2.2棉織物中二氧化氯漂白原理
棉纖維屬于天然纖維素纖維，分子式為(C6H10O5)n。，是由碳、氫、氧構(gòu)成的線性大分子,棉纖維分子結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)單元是葡萄雙糖剩基，纖維分于由葡萄雙糖剩1、4碳位用化合鍵重復(fù)聯(lián)結(jié)而成，其基本單元是六環(huán)形不對稱結(jié)構(gòu)，是聚合度很大的的纖維大分子鏈，其分子鏈上的羥基，能與其它羥基結(jié)合成氫鍵，并借氧鍵結(jié)合而形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)相當穩(wěn)定，一般不與二氧化氯發(fā)生反應(yīng)，也很難發(fā)生降解反應(yīng)”。二氧化氯氧化電位比附著在纖維上的色素和雜質(zhì)的氧化電位高，比纖維本身的氧化電位低，氧化性能處于氯酸鹽和次氯酸鹽之間，對碳水化合物作用緩慢，用二氧化氯漂白織物纖維時可去除纖維上的色素和雜質(zhì)，而對纖維本身沒有傷害，二氧化氯的理論有效率含量為263％，是氯氣的2.63倍，漂白精的3.29倍，在對纖維的漂白作用比氯氣強20倍。
二氧化氯的漂白機理是通過放出原子氧和自身的強氧化能力而達到分解色素和雜質(zhì)的目的，漂白織物的纖維強度不受影響，白度高，不返黃，漂白液中不含致癌的有機氯化物，而且使化學(xué)反應(yīng)活性液得到提高，使纖維管腔內(nèi)出現(xiàn)撕裂和潰爛，有利于使纖維管腔內(nèi)難以精制的雜質(zhì)得到清理和排除，另一方面是化學(xué)反應(yīng)藥劑易于滲入纖維內(nèi)壁進行反應(yīng)，有利于提高纖維素衍生物的純度和均勻性。
2.2.1二氧化氯漂白的化學(xué)變化
二氧化氯是一種游離基，具有很強的氧化性。在酸性條件下，二氧化氯在棉織物漂白中發(fā)生復(fù)雜的的化學(xué)變化。二氧化氯在反應(yīng)中。首先奪取一個電子轉(zhuǎn)變成亞氯酸根離子，形成次氯酸和亞氯酸，或二氧化氯被還原成氯離子。次氯酸與元素氯在酸性溶液中是平衡存在的，亞氯酸非常活潑，易于與次氯酸反應(yīng)又形成二氧化氯。或亞氯酸轉(zhuǎn)變成次氯酸和氯酸根陰離子，或亞氯酸與氯離子形成次氯酸。亞氯酸發(fā)生分解形成二氧化氯、次氯酸和氯離子，亞氯酸根離子與歡氯酸反應(yīng)可形成氯酸根離子，二氧化氯在0H-。作用下發(fā)生分解，形成氯酸鹽和亞氯酸鹽。因此在二氧化氯漂白反應(yīng)體系中。存在ClO2、HClO2、ClO2-、ClO3-。、HClO和Cl2等多種反應(yīng)中間體。在反應(yīng)體系中形成的氯酸鹽，對漂白不起作用，氯酸鹽的形成導(dǎo)致二氧化氯漂白能力的損失。由于氯酸鹽的形成隨pH的增加而增加，主要來自于亞氯酸，因此控制反應(yīng)中的pH值是非常重要的。
2.2.2 ClO2與靛藍類物質(zhì)的反應(yīng)
在酸性條件下，ClO2可與靛藍類物質(zhì)反應(yīng)，使靛藍類物質(zhì)發(fā)生脫色反應(yīng)。其反應(yīng)方程式如圖1所示。 2.2.3 ClO2與有色酚婁的反應(yīng)
二氧化氯可與有色酚類化臺物反應(yīng)生成無色的苯醌或醌式支鏈酸.反應(yīng)方程式如圖2所示。
2.2.4 ClO2與不飽和木素的反應(yīng)
在棉織物上會含有少量芳環(huán)共扼的不飽和結(jié)構(gòu)的木索，如茂，這類結(jié)構(gòu)可與二氧化氯或次氯酸反應(yīng)，雙鍵上的加成反應(yīng)，破壞了術(shù)索結(jié)構(gòu)中的生色基團。二氧化氯對棉織物的顯白效應(yīng)，與二氧化氯對木素結(jié)構(gòu)中這些生色基團(芳環(huán)共扼烯烴結(jié)構(gòu))的破壞有關(guān)”。并且是二氧化氯與不飽和木素結(jié)構(gòu)的主要反應(yīng)。
2.2.5 ClO2氯與聯(lián)苯型物質(zhì)反應(yīng)
二氧化氯與聯(lián)苯型結(jié)構(gòu)物質(zhì)的反應(yīng)主要是發(fā)生了氧化脫甲氧基反應(yīng)和開環(huán)反應(yīng)，生成糠酸衍生物.
2.2.6 ClO2與甲氧甲酚物質(zhì)反應(yīng)
二氧化氯能與甲氧甲酚類物質(zhì)反應(yīng)，進行脫色，形成酯類.
2.2.7 CIO，與木索酚型物質(zhì)反應(yīng)
二氧化氯與術(shù)素酚型結(jié)構(gòu)反應(yīng)復(fù)雜，過程中形成各種氧化產(chǎn)物。最終形成白色的環(huán)化內(nèi)酯結(jié)構(gòu)阻目，這是二氧化氯漂白中的主要反應(yīng).
2.2.8 ClO2與非酚型顯色物反應(yīng)
二氧化氯與非酚型結(jié)構(gòu)顯色化合物的反應(yīng)速率較慢，也形成相應(yīng)的氧化產(chǎn)物。二氧化氯與非酚型結(jié)構(gòu)化合物反應(yīng)時，二氧化氯首先從芳環(huán)上吸收一個電子，使化合物形成自由基正離子，這些自由基正離子與二氧化氯繼續(xù)反應(yīng)，形成亞氯酸酯中間產(chǎn)物，再轉(zhuǎn)變成糠酸和醌等化合物。3結(jié)論
隨著人們環(huán)保意識的日益增強和環(huán)保法規(guī)的進一步嚴格，迫使棉織物漂白工業(yè)不斷改進技術(shù)，朝著減少污染、消除污染的方向發(fā)展。
棉織物二氧化氯漂白工藝的研究成功將解決目前棉織物漂白工藝中存在的問題，不但提高了漂白后棉織物的性能，而且在漂白過程中不形成有色氯酚類物質(zhì)及其衍生物，也不形成有劇毒的二惡英類物質(zhì)，其廢水經(jīng)簡單的pH值調(diào)節(jié)就能達到排放標準，與綜合廢水混合后，會提高綜臺廢水的可處理性，降低了綜合廢水的處理費用。
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