科技成果推介-ZhejiangSci-TechUniversity共87张课件.ppt
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- 科技成果 推介 ZhejiangSci TechUniversity 87 课件
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1、Zhejiang Sci-Tech University l 天然纤维低温漂白l 超级柔软颜料印花l 棉的天然染料染色 漂白用氧化剂破坏纤维中的色素以获得良好的白度,是对纤维最具损伤力的化学处理过程,必须对全过程进行监控以获得白度和纤维损伤程度之间的平衡。由于天然纤维本身的复杂性以及氧化体系的不稳定性,这种控制往往是很困难的。漂白技术的改进能改变漂白的条件,有利于降低纤维的损伤,因此,一直是染整领域研究的热点之一。Zhejiang Sci-Tech University 迄今为止,全世界的染整行业采用得最普遍的天然纤维漂白体系不外乎以下三种:Zhejiang Sci-Tech Universi
2、ty 1)酸性介质中的亚氯酸钠体系 亚氯酸钠漂白技术应用时有很大的局限性 2)次氯酸钠体系 次氯酸钠漂白体系也因为严重的AOX污染问题,正面临淘汰的命运 3)H2O2/NaOH体系 没有AOX 污染问题,但通常需要高温、高pH条件 和很长的处理时间,容易损伤纤维。因此,开发新的低温且无污染问题的氧化体系很有必要。30 多年前有人提出了 一个有潜力的低温漂白体系:过氧酸漂白体系 最常见的是过醋酸(peracetic acid)漂白体系,曾被认为是一个符合上述要求的体系。但是,过氧酸漂白体系存在致命的缺点:工业用过醋酸通常由醋酸酐(acetic anhydride)和双氧水在硫酸存在条件下反应而得
3、,稳定性很低,有刺激性气味且能灼伤皮肤;更严重的是,过醋酸还有发生爆炸的潜在危险,运输和储存都需要特制的容器。最近的研究采用了新的思路,可以较好地解决过氧酸漂白的安全问题。这就是本文要着重介绍的:H2O2/活化剂体系的组成 双氧水(双氧水(H H2 2O O2 2)+活化剂活化剂 活化剂通常为酯类或酰胺类化合物,在碱性溶液中,它们能与双氧水阴离子(HOO)反应,生成过氧酸。活化剂TAED 和 NOBS 的结构OOSO3NaOONNOOTAED NOBS酰胺类活化剂 与H2O2的反应ONNHOHONNOOO T AE D +-+2H OO 2C H3C OO ODAED酯类活化剂 与 H2O2
4、的反应OOSO3Na+HOO-OOHO+OSO3Na-NOBS 该体系在浴中产生的过氧酸具有很强的低温漂白能力,在40到70的温度条件下处理纤维素纤维,能在较短的时间内获得今人满意的白度。H H2 2O O2 2/活化剂体系的安全性 该体系中具有漂白作用的是过氧酸阴离子,因此,该体系实质上仍然是过氧酸漂白体系。但是生产过程中使用的仅仅是双氧水和活化剂,并不直接使用过氧酸。而且浴中生成的过氧酸的浓度很低,不存在高浓度过氧酸可能发生的危险,因此该体系的应用是安全的。H H2 2O O2 2/活化剂体系的环保性 H2O2/活化剂体系也是一个基本无污染的体系。以TAED为例,TAED本身以及其反应产物
5、过醋酸和DAED(diacetyl ethylene diamine)均无毒,且可生物降解,降解的最终产物为二氧化碳、水、氮和氨。以下通过H2O2/活化剂体系应用于不同织物的多种漂白工艺的实验数据,介绍H2O2/TAED 体系和H2O2/NOBS体系在不同织物漂白工艺中的特性。H2O2/活化剂体系的应用 1、纯棉织物 纯棉针织布和机织印花布浴中法漂白纯棉针织布和机织印花布浴中法漂白 工 艺 白 度(CIE Whiteness)强力保留率(%)针织布 印花布 针织布 印花布 常规H2O2漂白 97x40min,pH=11 83.62 79.45 76.00 77.30 常规H2O2漂白 70 x
6、40min,pH=11 74.1871.4491.3090.40 TAED 工艺漂白 70 x40min,pH=11 77.9175.5791.5090.20 NOBS工艺漂白 70 x40min,pH=11 79.5277.3390.7091.40 纯棉针织布和机织印花布冷轧堆法漂白纯棉针织布和机织印花布冷轧堆法漂白 工 艺 白 度 (CIE Whiteness)强力保留率(%)针织布 印花布 针织布 印花布常规冷轧堆工艺 22x8h 62.6860.8795.393.3TAED冷轧堆工艺 22x8h66.2864.4396.793.2NOBS冷轧堆工艺 22x8h68.7867.3295.
