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棉織物的漂白方式

發布時間:2018-5-21 11:12:50      點擊次數:836

  經過煮練,織物上大部分天然及人為雜質已經除去,毛細管效應顯著提高,已能滿足一些品種的加工要求。但對漂白織物及色澤鮮艷的淺色花布、色布類,還需要提高白度,因此需進一步除去織物上的色素,使織物更加潔白。再就是織物雖經過煮練,尤其是常壓汽蒸煮練,仍有部分雜質如棉籽殼未能全除去,通過漂白劑的作用,這些雜質可以完全去掉。

  棉印染廠廣泛使用次氯酸鹽、過氧化氫等氧化性漂白劑。對棉及棉型織物漂白,過酸類化合物如過硼酸納、過醋酸、過碳酸納等也偶有應用,亞氯酸鈉多用于合成纖維及其混紡織物的漂白。通常將次氯酸鹽漂白簡稱為氯漂,過氧化氫漂白簡稱為氧漂,亞氯酸鈉漂白簡稱為亞漂。

 ?。?)次氯酸鹽漂白

 ?、?常用次氯酸鹽有漂白粉和次氯酸鈉兩種。漂白粉是氯氣與消石灰作用而成,如通氯氣于石灰乳中,可制得含有效成分高一倍的漂粉精 通氯氣于燒堿溶液中,則可制得次氯酸鈉。漂粉及漂粉精中有效成分是次氯酸鈣,總的效果不如次氯酸鈉。目前規模較大的棉印染廠常自己制造次氯酸鈉,或向附近化工廠購買次氯酸鈉供漂白用,漂白粉供小城市或農村不易獲得次氯酸鈉的地區小型印染廠使用。漂粉精價格較貴,使用較少。

  次氯酸鈉漂白工藝和設備較簡單,多用于棉織物及維棉混紡織物漂白,有時也用于滌棉混紡織物漂白。但不能用于蠶絲、羊毛等蛋白質纖維的漂白,因次氯酸鈉對蛋白質纖維有破壞作用,并使纖維泛黃。

  由于對纖維中天然色素的分子結構研究得不夠,至今還不十分清楚。從已知的色素基本知識來看,天然色素結構在漂白過程中遭到破壞,達到消除色素的目的。

  在漂白過程中,除了天然色素遭到破壞外,棉纖維本身也可能受損傷,因此,須控制好漂白的工藝條件,做到外觀質量與內在質量都合格。

 ?、?次氯酸鈉漂白方式主要有淋漂及連續軋漂兩種。

  淋漂是將織物均勻地堆在淋漂箱內,用泵將漂液循環不斷地噴灑在織物上,常溫下循環1~1.5h,再經水洗、淋酸、水洗。淋漂是非連續性生產,目前已很少采用。連續軋漂是在繩狀連續練漂聯合機上浸軋漂液,在堆布箱中堆置后經水洗、軋酸堆置、洗凈堆在堆布池中,等待開幅、軋水、烘干。

  棉織物次氯酸鈉繩狀連續軋漂工藝流程如下:

  軋漂液→堆置(→軋漂液→堆置)→水洗→軋酸液→堆置→水洗。

  漂白液中次氯酸鈉量以有效氯計算,煮布鍋煮練的織物一般浸軋含有效氯1.5~2g/L漂液,常溫堆置1h左右 平幅和汽蒸煮練織物漂 白液含有效氯2~3g/L,軋漂液后堆置1h左右。低級棉織物含雜較高,浸軋時有效氯應提高0.5g/L。酸洗劑用硫酸,繩狀織物硫酸濃度為1~3g/L,平幅織物2~3g/L,軋酸后于30~40℃堆置10~15min。小型工廠也可在軋漂液后用人工堆布,堆在洗干凈鋪有鵝卵石的地面上,堆布時須注意勞動保護。

 ?、?影響次氯酸鈉漂白的因素:

  (A)pH值的影響:當漂液的pH值為7時,漂白效果較差,纖維損傷嚴重 pH值為2~4和9~11時,白度較好,纖維損傷也較小。但在酸性液中,次氯酸鈉分解放出氯氣,嚴重污染車間空氣,影響工人健康,還腐蝕設備。在生產中實際pH值在9.5~10.5之間。

  (B) 溫度的影響:溫度高,漂白速度加快,但溫度超過一定限度,同時也加速纖維素的氧化脆損,故一般控制在20~30℃。當夏季氣溫超過35℃時,應采取降溫措施或調整其他工藝參數,如濃度、時間等,以保護纖維。

  (C) 濃度的影響:根據織物結構及煮練狀況而定。漂液濃度以有效氯計算,因為制取次氯酸鹽時,所得產品為混合物,如次氯酸鈉中混有氯化鈉,而氯化鈉中的氯全無漂白作用。次氯酸鹽中有效氯含量,隨貯存時間延長而下降,因此在配制漂白液時,應對次氯酸鹽分析,測定其有效氯含量,使漂白液中有效氯含量準確,以便控制生產工藝。漂白液中有效氯含量達一定值后,織物白度不再增加。漂液有效氯含量過高,反而影響織物強力。印染工廠一般采取降低漂液有效氯濃度、延長漂白時間的方法,避免纖維強力過多損失。

