低温氧漂活化剂TAED结构性能表征及其在漂白中的应用（三）

　　李青，唐人成

　　2.2.2双氧水/高纯TAED产品漂白工艺条件探讨

　　尽管采用水溶性好的TAED剂型或产品(如WarwickT2O2)与双氧水组合进行过乙酸漂白存在化料、加料方便等优点，但仍存在化学品费用高、进货渠道有限的缺点。考虑到目前国内尚没有水溶性好的TAED剂型，为了促进国产高纯TAED产品在纺织品漂白中的应用，有必须对高纯TAED产品在漂白中的应用特点和工艺条件进行探讨。以下采用金科白色粉状TAED产品进行试验。

　　2.2.2.1 H202/TAED摩尔比

　　固定双氧水用量，改变TAED用量，配制不同摩尔比的H202/TAED漂液进行漂白试验。由图7可知，随着TAED用量的增加，两种织物的白度均逐渐增加、黄度逐渐减小；当摩尔比超过8：4后，白度和黄度的变化值很小。由文献2中H202与TAED的反应式可知，H202与TAED反应的理论摩尔比为2：1。如果TAED用量较低，则产生的过乙酸量不足，故漂白效果不理想；当摩尔比达到2：1时，因H2O2与TAED反应较完全，生成的过乙酸量较多，故漂白效果较好。虽然适当过量的TAED可驱使反应更加完全，但白度的提高有限，故通常按理论摩尔比配制漂白液即可。根据图7中的试验结果可以推测，在实际生产中，若适当降低TAED用量(可降低化学晶品成本)，如采用2：0.75的H2O2/TAED摩尔比，也能获得较好的漂白效果。在以下的进一步试验中H2O2/TAED摩尔比均取2：1。

　　图7 H202/TAED摩尔比对棉和竹浆/棉针织物白度和黄度的影响

　　注：30%双氧水7g/L，TAED xg/L(按H202/TAED摩尔比计算)，其它条件同基本漂白方法。

　　2.2.2.2双氧水用量

　　由图8可知，随着双氧水用量的增加(TAED按反应的理论摩尔比同时增加)，漂白织物的白度逐渐增加、黄度逐渐降低。当双氧水用量较低时，双氧水与TAED反应所产生的过乙酸浓度较低，不易达到理想或很白的漂白效果。当双氧水用量达到7g/L后，织物白度不再增加，两种织物的白度可稳定在91～92。当双氧水用量过高时，双氧水与TAED反应生成过乙酸的速率高下漂白反应的速率，使过量的活泼过乙酸无效损失；同时，过乙酸具有很强的氧化能力，其量过高会影响纤维的强度。考虑到当双氧水用量为4g/L时两种织物的白度可达90～91，白度值已较高，在实际生产中，可根据织物漂白的白度要求和加工成本，双氧水用量可取4～7 g/L。

　　另外，将图9的常规双氧水漂白试验结果与双氧水/TAED漂白试验结果进行比较，可以发现，常规双氧水漂白织物的白度明显较低、黄度较高，这说明采用双氧水/TAED活性体系漂白可明显提高漂白织物的白度。对于一些用常规双氧水漂白难以获得较高白度的纺织品而言，采用双氧水/TAED活性体系漂白，可有效地解决这些纺织品白度不高的问题。

　　图8双氧水/TAED漂白：双氧水用量对棉和竹浆/棉针织物白度和黄度的影响

　　注：30%双氧水xg/L，TAED用量按H202/TAED摩尔比2：1计算，其它条件同基本漂白方法。

　　图9双氧水漂白：双氧水用量对棉和竹浆/棉针织物白度和黄度的影响

　　注：30%双氧水xg/L，其它条件同某本漂白方法。

　　2.2.2.3漂白温度

　　图10表明，对于棉和竹浆/棉针织物而言，随着漂白温度的升高，漂白织物的白度增加，黄度降低；95℃时白度最高、黄度最低。该试验结果与双氧水和TAED反应程度随温度升高而增加的结果是一致的.

　　图10漂白温度对棉和竹浆/棉针织物白度和黄度的影晌

　　注：30%双氧水7 g/L，TAED用量按H202/TAED摩尔比2：1计算，其它条件同基本漂白方法。

　　在本课题组以前的研究中曾发现：大豆纤维针织物采用双氧水/TAED(水溶性好的Warwick T2O2)漂白，在80℃时白度最高；竹浆纤维针织物采用双氧水/TAED(水溶性不好的SDC公司的TAED)在60～80℃时白度最高。根据本文和以前的试验结果可知，获得最高白度的漂白温度可能与纤维和织物品种和特性、漂白剂用量、TAED溶解性能、漂白时间、温度对过乙酸稳定性的影响、漂液pH值等多种因素有关。

　　在本文的试验工作中，未漂白、仅用碱和净洗剂洗涤的棉和竹浆/棉针织物的白度分别为78.20和81.76，黄度分别为31.63和27.94；采用常规双氧水漂白(双氧水7g/L)，棉和竹浆/棉针织物白度大约为86～87，黄度大约为23；采用双氧水/TAED漂白，70℃漂白时棉和竹浆/棉针织物白度可达91，黄度大约为16～17，80℃漂白时白度可达92，黄度大约为15～16，即使60℃漂白白度也能超过90。这表明采用双氧水/TAED漂白在低温下也能获得较高的白度，这为一些对加工温度特别敏感的纤维制品漂白提供了很多优点。双氧水/TAED漂白温度的确定可根据漂白织物白度要求、漂白其它要求(如油污去除效果、毛效等)、企业节能的需求等因素而定，作者建议的双氧水/TAED漂白温度是60～80℃。