7、392.4数据显示:无论是浴中法还是冷轧堆法,采用活化剂/H2O2工艺均能获得比相同条件下常规工艺高的白度。与高温条件漂白工艺相比,新工艺的白度尚有一定差异,但织物的强力损失大幅度下降。这对于一些白度要求不高的织物来说,是一种很具优势的漂白方法。2、粘胶混纺织物 粘胶/Lycra(96.5/3.5)混纺织物 工 艺 白度(CIE Whiteness)强力保留率(%)H2O297常规工艺79.475.0H2O270常规工艺68.692.3H2O270TAED工 艺74.391.5H2O270NOBS工 艺77.290.6活化剂工艺以及常规工艺漂白样品的白度和强力保留率见下表数据显示:采用H2O2
8、/活化剂工艺处理的试样,白度高于同样温度下常规工艺处理的试样,其中NOBS工艺更好些,比较接近97常规工艺的水平。数据还显示,两种H2O2/活化剂工艺漂白试样的强力损失均大大低于高温工艺处理的试样。显微观察发现,H2O2/活化剂工艺处理试样的纤维表面基本无损伤,而97常规工艺处理试样可以观察到明显的表面损伤。粘胶/棉混纺织物 粘胶/棉(52/48)混纺织物在漂白过程中极易遭受损伤,不同的处理条件对产品的品质有很大影响。活化剂/H2O2工艺处理后样品的白度以及对比工艺处理样品的白度和强力保留率数据见下表:粘胶/棉(52/48)的漂白结果 工 艺白 度(CIE Whiteness)强力保留率(%)
9、常规H2O2漂白 97x20min,pH=1179.6483.0常规H2O2漂白 70 x20min,pH=1159.3191.3常规H2O2漂白 70 x40min,pH=1270.8286.3TAED工艺漂白 70 x40min,pH=1174.9191.5TAED工艺漂白 70 x40min,pH=1276.2589.8NOBS工艺漂白 70 x40min,pH=1176.5290.7NOBS工艺漂白 70 x40min,pH=1278.7690.1 3、LyocellA100及其混纺织物 Lyocell A100 是木浆纤维,加工过程条件不当容易出现原纤化而造成疵病。实践表明:采用70
10、和pH11的漂白条件,是安全的。为了检验活化剂工艺能否在保证Lyocell纤维不发生原纤化的前提下,即在70漂白温度下,达到所需的72-74 CIE 白度,本研究对100%LyocellA100 织物和LyocellA100/Lycra(90/10)混纺织物进行了TAED/NOBS工艺与70常规漂白工艺的对比试验,结果见表:LyocellA100及其混纺织物不同工艺漂白工 艺 CIE 白度LyocellA100Lyocell A100/Lycra处理前43.3038.10常规(恒定pH11)69.5065.02常规(滑移pH11)70.2364.71TAED/H2O274.9471.41NOB
11、S/H2O276.8773.53 可见,活化剂/H2O2工艺可以在较低的温度条件下使LyocellA100 及其混纺织物获得所需的白度,同时由于漂白温度低,能够有效防止纤维的原纤化。4、羊毛混纺织物 由于羊毛极易在高温和高pH的条件下受到损伤,因此,羊毛和棉的混纺产品在漂白时必须严格控制条件。由此产生的问题是产品中的棉组分往往达不到所需的白度。活化剂/H2O2 工艺有可能解决这一问题。下表显示了有关的实验结果:羊毛/棉(30/70)混纺织物的活化剂/H2O2漂白与常规工艺的比较 漂白工艺CIE 白度强力 cN/tex断裂 延伸%棉籽 残余未处理15.5710.254.89-H2O2常规70工艺
12、65.4311.646.34100TAED 70工艺72.5811.165.9025NOBS 70工艺75.6711.235.8072EcopO-2O/W78:22非离子阴离子复合/75EcopO-3O/W70:30非离子/76EcopO-4O/W70:30非离子阴离子复合/7新增稠浆的制备表表1-1 1-1 涂料印花织物的K/S值及色牢度 体系流变性能 新型增稠浆的表观粘度及PVI值原糊内外相质量比粘度/CPPVI值EcopO-1EcopO-1 78:2278:2255400554000.1760.176EcopO-2EcopO-2 78:2278:2249500495000.1680.16
