內(nèi)容提要：本文對傳統(tǒng)的燒堿氧漂工藝和非燒堿的快速氧漂劑StabironBLG的簡、短、省氧漂工藝進行了比較，分析了氧漂工藝中燒堿的副作用和對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，介紹了簡、短、省氧漂工藝、助劑，進行了工藝原理和技術(shù)經(jīng)濟的分析。
關(guān)鍵詞：氧化漂白；氫氧化鈉；助劑；應(yīng)用
棉、麻及其與化纖混紡、交織的織物、紗線的氧漂工藝一般采用燒堿、滲透劑、氧漂穩(wěn)定劑、螯合劑、雙氧水等多種助劑，由于助劑的品種多，漂液的pH值較高、工藝時間長、造成被漂物失重率高、纖維易受損變脆、降強較大、手感粗硬，水洗次數(shù)多、耗水耗能多，另外由于被漂物吸堿不勻又難以短時間洗凈，后道工序易出現(xiàn)染疵，特別是混紡或交織被漂物氧漂時，燒堿會造成另一種纖維的損傷。使用燒堿漂后的殘液pH值COD、BOD高，加重污水處理負擔(dān)，由于印染助劑業(yè)的快速發(fā)展，研發(fā)了一種多功能快速氧漂助劑，從而開發(fā)了簡、短、省的氧漂工藝。幾年的生產(chǎn)應(yīng)用證明該工藝可使漂染加工即時化生產(chǎn)，為一次準(zhǔn)確化染色創(chuàng)造了前提條件。
一、傳統(tǒng)的燒堿雙氧水氧漂工藝：
1.燒堿雙氧水氧漂工藝
滲透精煉劑，ml/l1～2
螯合劑，ml/l1～2
雙氧水穩(wěn)定劑，ml/l2～3
燒堿，g/l2～5
H2O2(27.5%),ml/l4～8
浴比1：6～1：10
pH值11.5～12.5
溫度，℃98～100
時間，min60～80
氧漂后進行酸洗，熱水洗，冷水洗，洗至中性。
2.燒堿氧漂工藝產(chǎn)品質(zhì)量分析
⑴.燒堿在氧漂中易使纖維素纖維損傷、降強
在氧漂時使用燒堿，棉纖維吸附燒堿后，空氣中的氧對纖維素能發(fā)生強烈的氧化作用，這時燒堿起著催化作用。
堿對纖維素的侵蝕，是通過一種逐步降解作用進行的，這種作用是從分子鏈上帶有還原基的那個葡萄糖剩基開始，在第4位碳原子處的甙鏈發(fā)生斷裂。斷裂時，除了分裂出一個葡萄糖分子出來外，同時使纖維素分子的末端又產(chǎn)生一個新的還原基，這種降解反應(yīng)能繼續(xù)進行下去，使葡萄糖剩基按次序一個一個地脫離纖維素
1%NaOH處理6小時 | 50℃ | 100℃ | 116℃ | 125℃ | 134℃ |
失重率（%） | 4.1 | 5.2 | 6.9 | 7.0 | 7.2 |
在棉纖維中油脂蠟質(zhì)含量約在0.5%～1.3%，蠟狀物質(zhì)主要存在于纖維的表面層，棉織物的吸水性并不與蠟狀物質(zhì)的含量完全成正比，而與蠟狀物質(zhì)在纖維上的分布有關(guān)，蠟狀物質(zhì)主要存在于棉纖維的表層，如果棉纖維輕輕摩擦，使其表層破壞，棉纖維的吸水性比摩擦前有顯著的提高，這是因為棉纖維的表面被蠟狀物質(zhì)覆蓋而有拒水性，一旦破壞了這種連續(xù)覆蓋的狀態(tài)，充滿蠟狀物質(zhì)去除與否，纖維的吸水性都會得到改善。在弱酸條件下的亞氯酸鈉漂白，保存了棉纖維中的油蠟質(zhì)，失重率只有3%～3.5%，經(jīng)測定，其吸水性良好，而棉纖維中的油蠟物質(zhì)在燒堿溶液中發(fā)生皂化反應(yīng)，溶解再經(jīng)水洗而去除，經(jīng)過燒堿氧漂的棉織物油蠟物質(zhì)含量一般比原來減少2/3左右，造成被漂物失重率高和手感粗硬。針織坯布經(jīng)堿氧漂后，在北方地區(qū)春秋兩季還易出現(xiàn)縫紉針洞。
表2.脂蠟與吸水性的關(guān)系
蠟質(zhì)含量/% | 0.36 | 0.25 | 0.28 | 0.21 | 0.32 | 0.21 | 0.24 | 0.18 |
毛細效應(yīng)/cm.(30min)～1 | 11.5 | 3.5 | 3.1 | 7.3 | 12.4 | 12.7 | 12.1 | 14.0 |
⑶.氧漂后被漂物中的燒堿不易洗凈
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+NaOHC6H7O2(OH)2ONa+H2O