　　2.2.2.4漂白时间

　　图11表明，在70℃温度下漂白，两种漂白织物的白度均随着时间的延长而旱逐渐增加的趋势，黄度则是逐渐地降低。超过30min后，白度几乎不再增加，而黄度仍在降低。即使在短时间(10～20min)漂白，白度仍可达到较高的数值(棉针织物91.6～92.3、竹浆/棉针织物90.8～91.3)，说明双氧水/TAED具有低温速漂的能力，这源于它们反应所产生的过乙酸具有很强的氧化能力。

　　这本课题组以前的研究中发现，采用双氧水/TAED(SDC公司)80℃漂白，当漂白时间从20 min延长至60 min时，竹浆纤维针织物的白度和黄度几乎没有变化。而本文试验中的黄度一直随着时间的延长而降低，这表明双氧水/TAED漂白效果与温度和时间均有关，温度高，可适当缩短漂白时间；温度低，可适当延长漂白时间。一般而言，漂白时间可控制在30min左右。

　　图11漂白时间对棉和竹浆/棉针织物白度和黄度的影响

　　注：30%双氧水7 g/L，TAED用量按H202/TAED摩尔比2：1计算，其他条件同基本漂白方法。

　　2.2.2.5漂液pH值

　　双氧水/TAED漂白，是先在室温下配置漂白液，配置漂白液时加入适量的碱剂有利于双氧水和TAED反应生成过乙酸，过乙酸是酸性物质。在初始碱剂用量较低的情况下，如牛奶丝散纤维漂白，在漂白过程中漂液逐渐从碱性慢慢转向中性，达到一定漂白时间后呈弱酸性(图12a)；在初始碱剂用量较高的情况下，如棉和竹浆/棉针织物漂白，漂液逐渐从碱性变为中性，达到一定漂白时间后仍呈中性(图12b)。另外，图12a和图12b的初始双氧水和TAED用量也不同，这对漂液pH值也有影响。因此，保温时的漂液pH值既与初始碱剂用量有关，也与初始双氧水和TAED用量有关。漂液pH值可通过初始碱剂用量调节。由于纤维制品上的油性杂质去除程度与精练和漂白液的pH值、添加的净洗剂及乳化剂等有关，因此，应根据纤维性质、对酸碱的敏感性、油污含量及练漂半制品或成品的润湿性要求，合理地控制漂液的pH值。例如，对于碱敏感性的牛奶丝纤维和腈纶纤维，漂液pH值宜控制在弱酸性至中性；而对于对酸敏感的纤维素纤维而言，漂液pH值宜控制在中性至弱碱性，这对提高半制品的润湿性也有帮助。

　　图12双氧水/TAED漂白过程中pH值的变化

　　注：(a)双氧水4.5g/L，TAED(SDC公司)4.92 g/L，纯碱0.05 g/L，硅酸钠0.1g/L，渗透剂T 1g/L，60℃漂白60 min。(b)30%双氧水7g/L，TAED(金科白色粉状)7.11 g/L，碳酸钠2 g/L，硅酸钠l g/L，净洗剂Invadine DA1g/L，其它条件同基本漂白方法。

　　3结论

　　(1)市售高纯TAED产品具有相同的晶型或晶体结构。

　　(2)高纯TAED产品的红外光谱典型特征吸收峰如下：1706 cm-1和1680 cm-1处具有酰胺IC=O伸缩振动强吸收峰、1270 cm-1和1193 cm-1处具有酰胺III c-N伸缩振动强吸收峰，TAED含量99%的产品在3300～3500 cm-1之间无吸收峰。水溶性好的TAED产品(Warwick T2O2，TAED含量65%)与TAED含量高于90%的TAED产品在红外光谱上存在的重大区别在于其在3425 cm-1、1642 cm-1、1562 cm-1、806cm-1在吸收峰。

　　(3)各种TAED产品的水溶液在紫外吸收光谱中在215nm处均存在羰基或酰胺基的强吸收峰，其吸收强度与浓度存在很好的线性关系，利用这种关系可检测相关产品中的TAED含量(在没有其它干扰吸收峰的情况下)。

　　(4)高纯TAED产品在低温下的水溶性较差，20～30℃下.的溶解度低于2.5g/L，当温度高于60℃后，溶解度随温度的升高急剧增加，在70℃下.的溶解度可达17g/L。

　　(5)除蓝色粒状TAED产品不适合应用于纺织品漂白外，其它高纯度的TAED产品(TAED有效含量高于90%)均可应用于纺织品漂白，且在漂白织物白度方面并不存在差别。尽管其在漂白的初始阶段水溶性不好，但并不影响漂白织物的白度。

　　(6)双氧水/高纯TAED产品活化体系漂白，其漂白效果明显好于常规双氧水漂白，可在60～80℃温度下和30min内获得很高的白度，具有低温速漂、漂白织物白度高、有利于节能等优点。双氧水/TAED漂白，其漂液pH值可通过初始加碱量进行控制；对于对碱敏感性纤维的漂白，漂液pH值宜控制在弱酸性至中性；对于对酸敏感的纤维素纤维，漂液pH值宜控制在中性至弱碱性。

　　(7)双氧水/高纯TAED产品活化体系漂白的缺点是：当TAED用量高时，在室温下不能完全溶解，存在悬浮物。可通过改进TAED的溶解或化料方式、加料方式等措施，保证TAED的低温活化氧化漂白效果，提高漂白的均匀性。