刘文福，谢晓娟，吴秀花
(三明职业技术学院轻纺工业系，福建三明365000)
双氧水(过氧化氢)因价廉、漂白效果好、去杂能力强和无污染等优点，广泛应用于纤维素纤维织物的漂白。由于受能源、环保及成本等因素的影响，大多数企业已将纯棉织物前处理加工改为高效短流程工艺。高效短流程工艺能缩短工艺流程，提高生产效率，节能减排和降低成本，但也存在一些弊端，如在纯棉织物前处理中会产生破洞，造成纤维脆损等。笔者结合生产实际，予以分析氧漂破洞的产生原因，并提出相应的解决措施。
1 影响双氧水分解速率的主要因素
双氧水分解受多种因素影响，如双氧水质量浓度、温度、pH值、重金属离子及其它物质等。综合考虑各因素对氧漂的影响，应合理制定工艺，以有效控制双氧水分解。
1．1双氧水质量浓度
双氧水质量浓度较低时，分解速率较慢，随着质量浓度的升高，分解速率逐渐增大。
1．2温度
当温度提高至一定程度后，便加速分解，且温度越高，分解越快。
1．3 pH值
双氧水在强酸性(pH值3)条件下稳定性较差，分解速度很快；双氧水在弱酸性(pH值≈4)条件下较稳定；当pH值5～7时，分解速度加快。
双氧水在碱性条件下不稳定，双氧水分解速度较快，且易形成H02-，而HO2-为亲核试剂，引发H202分解，产生游离基。其反应如下：
H202→H+ +H02-
H202+H02-→+H02·+H0·+H0-
当pH值>11时，H202分子大部分以H02-形式存在，所以稳定性很差，且随pH值的升高，稳定性下降，分解速度更快。
1．4金属离子
双氧水溶液中含有的微量金属离子也会影响其分解速度，如铜、铁、镍、锌、铬等都能催化双氧水分解，其中催化作用最强的是铜离子和铁离子。
在金属离子催化作用下，H202迅速分解成HO·，H02-，H02-和02等。为了控制双氧水分解，不浪费有效组分以及不过度损伤纤维，通常在漂液中加入一定量的稳定剂，如水玻璃、螯合剂和络合剂等。
1．5 其它
除上述影响双氧水分解作用因素外，如极细小的带有棱角的固体物质、容器器壁、纤维和胶体等固体表面等其它因素，也会加速其分解。
2 试验
2．1材料和仪器
材料纯棉双层坯布和沾有铁锈的双层坯布。
试剂30％双氧水(IR)，硫酸(AR)，高锰酸钾(AR)，氢氧化钠(IR)，水玻璃(IR)，精练剂。
仪器EL-400立式气动小轧车(上海朗高纺织设备有限公司)，AS-24恒温水浴锅，JJ500高精密电子天平(北京海纳兴业科技有限公司)，101-2电热鼓风恒温干燥箱，YG(B)026H-250型电子织物强力试验仪，滴定管(50 mL)，移液管(1，5，10 mL)，锥形瓶(250 mL)等。
2．2双氧水分解率的测定
将漂液置人恒温水浴锅，升温至100℃，分别于0，15，30，45和60min移取5 mL漂液，置于250 mL锥形瓶，再加入20 mL蒸馏水和6 mol／L硫酸5mL，摇匀。用0．125 8 mol／L高锰酸钾标准溶液滴定至呈粉红色，以30 S内不褪色为终点，并记下消耗的高锰酸钾体积，重复3次。双氧水分解率按式(1)计算：
刘文福，谢晓娟，吴秀花
(三明职业技术学院轻纺工业系，福建三明365000)
双氧水(过氧化氢)因价廉、漂白效果好、去杂能力强和无污染等优点，广泛应用于纤维素纤维织物的漂白。由于受能源、环保及成本等因素的影响，大多数企业已将纯棉织物前处理加工改为高效短流程工艺。高效短流程工艺能缩短工艺流程，提高生产效率，节能减排和降低成本，但也存在一些弊端，如在纯棉织物前处理中会产生破洞，造成纤维脆损等。笔者结合生产实际，予以分析氧漂破洞的产生原因，并提出相应的解决措施。