  (D) 脫氯問題:織物氯漂后的酸洗,不能使分解出來的氯氣完全洗除,仍有少量氯氣吸附在織物上。吸附有殘余氯的織物在貯存時將造成織物強力下降、泛黃,還將影響對于氯氣敏感的染料染色。必要時應使用化學藥劑與氯反應完全去氯。脫氯劑以過氧化氫為好,過氧化氫除與氯氣反應外,本身也是漂白劑,可以增加漂白效果。但一般多使用還原劑如亞硫酸氫鈉、大蘇打等處理。

  (2)過氧化氫漂白

  過氧化氫也稱雙氧水。用雙氧水漂白的織物白度較好,色光純正,貯存時不易泛黃,廣泛應用于棉型織物的漂白。氧漂比氯漂有更大的適應性,但雙氧水比次氯酸鈉價格高,且氧漂需要不銹鋼設備,能源消耗較大,成本高于氯漂。

 ?、?過氧化氫漂白工藝:過氧化氫漂白方式比較靈活,既可連續化生產,也可在間歇設備上生產,可用汽蒸法漂白,也可用冷漂 可用繩狀,也可用平幅。目前印染廠使用較多的是平幅汽蒸漂白法,此法連續化程度、自動化程度、生產效率都較高,工藝流程簡單,且不產生環境污染。

  過氧化氫漂白工藝流程如下:

  軋過氧化氫漂液→汽蒸→水洗。

  漂白液含過氧化氫2~5g/L,用燒堿調節pH值至10.5~10.8,加入穩定劑及濕潤劑適量,于室溫時浸軋漂液,95~100℃汽蒸45~60min,然后水洗出布。

 ?、?影響過氧化氫漂白的因素:

  (A) 濃度的影響:與氯漂類似,當漂液內過氧化氫濃度達到5g/L時,已能達到漂白要求,濃度再增加,白度并不隨之提高,反而導致棉纖維脆損。稀薄織物還可以適當降低漂液中過氧化氫濃度。

  (B) 溫度的影響:過氧化氫的分解速率隨溫度升高而增加,因此可用升高溫度的辦法來縮短漂白時間,一般在90~100℃時,過氧化氫分解率可達百分之90,白度也較好。采用冷漂法則應增加過氧化氫濃度,并延長漂白時間。

  (C) pH值的影響: 過氧化氫在酸性浴中比較穩定,工業用過氧化氫濃溶液含量約百分之30~百分之35,其中常加入少量硫酸以保持穩定。在堿性浴中過氧化氫分解率隨溶液pH值增大而增加,pH值在3~13.5之間都有漂白作用,但pH值為9~10時,織物白度可達較好水平,實際生產中也大多將漂液pH值調節至10左右。

  (D) 漂白時金屬離子的影響及穩定劑作用:水中鐵鹽、銅鹽及鐵屑、銅屑以及灰塵等,對過氧化氫都有催化分解作用,使過氧化氫分解為水與氧氣,從而失去漂白作用。氧氣滲透到織物內部,在漂白時的高溫堿性條件下將使纖維素纖維嚴重降解,常在織物上產生破洞。為防止上述疵病,可在漂液中加入適量穩定劑,以降低過氧化氫的分解速率。穩定劑中以水玻璃使用較早,水玻璃的穩定作用機理尚不十分清楚,推測是由硅酸鈣或硅酸鎂膠體對有催化過氧化氫分解作用的金屬離子產生吸附作用。水玻璃價格低廉易得,穩定效果好,但長期使用,容易在導輥等處形成難以除去的硅垢,影響織物質量。目前國內外都在研究使用非硅酸鹽穩定劑,大都屬于有機膦酸鹽,效果也較好,不產生積垢,但價格高于硅酸鹽,因此水玻璃仍在生產上繼續使用。有時將含磷化合物與硅酸鈉拼混使用,也取得較好效果。

 ?、?過氧化氫的其它漂白方法: 除了汽蒸漂白法廣為應用外,過氧化氫漂白方法尚有下列幾種:

  (A)氯-氧雙漂法: 先氯漂后氧漂,氧漂兼有脫氯與漂白作用,本法可以降低漂液中過氧化氫濃度,其工藝流程為:

  軋次氯酸鈉漂白液→堆置→水洗→軋過氧化氫漂液→汽蒸→水洗。

  次氯酸鈉漂液含有效氯1~2g/L,過氧化氫漂液含過氧化氫1~3g/L,工藝條件與各自漂白時相同。

  (B) 冷軋堆法:為適應多品種、小批量、多變化要求,尤其是小型印染廠,在缺乏氧漂設備時可使用冷漂法。此法漂液中過氧化氫濃度較高,并加進過硫酸鹽,織物軋漂液后,立即打卷用塑料膜包覆,以防蒸發干燥,然后在室溫時堆置。此法雖然時間長,生產效率低,但比較靈活。漂液含過氧化氫10~12g/L、水玻璃25~3Og/L、過硫酸鹽7~1Og/L,用燒堿調節漂液pH值至10.5~10.8,于室溫浸軋,堆放6~16h,充分水洗。

