染料助剂
活化剂在羊毛低温漂白的应用研究
佚名
2007/8/14
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活化剂在羊毛低温漂白的应用研究

在H2O2漂白浴中加入活化剂,是一种可以有效提高漂白效果的化学方法。H2O2活化剂是酰基结合了某些基团的酰化剂,如四乙酰乙二胺(TAED),四乙酰甘脲(TAGU),五乙葡萄糖(PAG),壬酰基苯磺酸钠(NOBS)等。H2O2活化剂可与H2O2反应生成氧化能力更强的过氧酸,大大提高H2O2在较低温度和pH值条件下的漂白效果。

目前,TAED/H2O2体系的漂白工艺在棉、大豆蛋白复合纤维等方面已有较多研究[1—3],而在纯羊毛的漂白方面,文献报道较少。本文研究了各种因素对TAED/H2O2体系漂白羊毛效果的影响,并对四乙酰乙二胺(TAED),四乙酰甘脲(TAGU),五乙酰葡萄糖(PAG)漂白效果进行了比较。

1试验

1.1材料

织物:市售纯羊毛织物。

药品:TAED(工业品),TAGU(工业品),PAG(工业品),H2O2(30%、分析纯),乙酸(分析纯),硫酸(分析纯),无水碳酸钠(分析纯),焦磷酸钠(分析纯),JFC(工业品)。

1.2仪器设备

HD026N型全自动白度计(北京康光仪器有限公司)。

1.3基本漂白方法

漂白处方:H2O2(30%)9 g/L、TAED/H2O2质量比0.5、pH值5~6、焦磷酸钠2 g/L、JFC 2 g/L,浴比1∶40,时间30 min,温度60℃。

工艺流程:溶解活化剂→升温至60℃→加入H2O2,焦磷酸钠,JFC→乙酸调节pH值→投入织物→保温30 min→取出织物→水洗→烘干。

2结果与讨论

2.1 TAED/H2O2质量比对漂白效果的影响

TAED/H2O2质量比对羊毛漂白效果的影响。随着TAED用量的提高,羊毛织物的白度先提高后降低。TAED能与H2O2分解生成的HOO-发生亲核取代反应,生成过氧酸,过氧酸是比H2O2更强的氧化剂,可大大提高H2O2在较低温度和pH值条件下的漂白效果[1]。

随着TAED用量的提高,反应生成过氧酸的浓度增加,漂白效果提高,白度增加。但当TAED与H2O2的质量比超过一定值以后,羊毛的白度开始下降。这可能是受羊毛纤维蛋白质结构的影响,蛋白质的耐氧化性能较差,而过氧酸为强氧化剂,当过氧酸超过一定浓度以后,可能会使羊毛纤维的蛋白质结构氧化显色[3]。所以在羊毛漂白过程中,过氧酸一方

面使色素氧化消色,另一方面使蛋白质氧化显色。

开始时,过氧酸的浓度较低,对羊毛蛋白质结构的影响较小,氧化色素消色为主要方面,织物的白度提高;随着TAED用量的提高,生成过氧酸的浓度提高,使其氧化蛋白质显色的一面逐渐表现出来,织物的白度开始下降。由图1可以看出,TAED与H2O2的质量比为0.5时,织物的白度最高。

2.2 H2O2质量浓度对漂白效果的影响

H2O2质量浓度对漂白效果的影响。随着H2O2质量浓度的提高,织物的白度提高,在H2O2质量浓度大于9 g/L以后,白度的提高不明显。随着H2O2质量浓度的提高,生成的过氧酸等有效漂白成分的浓度增加,漂白效果提高,白度增加。当H2O2质量浓度达到一定程度以后,有效漂白成分的生成速率高于织物的消耗速率,使一部分有效成分来不及与织物反应就被分解,造成了无效消耗,也使织物的白度无显著提高。由图2可知,H2O2质量浓度为9 g/L较合适。

2.3 pH值对漂白效果的影响

分别用硫酸、乙酸、碳酸钠调节pH值。pH值对漂白效果的影响如图3所示。由图3可以看出,羊毛织物的白度随着pH值的升高,先提高后降低。pH值对H2O2的分解及过氧酸的稳定性都有影响。随着pH值的提高,H2O2分解的量与TAED反应的HOO-的量增加,生成的过氧酸浓度增加,但过氧酸在不同pH值条件下的稳定性不同,过氧酸在弱酸性条件下较稳定,而在碱性条件下稳定性较差。pH值对白度的影响,可能是由于pH值对这2种反应影响的共同结果造成的。由图3可知,pH值为5~6时,织物的白度最好。

2.4温度对漂白效果的影响

温度对漂白效果的影响如图4所示。由图4可以看出,随着温度的提高,织物的白度先提高后降低;过氧酸等有效漂白成分的反应速率提高,相同时间内参与漂白的过氧酸量增加,织物的白度提高;过氧酸稳定性降低,无效分解率增加,起漂白作用的有效成分减少;开始时,漂白速率增加为主要方面,织物的白度增加;到达一定温度以后,漂白有效成分减少成为主要方面时,织物的白度开始下降。由图4可知,60℃时织物的白度最高。

2.5时间对漂白效果的影响

时间对漂白效果的影响。随着时间的延长,织物的白度先显著提高,后提高缓慢;漂液中的漂白有效成分被逐渐消耗,浓度降低。开始时,漂液中漂白有效成分的浓度较高,增加时间,白度的提高明显,到达一定时间以后,由于有效漂白成分被消耗,浓度降低,漂白效率降低,时间增加,白度提高得比较缓慢。由图5可知,漂白时间30 min比较合适。

2.6不同活化剂对漂白效果的影响

四乙酰乙二胺(TAED),四乙酰甘脲(TAGU),五乙酰葡萄糖(PAG)是文献中经常报道的3种活化剂。这3种活化剂均为有机酰类化合物,漂白活化的原理也几乎相同,都是通过和H2O2的水解反应,使过羟基离子酰基化,产生过氧乙酸而起作用[4]。过氧酸是比H2O2更活泼的漂白剂,能在较低的温度和pH值条件下有效地漂白。不同活化剂对漂白效果的影响。3种活化剂都对H2O2漂白具有明显的活化作用,3种活化剂与H2O2的质量比对织物白度的影响规律也相似,都是随着活化剂用量的提高,织物的白度先提高后降低,且都是在活化剂与H2O2的质量比为0.5左右时,白度达到最高。从活化漂白的效果上看,以相同质量比的3种活化剂/H2O2体系漂白羊毛,织物的白度略有差异,3种活化剂活化H2O2漂白后织物的白度依次为:TAGU>TAED>PAG。

3结论

①H2O2漂白羊毛的工艺中加入的TAED具有明显活化作用,在H2O2(30%)9 g/L,TAED/H2O2质量比0.5,pH值5~6,60℃,30 min的条件下,可获得良好的漂白效果。

②TAED,TAGU,PAG都对H2O2具有显著的活化作用,活化漂白羊毛的效果:TAGU>TAED>PAG。

参考文献:

[1]赵建平,王祥荣.TAED对H2O2漂白棉纤维的影响[J].染料与助剂,2004(1):70-72.

[2]陈文华,唐人成.大豆纤维H2O2—四乙酰乙二胺漂白[J].针织工业,2007(12):51-54.

[3]赵建平,唐人成,王祥荣,等.大豆纤维用H2O2/四乙酰乙二胺活化体系漂白[J].丝绸,2003(11):32-36.

[4]郭华清,张卉,王双飞.新型过氧化氢助漂剂的研究与发展[J].造纸化学品,2004(2):11-13.


              

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