双氧水活化剂在织物前处理工艺中的应用研究.pdf

双氧水活化剂在织物前处理工艺中的应用研究摘要本文研究了双氧水活化剂A在棉织物冷轧堆前处理、棉/麻织物汽蒸一步法前处理、羊毛织物漂白工艺中的应用，并对加入活化剂后的工艺条件进行了优化。棉织物冷轧堆前处理，优化工艺为：冷堆：活化剂A2g/L,H2O2(30%)40g/L,pH值 56,精炼剂F K-03 5g/L,堆置时间4h；碱煮:NaOH 10g/L,洗涤剂3g/L,浴比1：15,lOmin,100o处理后织物的白度83.45,强力1197.87N,毛效10.3cm/30min。与传统工 艺相比，不使用稳定剂和烧碱，堆置时间大幅降低，具有明显的节能减排优势。棉/麻织物汽蒸一步法前处理，优化工艺为：汽蒸：活化剂A4g/L,H2O2(30%)3Og/L,精炼剂 F K-03 5g/L,硅酸钠 lOg/L,100,60min；水洗:Na2CO3 2g/L,洗涤剂 3g/L,浴 比1：15,100,lOmino处理后织物白度82.76,强力1069N,毛效12.4cm/30min。与传 统工艺相比，烧碱的用量为零，汽蒸时间缩短，具有一定的节能减排优势。羊毛织物低温漂白，优化工艺为：活化剂A/双氧水质量比0.8,H2O2(30%)9g/L,pH 值67,JF C 2g/L,焦磷酸钠2g/L,浴比1：40,30min,60o处理后织物白度提高了 13.42。加入活化剂A的漂白工艺在低温、弱酸性条件下进行，更符合羊毛对漂白条件的要 求。关键词：活化剂；双氧水；短流程；冷轧堆；汽蒸；漂白 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/STUDY ON THE A PPLICA TION OF HYDROGEN PEROXIDE A CTIVA TOR IN THE PRE-TREA TMENT PROCESS OF FA BRICSAbstractIn this paper,the application of hydrogen peroxide activator A in the cold-batch pre-treatment process of cotton fabrics,the steaming one-step pre-treatment process of cotton/linen fabric and the bleaching process of wool fabric were determined.The process conditions of adding activator were optimized.The optimization process of the cold-batch pre-treatment process of cotton fabrics are listed in the followings,fbr cold-batch process:activators A 2g/L,H2O2(30%)40g/L,pH 56,refining agent F K-3 5g/L,4h;fbr boiling alkaline process:NaOH lOg/L,Detergent 3g/L,bath ratio 1:15,lOmin,100,which can be proved by the results:whiteness 83.54,strength 1197.8N,capillary effect 10.3cm/30.Compared with traditional cold-batch pre-treatment process,there were no sodium hydroxide and stabilizer in working solution,time was reduced substantially.This process saved energy and protected the environment obviously.The optimization process of the steaming one-step pre-treatment