棉練漂的現(xiàn)狀分析（二）

（3）練漂生產(chǎn)時(shí)生成硅垢沉積在織物和設(shè)備上，使織物手感發(fā)硬，設(shè)備要定期擦洗，還會(huì)造成布面擦傷。這是因?yàn)榫毱瘎┲泻写罅科杷徕c和硅酸鈉作為雙氧水穩(wěn)定劑和助凈劑造成的，若用非硅穩(wěn)定劑取代，成本上升，而白度下降，使剛硅酸鈉穩(wěn)定劑從技術(shù)發(fā)展角度耒看是歷史的倒退。
（4）常有破洞產(chǎn)生，難以克服，破洞產(chǎn)生原因有二，一是鐵等重金屬離子與堿作用生成的氫氧化亞鐵（紅色）凝膠吸附在織物上，使雙氧水快速分解而造成纖維氧化脆損，產(chǎn)生破洞，多般為圓洞形。二是因?yàn)榫毱蠹喌膹?qiáng)力降低，特別是因肄窯低而縛向經(jīng)受不起絲光時(shí)的拉幅而造成緯紗斷裂，當(dāng)然也會(huì)出現(xiàn)經(jīng)紗拉斷，即通常所說的絲光后破洞，多般為條狀形。高溫練漂難于避免破洞，但在多合一練漂劑練漂時(shí)尤為突出，因?yàn)殡p氧水濃度高而且雜質(zhì)的催化作用更劇烈，雜質(zhì)含量高的地方會(huì)造成局部地方強(qiáng)力損失更大，造成絲光破洞。
（5）多合一練漂劑在冷軋堆中使用時(shí)，毛效不好，白度低，棉籽殼去不凈，因而不能適用。權(quán)衡利弊，在節(jié)能節(jié)水的前堤下，雖存在很多缺陷，目前還有市埸，但隨著冷軋堆法目前已解決了毛效，白度，棉籽殼等問題，并能適用于所有品種，同時(shí)冷軋堆法的生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)能節(jié)水更多，無硅垢，無破洞之患，因此，冷軋堆法必將順利推廣，取代現(xiàn)在的汽蒸一步法，作者認(rèn)為，多合一練漂劑將被逐漸淘汰，為冷軋堆練漂劑所取代。
2．3雙氧水激化型練漂劑
雙氧水激化型練漂劑義稱低溫練漂劑。低溫練漂的關(guān)鍵是如何將練漂溫度降下來。低溫練漂是數(shù)十年米的研究課題，它的經(jīng)歷有：
在較老的教科書中（杜燕蓀：棉練漂學(xué)，1950年，上海三聯(lián)書店），介紹了三氯乙烯或四氯化碳進(jìn)行溶劑煮練的方法，可以在低溫下進(jìn)行煮練。另外，在亞氯酸鈉漂白時(shí)，在漂液中如加入過氯乙烯可降低漂白溫度（Venkataramen J,R．，Indian J．Text．Res．，12（2），88—92，1987）至60℃，說明溶劑有助于低溫練漂。
在洗衣粉中加入過氧化物，如過硼酸鈉及過碳酸鈉，并加入雙氧水活化劑，如NOBS（美國用），TAED（歐洲用），進(jìn)行室溫洗衣，可保證白色農(nóng)服洗滌時(shí)不沾色，保持潔白，這已有近二十年的歷史，目前歐美生產(chǎn)的洗農(nóng)粉中都加入少量活化劑。 活化劑是使過氧化物能在低溫下使過氧化物活化，使其在洗農(nóng)時(shí)發(fā)揮氧化漂白作用。
將雙氧水活化劑移植到棉布漂白上來不過是近十多年米的事，雙氧水活化劑有酰類活化劑和氰類活化劑兩類（黃茂福，棉低溫練漂的研發(fā)與應(yīng)用，上海印染新技術(shù)新材料論文集，10—17，2007年上誨印染年會(huì)，上海）。
酰類活化劑是將羧酸基（酰氯或酸酐）接枝到含氧、含氮、含硫的原子上（被接的化合物稱為離基）而形成的化合物，它在雙氧水存在下與雙氧水反應(yīng)生成過?；衔铮催^羧酸），同時(shí)分離出離基。這個(gè)反應(yīng)的活化能低，能在較低溫度下進(jìn)行，此外，過羧酸分解時(shí)其發(fā)生漂白作用的有效成分比雙氧水分解時(shí)產(chǎn)生的有效成分高，因?yàn)檫^醋酸的漂白活化能比雙氧水低而氧化電位則比雙氧水高，僅低于臭氧，各漂白用氧化劑的氧化電位為：