1 影响双氧水分解速率的主要因素
双氧水分解受多种因素影响，如双氧水质量浓度、温度、pH值、重金属离子及其它物质等。综合考虑各因素对氧漂的影响，应合理制定工艺，以有效控制双氧水分解。
1．1双氧水质量浓度
双氧水质量浓度较低时，分解速率较慢，随着质量浓度的升高，分解速率逐渐增大。
1．2温度
当温度提高至一定程度后，便加速分解，且温度越高，分解越快。
1．3 pH值
双氧水在强酸性(pH值3)条件下稳定性较差，分解速度很快；双氧水在弱酸性(pH值≈4)条件下较稳定；当pH值5～7时，分解速度加快。
双氧水在碱性条件下不稳定，双氧水分解速度较快，且易形成H02-，而HO2-为亲核试剂，引发H202分解，产生游离基。其反应如下：
H202→H+ +H02-
H202+H02-→+H02·+H0·+H0-
当pH值>11时，H202分子大部分以H02-形式存在，所以稳定性很差，且随pH值的升高，稳定性下降，分解速度更快。
1．4金属离子
双氧水溶液中含有的微量金属离子也会影响其分解速度，如铜、铁、镍、锌、铬等都能催化双氧水分解，其中催化作用最强的是铜离子和铁离子。
在金属离子催化作用下，H202迅速分解成HO·，H02-，H02-和02等。为了控制双氧水分解，不浪费有效组分以及不过度损伤纤维，通常在漂液中加入一定量的稳定剂，如水玻璃、螯合剂和络合剂等。
1．5 其它
除上述影响双氧水分解作用因素外，如极细小的带有棱角的固体物质、容器器壁、纤维和胶体等固体表面等其它因素，也会加速其分解。
2 试验
2．1材料和仪器
材料纯棉双层坯布和沾有铁锈的双层坯布。
试剂30％双氧水(IR)，硫酸(AR)，高锰酸钾(AR)，氢氧化钠(IR)，水玻璃(IR)，精练剂。
仪器EL-400立式气动小轧车(上海朗高纺织设备有限公司)，AS-24恒温水浴锅，JJ500高精密电子天平(北京海纳兴业科技有限公司)，101-2电热鼓风恒温干燥箱，YG(B)026H-250型电子织物强力试验仪，滴定管(50 mL)，移液管(1，5，10 mL)，锥形瓶(250 mL)等。
2．2双氧水分解率的测定
将漂液置人恒温水浴锅，升温至100℃，分别于0，15，30，45和60min移取5 mL漂液，置于250 mL锥形瓶，再加入20 mL蒸馏水和6 mol／L硫酸5mL，摇匀。用0．125 8 mol／L高锰酸钾标准溶液滴定至呈粉红色，以30 S内不褪色为终点，并记下消耗的高锰酸钾体积，重复3次。双氧水分解率按式(1)计算：
式中：Vo——0min时移出漂液滴定所消耗的高锰酸钾标准溶液体积，mL；
Vn——不同时间移出漂液滴定所消耗的高锰酸
钾标准溶液体积，mL。
2．3轧漂工艺
工艺条件 坯布→浸轧漂液(室温，轧余率100％)→汽蒸(98～100℃，60 min)→热水洗(85～90℃)→温水洗(70～75℃)→冷水洗→烘干
工艺处方／(g／L)
100％H202 30
NaOH l～80
精练剂 8
2．4冷漂工艺
工艺流程和条件坯布→浸轧漂液(室温、轧余率100％)→包封堆置(室温，24 h)→热水洗(85～90℃)→温水洗(70—75℃)→冷水洗→烘干
工艺处方参照2．3节轧漂工艺处方。
2．5强力测定
将漂白布裁剪成300 mm×60 mm试样两条，并在两长边各拆去5 mm边纱，使其长边不含断纱线，且短边有效宽度为50 mm。然后用YG(B)026H-250型电子织物强力试验仪测定其强力。本试验测试经向断裂强力，并将处理前后的强力下降率按式(2)计算：
式中：No——处理前试样的断裂强力；