  濃的過氧化氫溶液對皮膚有嚴重灼傷作用,使用時應注意勞動保護。

  (3) 亞氯酸鈉漂白

  氯酸鈉用于棉織物漂白時的優點是在不損傷纖維的條件下,能破壞色素及雜質。亞氯酸鈉又是化纖的良好漂白劑,漂白織物的白度穩定性比氯漂及氧漂的織物好,但是亞氯酸鈉價格較貴,對金屬腐蝕性強,需用鈦金屬或鈦合金等材料,而且亞漂過程中產生有毒ClO2氣體,設備需有良好的密封,因此在使用上受到一定限制,目前多用于滌棉混紡織物的漂白。亞漂與氯漂、氧漂不同之處是在酸性條件下漂白,在酸性條件下的反應較為復雜,此時產生的亞氯酸較易分解,生成一些有漂白作用的產物,據認為其中二氧化氯的存在是漂白的必要條件。二氧化氯是黃綠色氣體,化學性質活潑,兼有漂白及溶解木質素和果膠質的作用,且去除棉籽殼能力較強,因此亞漂對前處理要求不高,甚至織物不經過退漿即可漂白,工藝路線較短,對合纖織物特別合適。但不經過退漿煮練直接亞漂的織物,一般吸水性較差,在漂液中加入適量非離子表面活性劑,可提高織物吸水性能。亞漂后再經過一次氧漂,對織物的白度及吸水性均有提高。若織物在先行退漿、煮練后再進行亞漂,就可適當降低亞氯酸鈉用量,但工藝流程較長。

  亞漂是在酸性浴中進行漂白,酸性強弱對亞氯酸的分解率有較大影響,直接加強酸調節pH值是不合適的,一般常利用加入活化劑來控制pH值,常用活化劑有:釋酸劑如無機銨鹽 能在漂白過程中被氧化成酸的物質如甲醛及其衍生物六次甲基四銨 水解后形成酸的酯類如酒石酸二乙酯等 也可用弱酸如醋酸、蟻酸。另外,加入某些緩沖劑如焦磷酸鹽,可以增加亞漂液的穩定性,避免低pH值時有二氧化氯逸出。

  亞漂常用工藝與氧漂類似,可以用平幅連續軋蒸法,也可以根據設備情況采用冷漂工藝。亞漂連續軋蒸法工藝流程如下:

  軋漂液→汽蒸→水洗→去氯→水洗。

  滌棉混紡漂白織物漂白液含亞氯酸納12~25g/L、硫酸銨(活化劑)5~10g/L、平平加O 5~10g/L,室溫時軋漂白液,100~102℃汽蒸l~1.5h,水洗后在亞硫酸氫鈉(1.5~2g/L)及碳酸鈉(1.5~2g/L)溶液中浸軋,堆置后充分水洗。

  開幅軋水烘燥,織物練漂后,平幅織物在軋烘機上烘燥,提供給后續工序如絲光、染色、印花使用。對繩狀加工的織物還需開幅,展開成平幅狀,經軋烘后成為合適的半制品。

  a、開幅  開幅時繩狀織物從堆布池中引出,經過導布圈入機,首先受到打手作用,打手由兩根稍呈弧形的銅管組成,它與織物行進方向成反向高速回轉。打手通常有兩個,繩狀織物在打手作用下展開成平幅,打手和導布圈距離應不少于6m,距離過短,繩狀織物不易展開,距離過長,織物因本身重量下垂會使織物的伸長增大。

  b、軋水  織物練漂水洗后,織物上含水分較多,在烘燥前應盡可能軋去水分,以提高烘燥機效率,節省蒸汽。軋水機常用立式軋車,這類軋車有二輥及三輥兩種,根據軋水要求配備。軋輥由鐵或鋼制的硬軋輥及軟橡膠、紙粕等制的軟輥組成。軋水時應控制軋液均勻及軋余率,重型軋車軋余率為百分之60以下,一般軋車軋余率為百分之75以下。

  c、烘燥  常用的烘筒烘燥機以2~3柱立式烘筒烘燥機應用較廣,每柱烘筒數為8~10個。烘燥時織物pH值應接近中性,避免織物烘燥時發脆,否則應重新水洗后再烘燥。

  以上所述是沿用多年的前處理工藝,當前國內外前處理工藝是朝高速、短流程方向發展。我國目前多將退、煮、漂三步法改為退煮一浴或煮漂一浴二步法。也有使用助劑將退、煮、漂合并為一浴一步法,在滌棉混紡織物上已獲成功,純棉織物一浴一步法也有進展。退、煮、漂一浴一步法大大縮短了工藝流程,減少了單元機臺數,少占廠房面積,還可以節約能源,提高了勞動生產效率,從而降低了前處理成本,是一項值得重視和深入研究的新工藝。

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