因此它可以在較低溫度下活化，可低溫漂白，而氧化能力卻高于雙氧水（何中琴譯，“紡織品漂白”，印染譯叢，No．5，8-10，2000，譯白Textile Horizons，1998，30—31），使漂白效率提高。但反應(yīng)機(jī)理還不清楚。
若酰類活化劑中的羧酸基其碳原子數(shù)小于8的，與雙氧水作用生成的過羧酸能溶解于水中，不易吸附到纖維上，使纖維表面上過羧酸濃度與溶液中相同，導(dǎo)致雙氧水漂白效率較小，漂白白度相對(duì)較差，如TAED。這種活化劑稱為親水性活化劑。若過羧酸的碳原子數(shù)大于8，因其過羧酸不溶于水而易被纖維吸附而使纖維表面濃度高于溶液，其雙氧水漂白效率高，漂白白度相對(duì)較高。這種活化劑稱為疏水性活化劑，如NOBS。
酰類活化劑單獨(dú)使用時(shí)（J．Y．Cai，Bleaching of nature fiber with TAED and NOBS activated peroxide system，AATCC Review,（1）,2001，31-39；S．J．Scarhorogh，A．J．Mathews，Using TAED in bleaching，for fiber blend to improve fiber quality,TCC&ADR，32（3），33—37，2000），它與雙氧水的反應(yīng)是等摩爾反應(yīng)，2mol的雙氧水（68g）要與1mol的TAED活化劑（216g TAED）反應(yīng)，TAED的用量是雙氧水（100％）的3倍，若用1g/L的100％雙氧水，100％的TAED要用3．2g/L才能發(fā)揮*效果。因此不少人加入1g/L TAED，試驗(yàn)后認(rèn)為TAED沒產(chǎn)生多大的活化效率，主要是他的用量不夠，在傳統(tǒng)的雙氧水漂白濃度范同內(nèi)，能見到效果的低限用量是2g/L，*用量是3g/L，能于60℃漂白。但使用如此高的濃度其成本不勝負(fù)擔(dān)，國外介紹其zui低剛量為2g/L方能于80℃漂白。即使這樣，印染廠還是承擔(dān)不了，因TAED的價(jià)格很貴（50元／kg）。若使用于多合一練漂劑練漂時(shí)，練漂浸軋液中100％雙氧水用10g/L左右，TAED用量則更高，因此，使用活化劑低溫漂白當(dāng)前還無生產(chǎn)實(shí)用價(jià)值，NOBS則更貴，雖有用雙氧水1／6mol的NOBS于pH 8-9進(jìn)行70℃，60min的2．4g/L雙氧水的漂白（徐谷倉，對(duì)近年米我國染整前處理工藝技術(shù)進(jìn)展的同顧和看法，中國紡織工程學(xué)會(huì)前處理學(xué)術(shù)論文集，4-17,2009年12月，青島）報(bào)導(dǎo)。
TAED己被確定為無毒性、無過敏性、無誘變性的產(chǎn)品，生物降解后形成二氧化碳、水、氨和硝酸鹽，在生物降解時(shí)，檢測不出乙二胺。（澤自JSDC，5／6月，154~155，1999，劉呂齡譯，印染譯叢，No．5，1~3．2000）四乙酰乙二胺（TAED）是由醋酐或氯乙酰與乙二胺（用作離基）反應(yīng)生成。漂白時(shí)1mol TAED與2mol雙氧水反應(yīng)生成過醋酸。1mol NOBS與1mol雙氧水作用后生成過壬酸與離基*磺酸。反應(yīng)中雙氧水作為親核性試劑向酰基進(jìn)攻，它們的反應(yīng)式如下：