process of cotton/linen fabric are listed in the followings,for steaming process:activators A 4g/L,H2O2(30%)30g/L,refining agent F K-3 5g/L,sodium silicate lOg/L,60min,100;fbr washing process:Na2cO3 2g/L,Detergent 3g/L,bath ratio 1:15,lOmin,100,which can be proved by the results:whiteness 82.76,strength 1069N,capillary effect 12.4cm/30.Compared with traditional one-step pre-treatment process,there were no sodium hydroxide in working solution,steaming time reduced.This process saved energy and protected the environment.The optimization process of the low temperature bleaching process of wool fabric are listed in the followings:quality ratio of activators A to H2O2 0.8,H2O2(30%)9g/L,pH 67,30min,60min,JF C 2g/L,sodium pyrophosphate 2 g/L,bath ratio 1:40,which can be proved by the results:whiteness improved 13.2.The bleaching process of adding activator in the condition of low-temperature and slightly-acidic is more suitable to the wool bleaching process.Key words：Activator；Hydrogen peroxide；short pre-treatment process；cold-batch process；steaming；bleaching 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/目录摘要.IAbstract.II刖s.1第1章文献综述.11.1 过氧化氢的性质.11.2 漂白机理.21.3 纤维的氧化损伤和稳定剂的作用.31.4 氧漂工艺的发展动向.41.5 双氧水漂白活化剂.51.5.1 活化机理.51.5.2 种类.51.6 已有商品的介绍.101.6.1OSBON.101.6.2 WarwickT202.101.6.3 ABO.121.7 研究现状.131.7.1 双氧水漂白存在的问题.131.7.2 本文研究的目的.131.7.3 本文的主要内容.13第2章试验部分.142.1 试验材料、药品及仪器.142.1.1 试验材料.142.1.2 试验药品.142.1.3 试验仪器与设备.152.2 试验方法.152.2.1 冷轧堆前处理.152.2.2 汽蒸一步法前处理.162.2.3 漂白工艺.172.3 测试方法.172.3.1 白度测试方法.172.3.2 毛效测试方法.182.3.3 断裂强力测试方法.18第3章 试验结果与讨论.193.1 活化剂在棉织物冷轧堆前处理中的应用研究.193.1.1 活化剂A浓度对冷轧堆前处理效果的影响.193.1.2 双氧水浓度对冷轧堆前处理效果的影响.213.1.3 pH值对冷轧堆前处理效果的影响.223.1.4 堆置时间对冷轧堆前处理效果的影响.243.1.5 碱煮对冷轧堆前处理效果的影响.263.1.6 正交试验.303.1.7 与传统冷轧堆工艺比较.313.2 活化剂在棉麻汽蒸一步法前处理中的应用研究.323.2.1 活化剂A浓度对汽蒸一步法前处理效果的影响.333.2.2 