13、8EcopO-3EcopO-3 70:3070:3038000380000.4020.402EcopO-4EcopO-4 70:3070:3025000250000.4420.442PFLPFL(3%3%)-58500585000.1850.185 新的增稠浆均为假塑性流体,其中1和2号的表观粘度及流变特性与3%浓度的合成增稠剂PFL相仿。体系稳定性随时间放置的稳定性 12345642000450004800051000540005700060000 6.0RPM的粘度(厘泊)EcopO-1EcopO-2EcopW-1EcoPW-2 PFL放置天数不同增稠浆随放置时间的稳定性 从左图中可以看出
14、O/W型增稠浆放置六天后粘度基本不变化,达到了 PFL合成糊放置稳定性的水平,符合涂料印花的要求。与染化药剂的相容性-粘度变化率 增稠浆醋酸纯碱德古林雕白粉氯化亚锡当天当天第二天第二天当天当天第二天第二天当天当天第二天第二天当天当天第二天第二天当天当天第二天第二天EcopO-1EcopO-115.113.219.116.515.316.617.615.719.116.4EcopO-2EcopO-210.18.29.36.88.37.19.26.66.54.6PFLPFL 增稠浆氯化钡交联剂尿素防染盐SRed K-G3RCRed K-G3RC当天当天第二天第二天当天当天第二天第二天当天当天第二天
15、第二天当天当天第二天第二天当天当天第二天第二天EcopO-1EcopO-114.212.018.516.218.216.315.613.212.110.1EcopO-2EcopO-27.27.08.67.110.18.56.55.88.66.7PFLPFL 9.69.515.914.0 16.818.1注:表中的数字是指原糊粘度下降率(%),“-”表示糊体被破环,无法测其粘度。与合成增稠剂相比,EcopO增稠浆的药剂相容性很优越。体系稳定性与涂料的相容性-粘度变化率 编编号号转速转速r/minr/min空白空白粘度粘度Dystar yellowDystar yellowDystar red K
16、G-3RCDystar red KG-3RC当天当天粘度变粘度变化率化率%次日次日粘度变粘度变化率化率%当天当天粘度变粘度变化率化率%次日次日粘度变粘度变化率化率%EcopO-EcopO-1 1粘度粘度5540037340-32.630525-44.19 28974-47.724044-56.6 PVIPVI0.1480.1740.1770.2190.204EcopO-2EcopO-2粘度粘度4950030591-38.237551-24.14 30987-37.433853-31.61 PVIPVI0.1580.210.1980.2070.198PFLPFL粘度粘度5300025067-52
17、.723467-55.72 25000-52.824500-53.8 PVIPVI0.1850.2030.2110.1800.191EcopO尤其是EcopO-2增稠浆与涂料的相容性明显优于PFL.体系稳定性体系应用特性 增稠浆的印制性能测试增稠浆PVI值抱水值/cm渗透性不匀度清晰度EcopO-10.1760.390.10.45好EcopO-20.1680.5920.62好PFL0.1850.2910.48好 表中数据表明:新增稠浆的印花性能已经达到/超过合成增稠剂PFL的水平。印花后织物的抗弯长度(cm)试样Dystar yellowDystar red经向纬向平均经向纬向平均EcopO-
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