現(xiàn)在研究zui多是酰類活化劑，酰類活化劑因選用的離基不同而種類繁多，品種達(dá)數(shù)十種。其中zui受關(guān)注的是酰氯與己內(nèi)酰胺（離基）的縮合物。接在離基上的酰氧基可以是非離子的酰氯，也可以是具有陰離子基團(tuán)的酰氯，也可以是具有剛離子基團(tuán)（如季銨鹽）的酰氯（S．H．Lim，Perfomence of a new bleachingactivator on hydrogen peroxide bleaching system，Color Tcchn．120（3），114—118，2004）。后者因具陽離子基團(tuán)而提高了其對(duì)表面具負(fù)電荷的纖維的靜電吸附力，從而提高了其雙氧水漂白效率，而被特別重視。其代表性產(chǎn)品是N[4-（三乙基銨甲撐基苯?；己內(nèi)酰胺氯化物（N-[4-triethylammoniomethyl]-benzoyl]capolactam chloride，TEBCC），它既是?；罨瘎?，又是陽離子型活化劑，被發(fā)現(xiàn)是效果的活化劑，與NOBS對(duì)比，活化能力更強(qiáng)，可用于冷軋堆漂練，時(shí)間可縮短到4-6小時(shí)，白度比常規(guī)24小時(shí)還好，與TEBCC效果相似的陽離子型活化劑還有TMHCTS[6-（NNN*基銨甲基）己酰基己內(nèi)酰胺對(duì)甲苯磺酸（6-NNNtrimethylammonio）hexanoylcaprolacam p-toluenesulfonate的簡稱]。它們的結(jié)構(gòu)代表式．及與雙氧水的反應(yīng)機(jī)理如下：從效果來說：TEBCC（TMHCTS）>NOBS>TAED
TEBCC及TMHCTS雖然具有較佳效果，但價(jià)更昂貴，日本雖有這類助劑商品，但至今未推向市場。
另一類雙氧水活化劑是氰類活化劑，如甜菜堿氨基氰鹽酸鹽（BAN），它是氰基與雙氧水直接反應(yīng)而生成活潑性強(qiáng)而有效利用率更高的雙氧水活化劑，反應(yīng)中不產(chǎn)生離基的分離，對(duì)它的反應(yīng)機(jī)理當(dāng)前研究得還不多，但效率比酰類活化劑強(qiáng)（劉云，申亞麗，甜菜堿氨基氰的合成及低溫助洗作用[C]，2006中國表面活性劑論文集，25—27，2006年5月，大連）。在反應(yīng)中，雙氧水作為親核試劑向含有三鍵的氰基（-C≡N）進(jìn)攻，其進(jìn)攻所需能量比進(jìn)攻?；〉枚?，生成的是亞胺過氧酸，母體是兩性的甜菜堿，具有更高的活性，能在更低于酰類活化劑的溫度下漂白。在傳統(tǒng)漂白工藝中添加1~1.5g/L BAN可以在50~60℃進(jìn)行漂白。
在酰類活化劑與氰類活化劑復(fù)配后，可產(chǎn)生競爭效應(yīng)而降低活化劑的用量。
因?yàn)榛罨瘎┑膬r(jià)格貴而阻礙它的使用，尋找更為便宜的化合物作為雙氧水激化物質(zhì)是當(dāng)前研究的方向。其實(shí)能使雙氧水激化的物質(zhì)很多，凡是對(duì)雙氧水有催化分解和活化作用的物質(zhì)都是雙氧水的激化劑，激化劑包括激化物質(zhì)及活化劑兩類。如堿，堿可使雙氧水分解加速，堿就是雙氧水的激化物質(zhì)，問題是要它的分解產(chǎn)物有沒有漂白作用，至今雙氧水的漂白機(jī)理還米有定論，到底是自由基起漂白作用的還是初生態(tài)氧的作用，爭論未有結(jié)論。若是由自由基是起漂白作用的，那末能使分解出自由基愈多的激化劑，其提高漂白效果的能力越強(qiáng)，是*的激化劑，若它的分解溫度很低，便可進(jìn)行低溫漂白。zui適宜的分解溫度便是漂白溫度。