双氧水浓度对汽蒸一步法前处理效果的影响.353.2.3 pH值对汽蒸一步法前处理效果的影响.363.2.4 汽蒸时间对汽蒸一步法前处理效果的影响.383.2.5 与传统汽蒸一步法工艺的比较.393.2.6 活化剂A在汽蒸与冷轧堆两种工艺中的活化效果比较.40III 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/3.3活化剂A在毛织物低温漂白工艺中的应用研究.413.3.1 活化剂A/双氧水的质量比对漂白效果的影响.413.3.2 双氧水浓度对漂白效果的影响.423.3.3 pH值对漂白效果的影响.433.3.4 漂白时间对漂白效果的影响.443.3.5 温度对漂白效果的影响.453.3.6 活化剂A与双氧水的反应时间对漂白效果的影响.463.3.7 正交试验.47结论.49参考文献.50攻读硕士学位期间出版或公开发表的论文.53致谢.54IV 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/-LX.1 刖5双氧水是纺织行业中普遍使用的无氯漂白剂，使用过程中不会产生对人体和环境有害 的物质，是一类有发展前途的漂白剂。但是双氧水漂白液存在着一些问题：首先是，在使 用双氧水漂白时，由于自身的特性，会对纤维造成损伤，而且双氧水须在碱性条件对织物 进行处理，对羊毛等一些不耐碱的纤维来说损伤更大。其次，常规的双氧水漂白工艺，需 要高温度或长时间的处理才能得到满意的效果，不仅对纤维有损伤，能耗大，成本高也是 很大的问题，因此减低漂白温度，减少漂白时间十分必要。本试验通过在常规的双氧水前处理工艺中引入活化剂，通过活化剂与双氧水生成过 氧酸的反应，提高处理液的整体氧化能力，更有效的处理织物，并且该活化剂/双氧水的体 系可在相对低温、短时间，弱酸至中性的条件下进行，减少了碱性条件对羊毛等纤维的损 伤，也节省了能耗，降低了污染，使前处理的工艺更加环保。1 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/第1章文献综述1.1过氧化氢的性质过氧化氢俗称双氧水，是一种氧化性漂白剂，商品过氧化氢为无色水溶液，浓度一般 为27.5%、30%和35%,也有高达50%的。表1列举了商品过氧化氢溶液的一些基本物理 性质。表1商品过氧化氢溶液的基本物理性质物理性质H2O2/%(质量分数)27.5303550相对密度(20)1.1011.1141.1311.195冰点/-22-27-34-52氏。2含量/(g/kg)275300350500H2O2 含量/(g/L)302334396598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浓度为30%35%左右。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。过氧化氢的性质不稳定，在放置过程中会逐渐分解，受热和日光照射分解更快，放出 氧气：H2O2-H2O+1/2 02过氧化氢是一种弱二元酸，在水溶液中可按下式电离：H2O2 H+HO2-Ki=1.55X 10-12(20)ho2-与 H+O22-K2=1.0X 10-25(20)但HCh-不稳定，能按下式分解：HO2-OH+(O)HO2-又是一种亲核试剂，具有引发过氧化氢形成游离基的作用：HO2-+H2O2-HO2-+HO-+OH-H2O2也可能发生下列的分解：HOOH 2HoH2O2的分解能因催化作用而加速，除了某些金属离子如Cu、F e Mn、Ni离子或金属1 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/屑有催化作用外（见表2）,其它如复杂结构的酶、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、不诱钢、陶瓷或塑料容器中储存和处理。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。表2铜、铁和铝离子对H2O2分解的催化作用玲。2溶液中含金属量问流沸煮lh后比。