紡織品經過雙氧水漂白后,殘留的過氧化氫會危害活性染料染色,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、果膠物質、灰分等),這些伴生物極大地影響棉纖維的潤濕性與染色性,所以染色前必須通過精練漂白處理將其去除。針織物由于經紗不上漿,加之組織規(guī)格松軟,坯布的煉漂通常在染色機中進行,而后經水洗、中和再以活性染料染色。純棉機織物染艷亮及其中淺色澤時,也常會因煉漂半制品的白度不足,在染色前再做復氧漂工藝處理,經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、色素等物質氧化褪色后,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行。雙氧水(又稱過氧化氫)是紡織品前處理中必不可少的一種化學助劑,其氧化性能以及成本優(yōu)勢使得其用量一直占據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,使染料與棉纖維之間不能形成有效的共價健而造成色淺、色花等染疵。
在實際生產中,棉織物染色前氧漂經水洗再進行活性染料染色的工藝模式,經常存在著得色穩(wěn)定性差(深淺、色光),重現(xiàn)性不良,小樣放大樣失準,缸與缸之間色差明顯以及色澤不勻(色花)等問題;活性染料的染色物在服用洗滌過程中,還存在著緩慢落色(褪色)的問題。
02
雙氧水及殘留對活性染色的影響
活性染料耐H202穩(wěn)定性很差,各種類型的活性染料,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,染料的活性基團就會遭到破壞,無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,殘余的雙氧水會將染料氧化褪色,導致紡織品產生得色低、色花等染色疵病。
究其原因有兩個
(1)部分染料的發(fā)色團或活性基,遭到H202破壞,使染料消色或失去上染能力。
(2)部分染料-纖維素的結合鍵發(fā)生了斷裂,使已上染的染料脫落(一般說活性基的化學活性越強,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)舛群艿停矔l(fā)生明顯的色淺,這可從以下實驗中得到證實,見下表1。
表1 雙氧水對常規(guī)活性染料染色結果的影響
在含H202的染浴中,各種類型的活性染料與纖維素纖維上已形成的結合鍵,也會產生一定程度的“斷鍵”現(xiàn)象;這說明H202對活性染料染色結果(減色,變色)的影響,主要是因染料的發(fā)色基團或活性基遭到破壞所致。
(1)活性染料耐H202穩(wěn)定性差,是染色前進行氧漂經水洗再活性染料染色,容易產生色澤不穩(wěn)定問題的癥結所在。這是由于織物在噴射溢流染色機或氣流染色機中繩狀氧漂后,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。
(2)活性染料與纖維素纖維的結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程中會產生逐漸落色的根源。這是因為,常用家用洗滌劑中一般會含有過硼酸鈉、過碳酸鈉等氧化物,它們會不同程度地催化活性染料與纖維素纖維結合鍵斷裂的緣故。
染浴中無殘余過氧化氫 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檢測。
03
除氧凈洗工藝介紹
消除H202對活性染料染色結果的負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)、保險粉(連二亞硫酸鈉)等作為還原劑,與雙氧水反應,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)。
水洗除氧可能會有除氧不凈的風險;還原劑除氧也可能存在還原劑物質清洗不徹底的問題,影響染色性能;而且相對酶處理,水洗除氧和還原劑除氧工序長、耗水量大。
C、With Catalase除氧酶除氧
酶處理指的是采用過氧化氫酶催化過氧化氫分解來實現(xiàn)除氧的目的,酶處理由快速、徹底的優(yōu)點。
工藝流程:Bleaching(漂白)→Rinsing(水洗)→Catalase(過氧化氫酶)→Dyeing(染色)。
不同的除氧方式對應活性染色效果:
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洗,這樣不僅要耗費過多的水、電、汽,工藝時間過長,且存有除氧不凈的風險;還原劑除氧也可能存在還原劑清洗不徹底的問題。而且相對酶處理,水洗除氧和還原劑除氧工序長、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)勢突出。具有專一性的生物催化劑環(huán)保型過氧化氫酶的出現(xiàn),提供了氧漂生物凈化工藝。
酶處理除氧是適應節(jié)能減排要求以及保證紡織品加工質量的佳選擇;由于只需要做一道冷水洗,中和脫氧染色可同浴進行;生物酶脫氧法快捷有效,而且節(jié)能、減排、增效優(yōu)勢突出;這一全新的綠色工藝具有突出的“節(jié)能、減排、增效”優(yōu)勢。
2.生物除氧酶除氧法
主要應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)境中的過氧化氫;具有專一性的生物催化劑環(huán)保型過氧化氫酶的出現(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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