§4 NaClO2漂白

NaClO2是一种温和的氧化剂，1939年便作为纺织纤维漂白剂；合纤出现后，得以广泛的应用。主要用于棉、合纤维及其混纺织物，不适用于蛋白质纤维

一、NaClO2溶液性质：

商品有固体和液体两种，纯粹的NaClO2固体是白色，因含ClO2而呈黄绿色砂状结晶，含量约8%左右， 吸湿性强，高温分解.遇有机物还原剂易燃、易爆(受冲击时).。液体NaClO2浓度在10~25%，比固体安全。

1、液体NaClO2液液呈弱碱性，可水解.

2、酸性条件下不稳定，产生ClO2，且pH↓，分解速率↑。

3、金属离子能促进NaClO2分解，但比H2O2弱

4、氧化能力较NaClO弱，，不会造成大分子断键，故对纤维损伤小，且能溶解果胶和木质素。

5、酸性条件下，使KI生成I2，可用Na2S2O3滴定NaClO2的含量。

二、漂白原理

NaClO2的漂白机理，目前尚不很清楚，有以下几种观点。

5CO2-+2H+→→4CO2+Cl-+2OH-(1) 3ClO2-→2ClOs- + Cl- (2) ClO?→Cl-+2(O) （3）

1、有人认为(O)起漂白主导作用，当无漂物存在时，生成的(O)形成分子氧释放出来，当有漂物存在时，O放出少，可能(O)对漂物进行作用。

2、有人认为，加速NaClO2漂白主要是由于Cl2起作用，漂白速率随PH↓而↑，而ClO2随pH↓而↑。

3、也有人认为，CO2在干态时无漂白作用，常规浴中只有HClO2产生漂白作用.

4、阿葛斯特提出NaClO2漂白时，pH值↑，是由于棉吸附了NaOH，而决定漂白反应是HClO2→HCl+2(O)

综上所述，认为HClO2存在是漂白必要条件，ClO2可能是漂白的有效成分。

三、NaClO2漂白工艺条件分析

1、pH值：它对NaClO2的稳定性和漂白效果有很大关系。

PH=3.5~4 , NaClO2的分解和ClO2生成率达到最高,白度亦最佳；pH＞5，分解缓慢；pH＞7，几乎无漂白作用。

当pH=2.6时，ClO2生成速率＞消耗速率，造成环境污染；当pH=8.， NaClO2利用率较高，但漂白时间很长。从纤维受损情况看,pH8～8.5，损伤增大，而pH4.6～5.5时，损伤较小.实际生产中选择pH4～4.5。

2、温度：90～100℃

对漂液稳定性和白度有关，T↓，稳定，T↑，白度↑，但T与催化剂有关(有机酸80℃，有机酸95℃以上)，考虑漂白连续生产，T较高为宜。

3、浓度：15～25g/L

因织物含杂程度，加工要求，方式及活化剂性质有所不同，浓度过高，白度不会↑，浪费↑，污染环境。

根据经验，一般NaClO2用量为织物重量的1%左右，浸轧液浓度15～25g/L。

4、时间

t↑，分解速率，但t和活化剂有关，决定t的是NaClO2的分解速率，连续汽蒸漂白时， 60～90min ，采用(HN4)S2O8和H2O2协同活化，15~40min。

5、活化剂与缓冲剂

活化剂的作用：

将呈碱性的商品NaClO2溶液调节成弱酸性，or在漂白过程中将NaClO2变成弱酸性，使发挥漂白作用。

(1)酸型活化剂：HAC、乳酸、蚁酸等，直接将pH调至3.5～4.

