以至玻璃容器、纤维和胶体等固体表面（特别是表面比较粗糙的物体），都具有加速过氧化氢分解的作用，所以过氧化氢必须在纯铝、不锈钢、陶瓷或塑料容器中储存和处理1112利用过氧化氢酶能在很短的时间内迅速将H2O2分解成水和氧气，可在漂白完成后的水洗工艺中加入过氧化氢酶，以减少水洗次数、缩短水洗时间和降低洗涤温度。

H2O2 溶液中含金属量回流煮沸 1h 后H2O2 分解率（）回流煮沸 3h 后H2O2 分解率（）空白0.81.110mg/L 铜57.496.310mg/L 铁2.64.610mg/L 铬1.58.013表 3-2 铜、铁和铬离子对 H2O2 分解的催化作用14过氧化氢除了具有氧化剂的性质外，遇到比它更强的氧化剂时，则又具有还原剂的性质例如在酸性溶液中，与高锰酸钾可发生如下反应：2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O + 5 O22 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO43.2.1.2 漂白原理 Bleaching mechanismThe actual mechanism by which bleaching occurs is notfully understood but it is generally agreed that the firststage is an ionisation to form perhydroxyl ions (HO2-):The formation of the active perhydroxyl ions （过羟基离子）is favoured by alkaline condition and so mosthydrogen peroxide bleaching is carried out under theseconditions.15H2O2 + OH-H2OHO2- +16当pH11.5时，过氧化氢的分子大部分以HO2- （过羟基离子）存在。

HO2-可能与色素中的双键发生加成反应，使色素中原有的共轭系统被中断,电子的移动范围变小，天然色素的发色体系遭到破坏而消色，达到漂白目的H2O2漂白原理漂白原理17HO2-不稳定，按下式分解成氢氧根离子和初生态氧：生成的“活性氧”与色素发色团的双键发生反应，产生消色作用：OH-+HO2-Ochromophoreoxiranediol18所以HO2- （过羟基离子）是进行漂白的主要成分此外，HO2-引发H2O2分解生成的HO2、HO等游离基也可以破坏色素的结构而具有漂白作用值得注意的是：双氧水在漂白过程中除了对天然色素有值得注意的是：双氧水在漂白过程中除了对天然色素有破坏作用外，同时也会使纤维素氧化而受损，因此在漂破坏作用外，同时也会使纤维素氧化而受损，因此在漂白过程中要有效地控制双氧水的分解速率，通常在漂液白过程中要有效地控制双氧水的分解速率，通常在漂液中要加入一定量的稳定剂如硅酸钠等中要加入一定量的稳定剂如硅酸钠等20 重金属离子能迅速将H2O2分解产生O2, 一方面使H2O2失去漂白作用，增加H2O2消耗；另一方面如果O2渗透到织物内部，在高温强碱条件下，将使纤维素发生严重降解因此，铜、铁屑等的存在可能使棉布产生破洞。

形成的各种游离基, 特别是活性高的HO，对色素有破坏作用的同时，可能使纤维素也受到损伤3.2.1.3 纤维的氧化损伤和稳定剂的作用21稳定剂 在漂液中要加入一定量的稳定剂，稳定剂的作用是阻止重金属离子对H2O2的催化分解，在总的漂白时间内保持较高的氧化能力而进行有效的漂白，不致浪费有效成分和过度损伤纤维 通常棉纤维漂白常用硅酸钠和其它非硅酸盐稳定剂如无机磷酸盐、有机螯合剂、蛋白质降解产物和有机多元膦酸盐等；对于羊毛等蛋白质纤维，可选用焦磷酸钠做稳定剂3.2.2 过氧化氢漂白方式及工艺过氧化氢漂白方式及工艺 漂白方式： 浸漂 淋漂 轧卷漂 轧蒸漂 浸漂 淋漂属于间歇式和绳状加工方式轧卷漂属于半连续式平幅加工轧蒸漂是连续加工 （应用最多）（应用最多）工艺处方：工艺处方：双氧水（双氧水（100%100%） 2 23g/L3g/L硅酸钠硅酸钠 4 47g/L7g/L烧碱（烧碱（100%100%） 1 12g/L2g/L润湿剂润湿剂 2 24g/L4g/L工艺条件；工艺条件；漂液漂液PHPH值：值： 10.510.51111浸轧温度：浸轧温度： 室温室温轧余率：轧余率： 110110130%130%（绳状）（绳状） 808090%90%（平幅）（平幅）汽蒸温度：汽蒸温度： 9595100100汽蒸时间：汽蒸时间： 454560min60min工艺流程：工艺流程： 浸轧漂液浸轧漂液汽蒸汽蒸水洗水洗连续汽蒸漂白法连续汽蒸漂白法轧余率轧余率 织物上带的液体重量与织物本身重量的百分比。