2分解率/%回流沸煮3h后H2O2分解率/%空白0.81.110mg/L 铜57.496.310mg/L 铁2.64.610mg/L 铭1.58在有亚铁、高铁离子或其它金属离子存在时，可以使H2O2迅速而复杂的分解，形成 HO%H02%HO2-及。2等。亚铁离子对过氧化氢的催化分解反应可表示如一下：，廿+坨氏一Fe3*+0H-Fe2*+H0-Fe34 0丁出6+H0-HOr+HjOFe2*+g-Fe3*HOfFe34-*Fe2+H+6有高铁离子存在时，则可被HO?-还原成亚铁离子Fe3*+H0 Fe2*+Hg-铜和其它金属离子也能发生类似的反应。过氧化氢除了具有上述氧化剂的性质外，遇到比它更强的氧化剂，则又具有还原剂的 性质。例如在酸性溶液中，与高镐酸钾可发生如下的反应：2KMnO4+5H2O2+3H2sO4-2MnO4+K2SO4+5O2一般对H2O2做分析，就是基于这个反应机理IT】。1.2 漂白机理在碱性条件下，过氧化氢对棉纤维的漂白是一个非常复杂的反应过程，过氧化氢的分 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/解产物很多，目前对棉纤维中天然色素分子结构的认识和了解还不甚精确，但从已知色 素的基本知识来看，认为是天然色素的发色体系在漂白过程中遭到破坏，达到消色的目的。关于双氧水漂白的活性物质，研究人员进行了大量试验，并提出多种假说，但至今仍尚未 形成定论。目前染整界多数人认同的双氧水漂白的活性物质为过氢氧离子（H00-）。在碱性条件下，过氧化氢按下式分解叱HO2+OH-+HOO-+H2OH00-可能与色素中的双键发生加成反应，使色素中原有的共物系统被中断，n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。H00-的浓度与 漂白处理浴的pH值有关，pH值提高，H00-浓度增加。当pHNH.5时，过氧化氢的分 子大部分以H00-存在；pH值为9.5-10.5时，漂白作用较佳；但pH值超过10.5后，漂白作用反而下降，由此说明HOO-至少不是唯一的漂白活性物质。有人提出双氧水的漂白作用是自由基反应，即HO和HOO具有较高的活性，它们既 可使纤维脆损，又可使色素分解而产生漂白作用，这一假说已逐渐被引用。但有人提出异 议，认为双氧水漂白的活性物质是超氧化物（。2一），它由过氢氧自由基（HOO）离解而成：HOO+H+这个“活性氧”与色素发色团的双键发生反应，产生消色作用口、“IHCH-CHO-C-HR+o一-*|01H-CH(/1HCOH1发色团环,乙烷二邮HOO在水中的pH值为4.8,其酸性与醋酸相当，在pH值为10.5（即漂白的最佳酸 碱值）左右时，几乎定量地离解。当漂白液中加入氢酿时，漂白作用随氢酿量的增加而降 低，由此证明超氧化物是起漂白作用的物质，且其生成浓度可从理论上进行估算。1.3 纤维的氧化损伤和稳定剂的作用过氧化氢在漂白过程中除了对色素有破坏作用外，对纤维素也有损伤。纤维素大分子 中葡萄糖环上第6位的伯羟基被氧化成醛基和竣基，其葡萄糖环上第2、第3位的仲羟基 被氧化成酮基和双酮基，最后发生开环和大分子链的断裂，使棉布的平均聚合度面 值）降低。用粘度法测得的原棉的加值一般在26003200之间，在生产中漂白棉布的可值3 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/允许范围是16002000。重金属离子能迅速将H2O2分解产生。2,不仅使H2O2失去漂白作用，增加H2O2消耗,而且若。2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。而形成的各种 游离基，特别是活性高的H0，对色素虽然也有破坏作用，但将使纤维素受到损伤口2、。如果有铜、铁屑等存在，可使棉布产生破洞。因此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，使H2O2在总的漂白时间内保持较高的氧 化能力，进行有效的漂白，不致浪费有效成分和过度损伤纤维。根据经验，双氧水漂白稳定剂应符合如下要求口3(1)高效的稳定作用；(2)对纤维损伤小；(3)耐酸碱性好；(4)不结垢；(5)白度纯正；(6)可生物降解。