纖維素與燒堿生成的這兩種不同組成的堿纖維素都容易水解。很不穩(wěn)定。堿纖維稱作水化纖維素，英國Mercer提出，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上雖然與原纖維素相同，但含有化學(xué)結(jié)合水，堿纖維雖然很不穩(wěn)定，可以水洗后去堿，但也有一定量的堿比較牢固地與纖維素結(jié)合，即使經(jīng)水洗，甚至用試劑也不能完全去除。由于堿與纖維素的這種作用，造成氧漂后水洗去堿的次數(shù)多，耗水量大。另外，在化料桶內(nèi)濃堿經(jīng)過噴嘴泵入染機，容易造成坯布吸收堿的濃度和數(shù)量不均勻，這是造成染花的原因之一，也是構(gòu)成氧漂中使用燒堿不利的因素。
二、簡、短、省氧漂工藝的分析與應(yīng)用
上世紀九十年代后期由歐洲研制一種復(fù)合型多功能固體快速氧漂劑StabironBLG，不含燒堿，在氧漂時只用快速氧漂劑和雙氧水，使氧漂工藝實現(xiàn)了簡、短、省。快速氧漂劑取代了傳統(tǒng)工藝中的燒堿、滲透劑、穩(wěn)定劑、螯合劑、精煉劑等，從根本上避免了氧漂工藝中由于燒堿而帶來的一系列副作用。
1.快速氧漂劑StabironBLG的理化特性
外觀：白色粒狀晶體
離子型：陰離子，非離子
pH：（2～3g/l）10.2～11.0
溶解性：易溶于溫水中
2.快速氧漂工藝
①.產(chǎn)品品種：純棉、滌/棉、麻/棉、粘膠纖維、棉氨、天絲、莫代爾、大豆纖維、竹纖維、針織物、機織物、筒子紗、絞紗。
②.使用設(shè)備：溢流染色機、筒子紗染色機、經(jīng)軸染色機、連續(xù)化氧漂機、氣流染色機。
3.工藝流程
①.溢流機、筒子紗染機工藝流程
增白
快速氧漂→熱洗
③.汽蒸溫度與時間
98～100℃，45分鐘～50分鐘
燒堿氧漂和快速氧漂劑氧漂兩種工藝實驗數(shù)據(jù)對比：
表3.18TEX純棉單面布
Stabiron?BLG+H2O2氧漂工藝 | 燒堿+H2O2氧漂工藝 | |
白度 | 81.7 | 82 |
毛效（cm/10分） | 9 | 9.3 |
失重率(%) | 2.89 | 5.88 |
強力（N） | 330 | 300 |
殘液pH | 8～9< 0～11 | |
水洗 | 漂后只需一遍熱水洗，省水，省電，省時間。 | 漂后殘留燒堿難以洗除干凈，水洗次數(shù)多。 |
染色效果 | 由于氧漂能達到勻、透、凈的效果，所以易勻染。 | 由于氧漂中吸燒堿不勻，燒堿難以洗凈，易產(chǎn)生染色不勻。 |
操作 | 只加BLG和雙氧水。操作簡單，不易出差錯。 | 由于燒堿、滲透劑、穩(wěn)定劑、雙氧水、助劑樣數(shù)多，操作復(fù)雜，易出差錯。 |
綜合成本比較 | 為一次準(zhǔn)確化染色提供了質(zhì)量可靠的前提，節(jié)約水、電、汽、時間、助劑，綜合氧漂成本和燒堿雙氧水工藝相比要低。 | 氧漂由于使用燒堿，質(zhì)量不穩(wěn)定，失重大，易出細皺紋，染色回修量大，時間長，效率低。 |
氧漂工藝 | StabironBLG3g/l | 滲透精煉劑Prote-ponGS1g/l |
注：表3數(shù)據(jù)由青島華金染織公司染整分廠試驗室提供。
5.快速氧漂工藝條件分析：
⑴氧漂時pH值的作用與控制
氧漂時，既要使織物獲得白度，又不使強力明顯下降，一般應(yīng)精確控制漂液的pH值。
表4.漂液pH值與白度強力聚合度之間的關(guān)系。
pH值 | 白度 | 強力 | 聚合度 |
3～9 | pH值增大，白度提高 | ||
9～11 | 白度最佳 | ||
＞11 | 白度下降 | ||
3～10 | 強力較好，變化不大 | ||
＞10，＜3 | 強力明顯降低 | ||
3～6 | 聚合度較低 |
從表4.看出，pH9～10,白度最佳，pH＞11，白度下降，pH3～10，強力較好，變化不大，pH＞10，＜3織物強力明顯下降，從纖維聚合度來看，只有漂液pH在6～10范圍內(nèi)能保持滿意水平，在pH＜6，＞10時，棉纖維的聚合度均發(fā)生明顯下降。
若用燒堿調(diào)節(jié)pH值，36°Be′NaoH用量為1ml/l,即0.3996g/l,溶液的pH值為11.9；若36°Be′NaoH用量為2ml/l,即0.799g/l,溶液的pH值為12.3。一般工藝用量NaOH的濃度都在2～3g
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