准确的说法是经过浆槽带上溶液后，经过轧棍轧过后布面上带的溶液重量和浸轧前原来织物重量的百分比 A 浸轧前织物重；B浸轧后织物重 轧余率=(B-A)/A 100%如：织物原重100克，经过两次浸轧后，重180克，轧余率为80% 243.2.2.1 pH值的影响在适当的条件下，过氧化氢既能稳定分解出有效成分，又能在总的漂白时间内保持较高的氧化能力，获得最佳的漂白白度和最小的纤维损伤25图3-1 H2O2漂液pH值对织物白度的影响whiteness 表示物质表面白色的程度，以白色含有量的百分率表示 26图3-2 H2O2漂液pH值对织物强力的影响27图3-3 H2O2漂液pH值对纤维聚合度的影响28图3-4 H2O2漂液pH值对H2O2漂液分解率的影响pH值: 1929综合H2O2漂液pH值对织物白度、纤维强度、纤维聚合度以及H2O2漂液分解率的影响，过氧化氢pH值控制在910比较合适如果加入稳定剂，漂液的pH值可以适当提高一些，以提高漂白速度一般棉布漂白pH值控制在1011之间303.2.2.2 温度和浓度及时间的影响 The time, temperature and concentration of peroxideused vary depending on the process used in peroxidebleaching. Continuous, batch, and pad/batch process canall be used in peroxide bleaching.TimeComc.Temp.1.1.漂白液的温度漂白液的温度 双氧水在室温条件下，漂白速率度比较缓慢，需要长时间漂白。

为了提高漂白速度，可以采取在高温条件下进行漂白，一般在90100之间进行 漂白温度和漂白效果关系很大，提高漂白温度，能够提高H2O2的分解率，使漂白的有效成分（HO2）相应增加，从而提高了织物的白度，但对棉纤维的损伤却不大当温度为90100时，双氧水分解率达90%，白度最高，而当温度为60时，分解率仅有50%左右近年来双氧水漂白技术已经发展到采用高温高压汽蒸法，温度为130140，时间仅用12min，使用前提是漂液应具有良好的润湿渗透性，漂白效果才能均匀2.漂白时间漂白时间 在H2O2漂白中，漂白时间和漂白温度是密切相关、互相制约的，一般来讲，温度高时所需时间短；反之温度低时，所需时间就长在生产中，若采用冷轧堆漂白工艺，则在2030的温度范围内应堆置在10h以上，一般为16h24h若采用汽蒸工艺，漂白时间只需1h，若人为的再延长时间，反而会使白度下降因为棉纤维在高温碱性条件下长时间停留会逐渐泛黄 3.漂液的浓度漂液的浓度 双氧水的使用浓度一般应以既能达到满意的白度和去杂的效果，又能保证使纤维受损最小为原则从实验中可知，当H2O2的浓度小于5g/L时，随着双氧水浓度的增加，白度也逐渐增加。

当双氧水浓度超过6g/L时，白度不但不再继续提高，反而使纤维的聚合度有所下降 因此，在实际生产中要根据织物品种、煮练情况（重煮轻漂，轻煮重漂）、加工要求和设备等多方面情况来确定双氧水的浓度煮练效果差、白度要求高的，双氧水浓度应高些；反之，双氧水浓度可低些 一般情况下，双氧水的浓度应为26g/L（双氧水以100%计） 冷轧堆工艺 (cold pad-batch proces。