紡織品經(jīng)過(guò)雙氧水漂白后,殘留的過(guò)氧化氫會(huì)危害活性染料染色,易造成色差、色花等染疵,因此染色前必須將織物及水浴中的H202清除。
01
純棉針織前處理
純棉針織坯布或紗線,通常帶有較多的棉纖維伴生物(如蠟狀物質(zhì)、果膠物質(zhì)、灰分等),這些伴生物極大地影響棉纖維的潤(rùn)濕性與染色性,所以染色前必須通過(guò)精練漂白處理將其去除。針織物由于經(jīng)紗不上漿,加之組織規(guī)格松軟,坯布的煉漂通常在染色機(jī)中進(jìn)行,而后經(jīng)水洗、中和再以活性染料染色。純棉機(jī)織物染艷亮及其中淺色澤時(shí),也常會(huì)因煉漂半制品的白度不足,在染色前再做復(fù)氧漂工藝處理,經(jīng)水洗后再以活性染料染色。
利用雙氧水其氧化性將紡織品中的雜質(zhì)、色素等物質(zhì)氧化褪色后,使紡織品具有一定的白度和吸濕性能,保證后續(xù)的染色等染整加工順利進(jìn)行。雙氧水(又稱(chēng)過(guò)氧化氫)是紡織品前處理中必不可少的一種化學(xué)助劑,其氧化性能以及成本優(yōu)勢(shì)使得其用量一直占據(jù)紡織用氧化劑的前列;雙氧水主要用于漂白工藝。精練漂白處理后的棉制品染色前,倘若在布面和水浴中殘留有雙氧水,將破壞活性染料基團(tuán),使染料與棉纖維之間不能形成有效的共價(jià)健而造成色淺、色花等染疵。
在實(shí)際生產(chǎn)中,棉織物染色前氧漂經(jīng)水洗再進(jìn)行活性染料染色的工藝模式,經(jīng)常存在著得色穩(wěn)定性差(深淺、色光),重現(xiàn)性不良,小樣放大樣失準(zhǔn),缸與缸之間色差明顯以及色澤不勻(色花)等問(wèn)題;活性染料的染色物在服用洗滌過(guò)程中,還存在著緩慢落色(褪色)的問(wèn)題。
02
雙氧水及殘留對(duì)活性染色的影響
活性染料耐H202穩(wěn)定性很差,各種類(lèi)型的活性染料,在浸染染色中耐H202的穩(wěn)定性都比較差;棉織物活性染料染浴中一旦有H202帶入,染料的活性基團(tuán)就會(huì)遭到破壞,無(wú)論是低溫型或高溫型活性染料,還是中溫型或熱固型活性染料,在含有H202的染浴中染色,其得色深度及顏色的鮮艷度都會(huì)明顯下降,但下降幅度不同。
而且,H202含量越高,下降幅度越大;嚴(yán)重者造成色差、色花及色斑等染疵,因而染色前必須將織物上殘留的雙氧水及水浴中的H202清除。否則,殘余的雙氧水會(huì)將染料氧化褪色,導(dǎo)致紡織品產(chǎn)生得色低、色花等染色疵病。
究其原因有兩個(gè)
(1)部分染料的發(fā)色團(tuán)或活性基,遭到H202破壞,使染料消色或失去上染能力。
(2)部分染料-纖維素的結(jié)合鍵發(fā)生了斷裂,使已上染的染料脫落(一般說(shuō)活性基的化學(xué)活性越強(qiáng),染料-纖維鍵越容易斷裂)。
因此,只有染液中雙氧水帶入(即使?jié)舛群艿停?,也?huì)發(fā)生明顯的色淺,這可從以下實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí),見(jiàn)下表1。
表1 雙氧水對(duì)常規(guī)活性染料染色結(jié)果的影響
在含H202的染浴中,各種類(lèi)型的活性染料與纖維素纖維上已形成的結(jié)合鍵,也會(huì)產(chǎn)生一定程度的“斷鍵”現(xiàn)象;這說(shuō)明H202對(duì)活性染料染色結(jié)果(減色,變色)的影響,主要是因染料的發(fā)色基團(tuán)或活性基遭到破壞所致。
(1)活性染料耐H202穩(wěn)定性差,是染色前進(jìn)行氧漂經(jīng)水洗再活性染料染色,容易產(chǎn)生色澤不穩(wěn)定問(wèn)題的癥結(jié)所在。這是由于織物在噴射溢流染色機(jī)或氣流染色機(jī)中繩狀氧漂后,織物中包含的H202通常難以徹底洗凈,一旦帶入后道染浴中,必然造成色澤(深淺,色光)的波動(dòng)。