尿素，雙氰胺，其些礦物質(zhì)、無機(jī)鹽及有機(jī)化合物都可以激化雙氧水分解，有人提出過氧化尿素漂白方法，實(shí)際上就是尿素與雙氧水反應(yīng)生成過氧化尿素，因后者的穩(wěn)定性比雙氧水差，活潑性比雙氧水強(qiáng)，因此白度較好，它可以在低于95℃以下的溫度漂白。雙氰胺也有類似作用，因含有氰基，其反應(yīng)類似于氰類活化劑。前面已經(jīng)提到織物上的雜質(zhì)能促進(jìn)雙氧水分解使纖維氧化而造成破洞，其實(shí)這雜質(zhì)就是激化劑，若漂白溫度降低，可能就是低溫漂白的激化劑。在金屬鹽類中，重金屬離子的催化作用zui強(qiáng)，因使用的危險(xiǎn)性大，會(huì)使整批織物氧化成氧化纖維素，鈣十金屬離子是雙氧水的穩(wěn)定劑，其它族金屬離子不乏有雙氧水的激活作用，選擇得恰當(dāng)可用作激活劑。
作者主持研發(fā)的QR低溫練漂劑（上海祺瑞紡織化工有限公司制造），就是選擇了幾種比較合適的雙氧水激化物質(zhì)與活化劑進(jìn)行合理復(fù)配，利用競爭機(jī)制使使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于TAED、NOBS、BAN的水平，只需0．1~0．4g/L激化劑（根據(jù)漂白溫度高低選用），達(dá)到了印染廠能接受的價(jià)格，使練漂一步法的溫度zui低可達(dá)40℃。是國內(nèi)外練漂溫度zui低，產(chǎn)品質(zhì)量居首的前處理練漂助劑。
QR低溫練漂劑中加入激化劑使雙氧水能在較低溫度下分解出起漂白和去雜作用的有效物質(zhì)，達(dá)到漂向和裂解果膠、蛋白質(zhì)、棉蠟、半纖維素、棉籽殼的作用。為了邦助提高毛效，練漂劑中還要加入適當(dāng)?shù)臐B透劑；為了防止重金屬離子產(chǎn)生破洞，還加入氧漂穩(wěn)定劑；為了協(xié)助降低練漂溫度、提高毛效和使手感柔軟，加入由溶劑及少量納米材質(zhì)制成打洞劑，它能在棉蠟層打洞而保證手感柔軟；整個(gè)體系由pH緩沖劑控制pH在10．8~11之間。這些用劑相互協(xié)同而使整體效果獲得提升。在2007年QR低溫練漂劑供應(yīng)市埸時(shí)，分別制成QR-2010，QR2011及QR2020三只助劑，配制練漂液時(shí)再加雙氧水，不同練漂工藝時(shí)，甚至再添加第四只助劑，現(xiàn)在應(yīng)印染廠的要求，已經(jīng)改成一只俐體助劑。在多合一練漂劑汽蒸法練漂時(shí)無法達(dá)到毛效要求的情況一下，常添加本廠的QR2010低溫練漂劑，毛效就能大幅提高。
QR低溫練漂劑在間歇式前處理設(shè)備上，如卷染機(jī)，噴射溢流機(jī)，煮布鍋，筒子紗染機(jī)，繩狀機(jī)上使用，可用40℃處理60min的前處理，以替代原100℃處理60min的練漂工藝，毛效>13cm，白度>80％，無棉籽殼，處理后的水洗次數(shù)省一半，節(jié)水節(jié)能一半以上，且織物強(qiáng)力降低少，污水COD明顯降低。還克服了混紡織物中的化學(xué)纖維（如蛋白纖維，竹漿纖維）泛黃，漂不白和氨／棉混紡織物產(chǎn)生死皺紋的疵病。
QR低溫練漂劑在冷軋堆前處理工藝上應(yīng)用，己解決了過去阻礙冷軋堆工藝不能正常投產(chǎn)的難題：白度不高，毛效不佳，棉籽殼去不凈，以及適應(yīng)的棉布r鋪種少等難題。 冷軋堆原來工藝為：棉布浸軋練漂液后打卷，室溫堆置24~36小時(shí)，而后用95~100℃熱水洗。烘干后，再經(jīng)雙氧水100℃汽蒸漂白（復(fù)漂）20~30min，毛效5~6cm，白度75~78％，棉籽殼玄不凈，同時(shí)此工藝不適用于緊窯織物如大綢，卡其等品種，用QR低溫練漂劑后只需在浸軋后室溫堆置6-8小時(shí)，而后95~100℃熱水洗，不用復(fù)漂，白度>80％，毛效>10cm，棉籽殼去凈，質(zhì)量都高于原工藝，解決了所有品種都能生產(chǎn)的難題，使冷軋堆工藝得以全面應(yīng)用，因冷軋堆是練漂工藝中能耗zui低的工藝，所以，在QR低溫練漂劑推廣使用后，很多印染廠都在上冷軋堆設(shè)備，以期取代原來的連續(xù)式汽蒸前處理工藝。
