導(dǎo)讀
雙氧水是現(xiàn)用前處理漂白工藝使用多的氧化漂白劑,不管是堿氧兩浴、練漂一浴、退煮漂一浴還是冷堆漂白,為了避免堿性條件及金屬離子存在下雙氧水的無效分解,提高氧漂白度以及減少纖維強(qiáng)力損失,雙氧水穩(wěn)定劑起了關(guān)鍵的作用。
本文就雙氧水穩(wěn)定劑的作用機(jī)理、類型及性能測試方法與大家分享。
一、雙氧水穩(wěn)定劑的作用機(jī)理:
1、吸附穩(wěn)定理論:
通過高分子膠團(tuán)籍靜電或氫鍵吸附重金屬離子而達(dá)到穩(wěn)定的目的。
該類穩(wěn)定劑種類有:水玻璃、脂肪酸鎂、聚丙烯酰胺部分水解物、聚羧酸鹽等。
2、絡(luò)合穩(wěn)定理論:
通過多價(jià)螯合劑與金屬離子發(fā)生螯合作用而形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物由此而使重金屬不發(fā)生催化作用。
該類穩(wěn)定劑種類有:磷酸鹽、氨基羧酸鹽、醇胺、羥基羧酸鹽和磷酸鹽等。
二、雙氧水穩(wěn)定劑的分類:
1、按結(jié)構(gòu)分:
含硅類氧漂穩(wěn)定劑和非硅類氧漂穩(wěn)定劑;
2、按作用機(jī)理分:
螯合型、吸附型、吸附螯合復(fù)合型。
三、雙氧水穩(wěn)定劑的八大要求:
好的雙氧水穩(wěn)定劑應(yīng)備:
1、有優(yōu)良的吸附與螯合能力;
2、能耐不同濃度的堿劑;
3、對纖維的強(qiáng)力損傷低;
4、具有防沾污性能;
5、能有效控制雙氧水分解率,具有高效的穩(wěn)定作用;
6、使用不會(huì)引起設(shè)備結(jié)垢;
7、優(yōu)良的白度;
8、易生物降解。
四、雙氧水穩(wěn)定劑的性能測試:
選擇雙氧水穩(wěn)定劑一般要做這幾項(xiàng)性能的測試:
耐堿性能測試;毛效、白度和強(qiáng)力;雙氧水穩(wěn)定性;對金屬離子的螯合力;防結(jié)垢性能的測試等。
1、耐堿性測試:
測試步驟
分別稱取試樣2g和5g氧漂穩(wěn)定劑各溶解于4g/L的無水Na2C03和2g/L的NaOH溶液中,配制成A1、A2、B1、B2四組溶液,將A1、A2、B1、B2置予250mL圓底燒瓶中,觀察溶液的外觀。然后加熱至沸騰,進(jìn)行同流,從同流開始記時(shí)于30min,60min,120min共目測三次溶液外觀,同流后,停止加熱,放置過夜,次日再目測一次,如有渾濁或沉淀,須升溫至沸騰后再目側(cè)一次,以兩次測試結(jié)果為準(zhǔn)。
結(jié)果評定
1級(jí)一溶液完全澄清;
l~2級(jí)一溶液乳白色至微渾濁;
2級(jí)一溶液渾濁但無絮狀物;
2~3級(jí)一溶液非常渾濁但無絮狀物或油狀物分出;
3級(jí)一不論溶液清或渾濁,有絮狀物或油狀物分出。
2 、毛效、白度和強(qiáng)力的測試
測試液工藝處方與條件
氫氧化鈉(100%) 6g/L
雙氧水(35%) 15g/L
雙氧水穩(wěn)定劑 6g/L
溶液體積 100mL
溫度 98℃
時(shí)間45min
測試步驟
將上述配制好的溶液倒如染杯中,并將剪好的棉坯布一同放入,蓋好染杯蓋,放入打樣機(jī)中處理。加熱升溫至98℃時(shí)保溫處理45min后降溫取出熱水洗(85℃以上)→溫水洗(60~65℃)→冷水洗→晾干或烘干(溫度小于65℃)。
結(jié)果評定
白度:在白度儀或測色儀上測定處理后的棉布的白度。白度越好說明穩(wěn)定劑性能越好。
毛效:在毛細(xì)管效應(yīng)測試儀上測試30min織物的毛效值。毛效越好說明穩(wěn)定劑性能越好。
強(qiáng)力:用拉伸強(qiáng)力儀和撕破強(qiáng)力儀測定織物漂白前后的斷裂強(qiáng)力和拉伸強(qiáng)力,測定織物的損傷情況。
3 、雙氧水穩(wěn)定性的測試
工作液配制
a、試樣試驗(yàn)工作液組成
雙氧水(35%) 10mL
雙氧水穩(wěn)定劑 3g
氫氧化鈉(100%) 1g(調(diào)節(jié)pH值=10.5~11.0)
硫酸銅溶液(1mL≈0.1mg Cu2+) 25mL
b、試樣試驗(yàn)工作液配制步驟
A液配制:稱取3g雙氧水穩(wěn)定劑于500mL燒杯中,加入500mL蒸餾水,攪拌溶解后加入35%的雙氧水10mL,在將此溶液轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中,備用。
試樣試驗(yàn)工作液配制:稱取1g氫氧化鈉咧體于250mL燒杯中,加入200mL蒸餾水,攪拌溶解后加入硫酸銅溶液(1mL≈0.1mg Cu2+)25mL,搖勻后,將此溶液加入到上面配制A液的容量瓶(1000mL)中,加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻備剛。