N1——处理后试样的断裂强力。
3 结果与讨论
3．1水质对双氧水分解率的影响
表1水质对双氧水分解率的影响
注：100％双氧水30g/L，温度100℃。
由表1可知，本地区的自来水中重金属离子的含量较低，对双氧水分解率的影响较小。据有关部门检测，该地区的水质接近软水。当双氧水溶液中含有重金属离子时，双氧水的分解速率将大大加快。
3．2烧碱质量浓度对双氧水分解率的影响
表2烧碱质量浓度对双氧水分解率的影响
注：100％双氧水30g/L，温度100℃。
由表2可知，烧碱对双氧水分解率的影响较大。在高温条件下，随着烧碱质量浓度的提高，双氧水分解速率加快。在相同工艺下，加入坯布后，双氧水分解速率有所下降，这是因为坯布所含浆料及共生物对双氧水分解速率有抑制作用。
3．3 吸附型稳定剂对双氧水分解率的影响
吸附型稳定剂最典型的是水玻璃(硅酸钠)，只有在适量的钙、镁离子存在时，其对双氧水的稳定作用才较为显著。水玻璃能与漂液中的Ca2+、Mg2+生成具有多孔性海绵状网状结构的共生胶体，可吸附重金属离子和其它杂质，从而达到稳定双氧水分解的目的。
表3 吸附型稳定剂在不同碱性条件下对双氧水分解率的影响
由表3可知，在烧碱质量浓度较低时，水玻璃具有一定的稳定作用，但随着烧碱质量浓度的增大，水玻璃的稳定效果下降。
据有关资料报道，水玻璃容易形成硅垢，且耐碱性很差，当烧碱质量浓度超过3g/L时会形成硅酸，不利于形成吸附型胶体，且在碱氧一浴法中具有活化双氧水的作用。因此，水玻璃在高温浓碱时对漂液无稳定作用，不适于碱氧一浴法工艺。
3．4破洞的产生及解决措施
3．4．1 烧碱质量浓度对氧漂织物强力的影响
表4双氧水存在下烧碱质量浓度对织物强力的影响
注：原坯布的撕破强力为704．3 N。
由表4可知，双氧水存在时，烧碱质量浓度增加，织物的强力逐渐下降。轧漂工艺对织物强力损失率比冷漂工艺高(注：未考虑织物经松弛加工收缩对织物密度的影响)；处理后的织物表面均未出现破洞。
3．4．2铁锈对氧漂织物强力的影响
当双氧水质量浓度为30 g／L，烧碱质量浓度达一定值(轧漂工艺烧碱质量浓度40g/L，冷漂工艺烧碱质量浓度50 g／L)后，织物含有铁锈渍处出现针眼大小的破洞，且破洞的边缘强力也较差。这是因重金属离子催化双氧水分解，织物受到剧烈氧化及损伤而致。
3．4．3解决措施
(1)首先要监控原材料的质量。要尽量避免坯布在织造过程中受铜、铁等重金属离子物质或油污渍污染，以及运输、搬运时沾上铁锈等杂质。
(2)在符合前处理要求的前提下，可适当降低双氧水及烧碱的质量浓度。这样可避免破洞的产生及织物强力损失。
(3)在氧漂时，要控制好影响双氧水分解的敏感因素。考虑到漂白时织物上沾有铁锈渍，水中含有大量铁离子，以及漂白时与铜、铁器材接触等情况，要寻找更为适合的氧漂工艺(如酶一氧工艺等)及高性能助剂。
(4)宜采用退煮一漂两浴法工艺，而尽量避免用退煮一漂两浴法或退煮漂一浴法工艺。这样可避免发生双氧水及浓碱同时存在的情况，发挥吸附型稳定剂的作用，也可使织物上的铁锈在前道处理中较多地予以洗除。
(5)在氧漂液中，最好避免选用耐碱性较差的水玻璃作双氧水稳定剂，宜选用螯合型稳定剂、络合型稳定剂，或两者同浴使用。所选用的稳定剂应能在高温浓碱条件下，对铁离子具有相当高的络合能力，以有效控制双氧水分解速率。
4 结论
造成纯棉织物双氧水漂白过程中产生破洞的因素主要是重金属离子对双氧水的催化作用。在生产中应注意各工序规范的操作方法及控制手段，如适当降低双氧水及烧碱质量浓度，避免织物接触重金属离子，宜采用退煮一漂两浴法工艺，以及选用螯合型或络合型稳定剂等。