1.4 氧漂工艺的发展动向半个多世纪以来，双氧水漂白工艺已有很大变化。例如，由间歇式发展到连续式，绳 状改成平幅，高温(含高温高压)改为低温，单一漂白改为煮漂或退煮漂一浴等。双氧水 漂白新工艺的开发，推动了相应的新助剂和设备相继问世。但这并不表示双氧水漂白技术 已达到“完美”的程度，目前应用最广的两种工艺都存在一些不足之处：(1)双氧水汽蒸(或蒸煮)工艺需在高温下处理长达1 h,才能完成漂白作用，不仅能 耗高，而且对纤维的损伤也较大，织物断裂强力下降15%或更多，纤维素纤维的降解率达 40%50%，甚至更高。(2)对于双氧水冷轧堆工艺，浸轧量、堆置时间、环境温度和洗涤条件的波动等，均对 漂白较果的影响较大，其制品的品质稳定性有待改善。通过在线检测双氧水漂白过程，可以对全过程中的工艺参数进行有效的监控，对稳定 产品质量有一定作用。但面对能源费用高涨的形势，以及缩短加工时间的市场要求，还需 寻找新的途径。20世纪末开发的活化双氧水漂白体系新技术，其能否在现行的双氧水漂白 碱性稳定性体系的基础上再向前推进一步，还需拭目以待。4 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/1.5双氧水漂白活化剂在常规的漂白工艺中，为了得到较高的纤维白度。需要对织物进行高温、高pH值或 长时间处理，这样的处理条件常会损害纤维的质量，使纤维的强力下降。而且双氧水的漂 白效率低，对资源造成了极大的浪费。为了得到理想的漂白效果，又不损伤纤维，还能提 高漂白的效率，就必须对现有的漂白工艺条件加以改进。20世纪末开发的活化双氧水漂白 体系新技术，为此开辟了一条有效的道路。在双氧水漂白过程中加入某些活化剂，活化双 氧水作为氧化剂的能力，提高双氧水的漂白效率。在常规双氧水漂白的温度范围内即可明 显提高漂白效率，在较低温度及pH值的条件下，可以达到需要的白度，且可以在原有的 设备上实施。1.5.1 活化机理过氧化氢漂白的活化其实是在漂白过程中活化剂与过氧化氢发生反应产生过酸离子，过酸是一种氧化性较过氧化氢强的氧化剂在4060范围内能有效漂白。上述过氧化物 活化剂在碱性浴双氧水漂白中生成过氧酸的反应通式为口刃：加入的活化剂则必须具有以下条件：首先，加入的活化剂能与过氧化氢在常规条件 下发生反应，使过羟基离子酰基化产生过酸，其次，活化剂应使用安全、易于控制；最后,则是生产成本问题，选用的活化剂应制备容易，价格低廉口曳1.5.2 种类1.5.2.1酰胺基类化合物活化剂酰胺基类化合物活化剂的代表性品种TAED(Tetra Acetyl Ethylene Diamine,CAS.NO.10543-54-4)是第一代商业化的漂白活化剂，无毒性，生物降解性好，合成工艺简 单，性价比高，但其水溶性不高，略有气味，有效温度607020o TAED是由乙二胺与 乙酰氯反应而得，反应式如下mi：5 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/刘 r：o oH)CC、ZCCH,4CH.COC1 a NCH.CH,Nv 4HC1HtCC CCH,0(TA ED)O 在较低温度下，TAED遇到过氧化阴离子生成具有更强漂白活性的过氧乙酸阴离子，反应式如下：(H3COC)2NCH2CH2N(COCH.)：+2HOO O O 0II II2CH,COOH+HiCCNHCH4NHCCHA(DA ED)过氧乙酸氧化电位很高(1.81eV),仅次于臭氧(2.07eV),高于其他常用漂白齐产对过氧 化氢(1.33eV)、次氯酸钠(1.36eV)、二氧化氯(1.57eV)。过氧乙酸最早是由乙酸或乙酸酎在 浓硫酸催化下与过氧化氢反应而得。反应式如下：CHjCOOH+叩？一CH.COOOH H.O过氧乙酸本身不能受热，加热至110。将爆炸，在上式反应中，生成物过氧乙酸易与未 反应的乙酸生成具有高度爆炸性的过氧化二乙酰(Diarylperoxide)。反应式如下：过氧乙酸一直未能确定其工业化生产可能是上述因素所致。TAED的开发推动了过氧O OCHCOOOH CHCOOH CHQOOCCHj+H?O 乙酸漂白活化体系的建立，除了在家用洗涤剂中作为漂白活化剂，也促进了纺织品低温氧 漂工艺的应用，减少纤维在高温、高碱下的损伤程度磔。