(2)酯型：乳酸乙酯，醋酸乙酯，乙二酸甘油酯等，利用水解放出acid来↓pH值，T↑,pH↓,对劳动保护有利，但成本高。

(3)铵(胺)型

水合肼及各种肼盐

有无机铵和有机胺，借反应中产生酸使活化，反应液较稳定，生成的氨，有利于劳动保护和减少对设备腐蚀。

活化剂选用时注意几点：

①用量与NaClO2分解速度、ClO2生成率成正比，因此酸性活化剂不合适，应选具有潜在酸性的活化剂；

②有些活化剂用量超过一定值，变化↓，有些则使NaClO2分解终止(分解较快)，故用量过多，白度↓；

③虽然漂液加入活化剂不同，在漂前与漂白过程中pH值的变化互不相同，但最终pH值接近3.5～5.5。

漂液中除使用活化剂外，有时还需加入缓冲。，其作用：使漂液pH值稳定在合适的范围内，既保证良好的漂白效果，又稳定了漂白浴。一般用磷酸盐or胺盐。

四、漂白工艺

主要用于涤棉织物，多采用轧蒸法，也有用冷堆法 (无适当设备时)。

五、NaClO2漂白特点

1、对棉纤维损伤小，可保持较高的物理强度,漂白在酸性条件下进行，涤论不致损伤；

2、能够得到良好的白度，所谓“晶莹透亮”，其它方法无法相比，尤其是生产漂白品种，非此莫属；

3、对棉纤维共生物有选择的去留，即保留多量的脂蜡(手感柔软)，去除果胶、色素、含氮物等较彻底，兼有精练、漂白两种效果；

4、由于在酸性状态下漂白，能放出ClO2，毒性大，且不易散失,ClO2浓度增至一定程度，有爆炸危险，其次，易污染水源，与其他工业废水中的有机物作用生成毒性更大的有毒气体，第三ClO2是强腐蚀剂，因为对设备的要求高，须用含钛成分很高的合金钢。

5、NaClO2漂白时消耗量大，价格贵

因此，NaClO2漂白不是一种理想的生产工艺

三种漂白剂的比较

§5前处理短流程工艺

一、发展背景

传统的前处理工艺流程共分三步，优点是质量稳定，但存在工艺路线长、效率低，设备占地大，能耗大问题，20世纪70年代欧美发生能源危机，促使人们寻求新工艺来提高工效，降低能耗，同时，一些高效助剂、新型设备和自动化仪表的开发研制，从客观上提供了良好条件，使前处理短流程工艺应运而生。这是对前处理加工的一个重大改革，国内的研究始于1984年，90年以后，工艺逐步成熟，产品质量逐步稳定。

二、工艺类型DS-B

一步法：退—煮—漂—浴

主要用剂：从理论上分析，短流程工艺是把常规三步工艺中各自的去除对象和作用原理合并在一至二步完成，因此化学药剂的选用应考虑以下几个方面参与反应物质的多样性及反应类型的复杂性。

1、NaOH在退浆，精练和氧漂中均需要

2、H2O2具有退浆，漂白功效

但必须增加二者用量，伴随而来的问题是H2O2分解快，纤维损伤大，所以必须选用合适的稳定剂。

3、助剂，(1)稳定剂：满足NaOH10～50g/l，90℃条件下，H2O2半衰期80min以上， ≥1700，白度＞80%

(2)高效复配型表面活性剂，有利于润湿，乳化，净洗作用(耐强碱)

(3)过硫酸盐，有助于浆料的去除

短流程工艺既有高温处理也有室温加工(既冷轧堆前处理工艺)冷轧堆工艺特点：

(1)采用高浓度化学药剂，低温下长时间处理

(2)设备简单，能耗小，生产定员↓，综合成本↓

(3)反应温和，对纤维损伤小

(4)适合于细薄(不易卷边、纬斜)，厚重(不起皱)，宽幅织物(设备)、绒布(保留蜡质，有利于起绒，及保持良好手感)

工艺要点：

①良好均匀的给液；②高轧余率(90%)；③温度控制；④高效助剂；⑤良好的堆置条件；⑥充分的洗涤

三、工艺举例：

进布→热洗（二格）→浸轧（H2O250~70ml/L+15~30g/LNaOH）→打卷→室温堆放16~20h→高温水洗

2、涤/棉碱氧一浴

处方(g/L)：NaOH7～8，H2O2(100%)10～15，稳定剂XF-01.7高效精练剂FB-12

进布—热洗(2格)—浸轧碱氧液—汽蒸(100℃，45′)—热洗(1格)—酸洗(2g/LH2SO4)—冷洗—热洗(3格)

3、一步法：

四、使用情况：

1、涤/棉织物、纯棉薄型织物采用二步法、质量较稳定

2、纯棉中厚织物二步法质量有波动

3、一浴法质量不过关

4、冷轧堆工艺存在毛效低问题

5、设备以R—box效果较好

6、该工艺是一个发展方向，但没有固定模式、应在达到高效、低耗、高质量的前提下，根据不同品种采用不同工艺。