(2)活性染料與纖維素纖維的結(jié)合鍵所存在的氧化性“斷鍵”現(xiàn)象,是活性染料的染色物在服用洗滌過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生逐漸落色的根源。這是因?yàn)椋S眉矣孟礈靹┲幸话銜?huì)含有過(guò)硼酸鈉、過(guò)碳酸鈉等氧化物,它們會(huì)不同程度地催化活性染料與纖維素纖維結(jié)合鍵斷裂的緣故。
染浴中無(wú)殘余過(guò)氧化氫 浴中5mg/L H202含量 浴中30mg/L H202含量
染浴中的雙氧水殘余量一般采用試紙來(lái)檢測(cè)。
03
除氧凈洗工藝介紹
消除H202對(duì)活性染料染色結(jié)果的負(fù)面影響的除氧凈洗工藝有:水洗除氧、還原劑處理和酶處理三種方式。
1.洗滌脫氧法
A、By-rinsing水洗
水洗除氧即使用大量的清水將布面殘余的雙氧水沖洗,稀釋后去除。
工藝流程:Bleaching(漂白)→Rinsing(水洗)→Rinsing(水洗)→Rinsing(水洗)→Rinsing(水洗)→Dyeing(染色)。
染色前煉漂或氧漂后,采用熱水洗→熱水洗→溢流冷水洗,確認(rèn)H202已充分洗盡后,方可以活性染料染色。該法耗能大,排污多,成本高且難以除盡,顯然不符合當(dāng)今“節(jié)能、減排、增效”的染整理念。
B、With reducing agent還原劑凈洗
還原劑除氧一般使用海波(sodium hyposulf- ite,硫代硫酸鈉)、保險(xiǎn)粉(連二亞硫酸鈉)等作為還原劑,與雙氧水反應(yīng),后續(xù)水洗去除殘余的還原劑。
工藝流程:Bleaching(漂白)→Rinsing(水洗)→Reducing agent(還原劑)→Rinsing(水洗)→Dyeing(染色)。
水洗除氧可能會(huì)有除氧不凈的風(fēng)險(xiǎn);還原劑除氧也可能存在還原劑物質(zhì)清洗不徹底的問(wèn)題,影響染色性能;而且相對(duì)酶處理,水洗除氧和還原劑除氧工序長(zhǎng)、耗水量大。
C、With Catalase除氧酶除氧
酶處理指的是采用過(guò)氧化氫酶催化過(guò)氧化氫分解來(lái)實(shí)現(xiàn)除氧的目的,酶處理由快速、徹底的優(yōu)點(diǎn)。
工藝流程:Bleaching(漂白)→Rinsing(水洗)→Catalase(過(guò)氧化氫酶)→Dyeing(染色)。
不同的除氧方式對(duì)應(yīng)活性染色效果:
A、除氧酶除氧 B、還原劑除氧 C、水洗除氧
水洗除氧即用冷水反復(fù)洗,這樣不僅要耗費(fèi)過(guò)多的水、電、汽,工藝時(shí)間過(guò)長(zhǎng),且存有除氧不凈的風(fēng)險(xiǎn);還原劑除氧也可能存在還原劑清洗不徹底的問(wèn)題。而且相對(duì)酶處理,水洗除氧和還原劑除氧工序長(zhǎng)、耗水量大。因此,生物酶脫氧法快捷有效,而且節(jié)能、減排、增效優(yōu)勢(shì)突出。具有專(zhuān)一性的生物催化劑環(huán)保型過(guò)氧化氫酶的出現(xiàn),提供了氧漂生物凈化工藝。
酶處理除氧是適應(yīng)節(jié)能減排要求以及保證紡織品加工質(zhì)量的佳選擇;由于只需要做一道冷水洗,中和脫氧染色可同浴進(jìn)行;生物酶脫氧法快捷有效,而且節(jié)能、減排、增效優(yōu)勢(shì)突出;這一全新的綠色工藝具有突出的“節(jié)能、減排、增效”優(yōu)勢(shì)。
2.生物除氧酶除氧法
主要應(yīng)用于氧漂后的生物凈化,在染色前去除氧漂后殘留于紡織品及其工藝環(huán)境中的過(guò)氧化氫;具有專(zhuān)一性的生物催化劑環(huán)保型過(guò)氧化氫酶的出現(xiàn),提供了氧漂生物凈化工藝;這一全新的綠色高效工藝可大大縮短工藝時(shí)間,節(jié)約用水、降低能耗,高效徹底分解雙氧水,使染色完全環(huán)保。
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