1.5.2.2 烷酰氧基类化合物活化剂烷酰氧基类化合物活化剂属于一类表面活性剂，它们的通式如下：ORC OL其中性能和性价比最佳的结构为：OII 三RCO SO即烷酰氧基苯磺酸盐(Acyloxybenzenesulphonate,AOBS),代表性品种 NOBS(Sodium nonanoyl oxybenzene sulfon-ate,CASNO.91125-43-8)26,称为第二代漂白活化剂，属于释 氧活化能更低的低温高效型活化剂。20世纪80年代中期至90年代初期，国外众多享有6 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/盛誉的化学公司如 Proctor&Gamble(P&G)Shell、Dupont Uniliv-er Kao、Lion 等就 NOBS的合成与配方发表了大量专利印291。NobS是由壬酸在DMF催化剂存在下与二 氯亚碉反应生成壬酰氯；苯酚与浓硫酸反应得到对羟基苯磺酸；对羟基苯磺酸与壬酰氯在 叔胺存在下得到壬酰氧基苯磺酸，中和为钠盐皿。反应式如下：1067121CtH1?COOH SC)CI：C.H.COCI SO.+HC1 9 If 4(Joh+h,so4115 r、皿HO-SOjH f H2O110-120 tCgHpCOCI-b HO Y:SO3HO70 5cCJ%CO Y SO,H+NaOHOCfHrCOt-J-SONa+H3O(NOBS)NOBS在过氧化阴离子作用下生成过氧壬酸和没有氧化能力的过氧二壬酰，反应式如下:OII XCjHj.COSO,Na+HOO-OIICHCOO HO-SONaO OII n IICjHpCOsoiNa CgHrCOOH O OCHrCOOCCHp+SOjNu过氧化氢在碱性条件下产生过氧化氢阴离子；4050时即能释放出壬基过氧阴离子,由于温度低，对纤维损伤小。1.5.2.3 N-酰基己内酰胺化合物活化剂继TAED和NOBS后，又开发了阳离子型季钱盐类过氧化物活化剂品种，美国北加 州大学纺织学院和土耳其伊斯坦堡大学对阳离子活化剂的合成和应用进行了研究。在N-酰基己内酰胺(N-Acyl Caprolactam)类中，已开发应用的2只品种为：N-4(三己基钱甲撑)7 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/苯酰基己内酰胺氯化物N-4-(Triethylammoniometh-yl)benzoylcaprolactam chloride,简称 TBCC和6-(N,N,N-三甲基钱甲撑)己酰基己内酰胺对甲苯磺酸6-N,N,N-Trimethylammoniohexanoyl caprolactam p-toluen-esulfbnate,简称 THCTS o 它们的分子结 构式如下：O 0II(H3cHLCH:C N CTO(TIIC1N)O II 八(TBCC)TBCC是由对氯甲基苯甲酰氯分别与二乙胺和己内酰胺脱去氯化氢，然后再与氯乙烷 反应得到季钱盐。反应式如下：C)o o o O O%Il II _|II,IIC CI+HN T(H.CHXuNCH,Z?”小4(4cHe,、(认 C N-2nc */;t crTBCC与过氧化氢在碱性条件下生成的过氧化氢阴离子反应，产生N-4-三乙基钱甲 撑苯甲酰过氧酸，能能起到漂白活化作用。反应式如下：O OIM)J7 UO O(hich2cch2-NOBSTAEDo由于TBCC和THCTS是 阳离子型活化剂，能较好地吸附在纤维(在漂液中的棉纤维表面电荷呈阴离子)上，在较低 温度下达到漂白活化效果，比阴离子型NOBS和非离子型TAED要好。关于有机过氧酸活化双氧水漂白体系的作用至今仍在研究的初级阶段，实际上双氧水 漂白机理虽历经数十年的研究，但至今尚没有一个公认的机理。双氧水和有机过氧酸的氧 化机理是不同的，两者最大区别是氧化强度和氧化还原电位。双氧水加入碱剂活化后能产 生大量活性氧，造成无效分解。有机过氧酸产生的活性氧如果不与纤维接触是不会消耗的。过氧有机酸活化剂的固态比较稳定，而它们的溶液不稳定。因此，只能用固态存放，不宜 配成溶液存放，必需在临用前进行溶解。