QR低溫練漂劑在J形箱中連續(xù)練漂也已推廣應(yīng)用，織物先浸軋40~50℃練漂液，然后堆放在J形箱中4小時(shí)．再熱水洗，比現(xiàn)在100℃汽蒸練漂節(jié)能可觀。J形箱系原米次氯酸鈉漂白的設(shè)備。
QR低溫練漂劑在藥棉和醫(yī)用衛(wèi)生拭巾中的生產(chǎn)中應(yīng)用，已將原來在煮布鍋中130℃堿煮練兩次，再由雙氧水漂白三道加工工序縮短為一次80℃練漂處理，經(jīng)日本有關(guān)質(zhì)量檢測部門檢測，各項(xiàng)指標(biāo)都符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，與老工藝相比，優(yōu)于老工藝，而縮短加工時(shí)間，節(jié)能節(jié)水減排*。
在上述四種工藝中均杜絕了破洞的產(chǎn)生。也不產(chǎn)生硅垢。
除QR低溫練漂劑外，國內(nèi)也有低溫練漂或低溫漂白的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，zui低漂白溫度為60℃，都使用雙氧水活化劑NOBS或TAED，有的先在pH5~6，迸行60~80℃低溫漂白，而后再用燒堿高溫煮練，竹漿纖維則用60—80℃低溫漂白，也有用加活化劑昀冷軋堆，堆置4h，洗后再用燒堿煮練，也有不煮練的，其活化劑的用量，浸漂為2g/L，軋漂為8g/L左右。人多停留在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段（徐春松，棉紗線的H202／NOBS低溫活化劑漂白工藝，印染，（19），2009，5．8；張婧，活化劑NOBS／TAGU在棉冷軋堆前處理中的應(yīng)用，印染，（20），2009，16—18；王東寧，雙氧水漂白活化劑在棉織物冷軋堆前處理中的應(yīng)用，印染（15）2009，15—18）。
2．4生物酶練漂劑
生物酶練漂是近二十年來研究zui熱門的課題，處于*地位的是美閏杰能科公司及丹麥的諾維信公司，新開發(fā)的領(lǐng)域及大部分都是這兩家公司開始的。我國開發(fā)較晚，正在急氣直追，模仿的多，創(chuàng)新的少。
到目前為主，生物酶前處理雖然發(fā)表的研究文獻(xiàn)很多，不少，但在實(shí)際使用的不多，目前僅在針織物間歇式練漂時(shí)與雙氧水一起進(jìn)行練漂工藝是否合理尚待商榷。
2．4．1 生物酶練漂的優(yōu)點(diǎn)：
（1）生物酶是綠色環(huán)保的氨基酸化合物，無毒，無害，不會(huì)造成環(huán)境污染，能*生物降解，用生物酶進(jìn)行棉練漂，洗液污水的COD較低，一般在1500ppm，比傳統(tǒng)的練漂污水量少。這是形成研究熱的主要原因。
（2）練漂后分解物容易洗滌，用水量節(jié)約。
（3）可在60~70℃進(jìn)行低溫練漂，節(jié)能多。
（4）如果不用或少用纖維素酶，不會(huì)發(fā)生織物降強(qiáng)。
（5）反應(yīng)速度快，酶的反應(yīng)速度比通常的化學(xué)反應(yīng)要快百億倍，但由于酶是高分子化合物，不易滲透入纖維，反應(yīng)只能從纖維表面進(jìn)行，使這一特征無法早現(xiàn)，因此而延艮了練漂時(shí)間，即使這樣，練漂還能在1h內(nèi)完成。
（6）酶反應(yīng)具有專一性，一般的說，一種酶只能分解一種物質(zhì)或一類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不會(huì)影響其他類物質(zhì)。
（7）手感柔軟。這是因?yàn)槊尴炍闯浞秩コ?br />來源: 印染在線