1.5.2.4甜菜碱衍生物两性型活化剂TBCC和THCTS等季镂盐类阳离子型活化剂的阴离子过氧酸也是一种两性型活化剂,北京工商大学化学与环境工程学院刘云冈等人提出甜菜碱氨基月青化合物(BAN)活化剂，它 由甜菜碱通过二氯亚碉酰氯化后与氨基乙胺月青反应，得到甜菜碱酰胺乙氨基月青氯化物，属 季钱盐类阳离子型化合物。反应式如下：(HQN*CH?COO SOC12-(H)C)jNXH2COC1|C1-+SO2t(Hjp),NfCH2COClCI*4 H.NCH/THjbTHCN-(HQNCH2coNHCH2cH?NHCN-Cl含酰基的TAED、NOBS、TBCC和THCTS的漂白活化机理都是过氧化氢阴离子对 酰基碳原子发生亲核取代反应,生成过氧竣酸。关键是过氧化氢阴离子的亲核试剂对酰基碳 原子的进攻需要较高的能量。上述甜菜碱衍生物因引入鼠氨基，亲核试剂过氧化氢阴离子 进攻不太稳定的三键氧基，生成活性很强的亚胺过氧酸阴离子，使该化合物具有更高的活 性.反应式如下：x NH(HjOjN-CHj-C-NHCHjCH.NH C-Cl 从分子结构式看，有酰基碳原子和鼠基碳原子两个亲核试剂进攻点，但更倾向进攻鼠 基，而且不存在离基的离去而生成亚胺过氧酸阴离子。进攻酰基碳原子相对较难，既有大 分子离基离去，又有空间障碍存在。因此，该化合物较前述4种漂白活化剂的活性更大，可在更低温度与缓和条件下漂白。9 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/1.6 已有商品的介绍1.6.1OSBON日本Diaod合成化学工业公司的OSBON可用于低温漂白的活化剂商品Ml。它用于冷 轧堆练漂工艺，可解决因外界温差和堆置时间不同，而造成的漂白不匀等问题。但该活化 剂不能缩短漂白时间，若要提高反应速率还需添加过渡元素络合物，如镜、铜、铁、银、钻等离子的鳌合物。在溶液中，这些络合物会解离出一定量的金属离子，从而起到催化作 用，使双氧水的分解速度加快，降低漂白所需的时间。1.6.2WarwickT202WarwickT202是Warwick公司推出的，以TAED作为漂白活化剂的产品四。Warwick 是目前国际上工业规模生产TAED的三个厂家之一，另外两家是Hoechst和Henkel公司。WarwickT202为颗粒状产品，在漂白不同纤维和混纺织物过程中有良好效果。Warwick国际公司的纤维技术集团实验室的结果及生产性实验的结果都表明，和其 他常规的双氧水漂白工艺相比，用WarwickT202催化双氧水漂白纤维能改善白度，又能减 少纤维强度的损伤。在低温、短时间的温和条件下就可取得良好的漂白效果。WarwickT202 同时也能有效地帮助对pH和热致敏的混纺物的漂白。1.6.2.1 棉和棉/Spandex混纺物使用Warwick T202并结合采用温度平缓工艺，可以使漂白温度降至60处理棉和棉/Spandex混纺物能达到要求的白度(图1、2)6040200 0 M 40 60 80时间(min)图1温度对WarwickT202/双氧水煮练/漂白浴处理工艺的影响10 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/图2 PH对Warwickei*T202/双氧水煮/漂白浴处理工艺的影响1.6.2.2 粘胶/Spandex混纺物混纺物1-粘胶长丝/Spandex(90.5:9.5)。用户在漂白时会碰到顶破强度下降的麻烦，并继而因织物脆损和断裂造成漂白的停顿。混纺物2粘胶短纤维/Spandex(96.5：3.5)。为获得满意的白度就需要较长的漂白时 间，但由此会导致织物表面过度磨损和产生破洞的趋势。通过控制pH和温度平缓工艺可 以解决这两种混纺物的漂白问题。最初的漂白浴pH值被设定为10,加入Warwick T202 后降至7。在这个有利的低pH值条件下处理一段时间，随后pH升至10.5完成漂白。在高 pH条件下可以有效地缩短漂白时间，从而改善了纤维的干、湿强度。图3说明了这一显著 的改善。图3 WarwickT202漂白粘胶/莱卡织物11 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/7560 Tenod A 100Tencel A lOO/Lycra图4 WarwickT202漂白非原纤化织物1.6.2.3 非原纤化Tencel A 100织物对Tencel A 100和Tencel A 100/Spandex混纺物的漂白研究表明，使用pH和温度平缓 工艺可降低受高碱度的影响。漂白浴的温度设定为70,保温40 min。图4表明漂白后织 物的白度。大部分实践证明在原纤化保护系统受损最小的前提下也能获得良好的白度。1.6.3ABOACTIRONABO是法国宝时公司的产品，通过氧漂活化剂ACTIRON ABO的氧漂增效 作用，可解决亚麻纤维色素含量高，现有双氧水漂白工艺难以达到白度要求，且含氯漂白 剂会对人体及环境造成危害的难题。该工艺可广泛应用于亚麻机织物及厚重棉织物等的漂 白叫ACTIRONABO氧漂增效工艺简单，使用时只需在常规氧漂工序后，将漂液自然降温 至85左右，加入一定量的ACTIRONABO,并保持一定时间，就可有效地促进漂液向亚 麻纤维内部渗透，使漂液中残留的双氧水进一步发生有效分解，提高双氧水的利用率及纤 维材料的白度。由于氧漂活化剂ACTIRON ABO刚引入国内，对于其组成结构和活化机制等还不够清 楚，有待于进一步的研究和探讨。12 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/1.7 研究现状171双氧水漂白存在的问题双氧水是纺织行业中普遍使用的无氯漂白剂，使用过程中不会产生对人体和环境有害 的物质，是一类有发展前途的漂白剂。但是双氧水漂白液存在着一些问题：首先是，在使 用双氧水漂白时，由于自身的特性，会对纤维造成损伤，而且双氧水须在碱性条件对织物 进行处理，对羊毛等一些不耐碱的纤维来说损伤更大。其次，常规的双氧水漂白工艺，需 要高温度或长时间的处理才能得到满意的效果，不仅对纤维有损伤，能耗大，成本高也是 很大的问题，因此降低漂白温度，减少漂白时间十分必要。1.7.2 本文研究的目的本试验通过在常规的双氧水前处理工艺中引入活化剂，通过活化剂与双氧水生成过 氧酸的反应，提高处理液的整体氧化能力，更有效的处理织物，并且该活化剂/双氧水的体 系可在相对低温、短时间，弱酸至中性的条件下进行，减少了碱性条件对羊毛等纤维的损 伤，也节省了能耗，降低了污染，使前处理的工艺更加环保。1.7.3 本文的主要内容课题是讨论活化剂在双氧水前处理工艺中的应用条件，通过实验探索出最佳的工艺条 件。与常规的双氧水前处理工艺相比，引入活化剂后的工艺，处理条件更加温和，织物损 伤相对减小，能耗污染更加降低，对改变染整前处理的现状有重要的意义。研究按照前处理的工艺划分为：漂白、汽蒸前处理、冷轧堆前处理三部分，分别对每 一种工艺作了详细的研究。通过白度、毛效、强力等前处理指标对工艺进行评价，找出最 合适的处理工艺。13 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/第2章试验部分2.1 试验材料、药品及仪器2.1.1 试验材料2.1.1.1 纯棉织物规格：C40/2X21/2 118X64 47 纯棉卡其，上浆率：8.0%；2.1.1.2 棉麻混纺织物规格：R55/C45 16X12 108X56+61.57 芒麻/棉纱卡，上浆率：9.5%；2.1.1.3 纯毛织物：规格：羊毛机织物（经部分前处理的生坯布），赤峰毛纺厂生产，面密度;：260 g/m2,品号：33278A,匹号：C2259008o2.1.2 试验药品研究过程中使用了的试验药品，见表3。表3试验药品试验药品纯度制造厂家或供应商氢氧化钠分析纯北京化工厂30%过氧化氢分析纯北京化工厂乙酸分析纯北京化工厂焦磷酸钠分析纯北京化工厂无水碳酸钠分析纯天津化学试剂三厂硅酸钠分析纯天津市福晨化学试剂厂标准洗涤剂工业品中国纺织科学院精炼剂F K-03工业品中纺化工活化剂A（有机酰类）自制14 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/2.L3试验仪器与设备试验使用的仪器见表4.另外还有烧杯、表面皿、玻璃棒等玻璃仪器。表4试验仪器试验仪器型号制造厂家双孔水浴锅DK-98余姚市东方电工仪器厂全自动白度计WSD-3C北京康光仪器有限公司毛效测试仪LCK-800山东纺织研究院测控设备开发中心纺织物强力仪HD026N南通宏大仪