測試步驟
取5個(gè)250mL的燒杯,分別加入上述配制好的溶液250mL,放入90℃左右的恒溫水浴中并放置溫度計(jì),待燒杯中試樣試驗(yàn)一:作液升溫至90℃時(shí)開始記時(shí),并分別在剛升到90℃時(shí),及90℃保溫1min、10min、20min、30min、45min、60min時(shí)取出試樣試驗(yàn)工作液立即按后述雙氧水含量測定方法測定試樣試驗(yàn)工作液中雙氧水的含量。
雙氧水分解率計(jì)算
雙氧水分解率%=[(起始雙氧水含量-t時(shí)雙氧水含量)/起始雙氧水含量]×100%
雙氧水含量測定
用移液管在取出試樣試驗(yàn)工作液中吸取10mL于已預(yù)先加入20mL蒸餾水的錐型瓶中,加入20%硫酸溶液20mL,攪拌均勻。用上面配制的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.588moL/L)滴定至粉紅色出現(xiàn),并在30s內(nèi)不褪色為終點(diǎn),記錄所消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V。
計(jì)算:雙氧水含量(g/L)=(0.588x17xV)/10=1xV
式中:v一滴定消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL。
結(jié)果評定
各時(shí)段的雙氧水分解率越小,說明雙氧水穩(wěn)定劑穩(wěn)定性越好。
注:1.被測試液在加熱過程中,水分會(huì)蒸發(fā)掉,而使雙氧水濃度發(fā)生變化,因此可在燒杯上做一頁面記號(hào),在吸取試樣前如果發(fā)現(xiàn)液面低于標(biāo)記高度,應(yīng)添加蒸餾水至原標(biāo)記高度。
2.在測試穩(wěn)定性時(shí),為了結(jié)果的可比性,減少其他岡素的影響,一般采用蒸餾水。但為了與實(shí)際人生產(chǎn)相符,一般添加1mL≈0.1mg Cu2+。
4 、對金屬離子的螯合力(CV值)的測試
CV值是指每克穩(wěn)定劑能夠絡(luò)合金屬離子(鈣離子以CaCO3表示)的毫克數(shù)。
銅(或鐵)離子絡(luò)合力的測定
a、銅(或鐵)離子絡(luò)合力的測定步驟:
準(zhǔn)確稱取2g(精確至0.001g)雙氧水穩(wěn)定劑試樣(固體樣品稱1g),加入50mL蒸餾水,加熱溶解,加入10%氫氧化鈉溶液3mL,用硫酸銅(1mL≈2mg Cu2+)(或硫酸鐵銨)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至一定色度的沉淀生成,即為終點(diǎn),記錄滴定消耗的硫酸銅(或硫酸鐵銨(1mL≈2mg Fe3+))標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)。
b、計(jì)算方法
CV(M)值=(Vx2)/W
式中:CV值一某種金屬離子的絡(luò)合值,mg/g;
M一金屬離子,Cu2+或Fe3+;
v一滴定消耗硫酸銅(或硫酸鐵銨)標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
2—硫酸銅(或硫酸鐵銨)標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度,mg/mL;
w一雙氧水穩(wěn)定劑的質(zhì)量,g。
鈣離子絡(luò)合力的測定
a、鈣絡(luò)合力的測定步驟:
準(zhǔn)確稱取5g(精確至0.001g)雙氧水穩(wěn)定劑試樣,加入80mL蒸餾水,加熱溶解,加入10%氫氧化鈉溶液3mL,加入2%草酸鈉指示劑溶液10ml,用鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液(25mg/mL)滴定至持久的混濁出現(xiàn)即為終點(diǎn),記錄滴定消耗的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)。
b、計(jì)算方法
CV(CaCO3)值=(V×25)/w
式中:CV(CaCO3)值一鈣離子(以碳酸鈣計(jì))的絡(luò)合值,mg/g;
v一滴定消耗鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
25一鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度,mg/mL;
W一雙氧水穩(wěn)定劑的質(zhì)量,g。
注:1)各種不同的穩(wěn)定劑對堿金屬離子的絡(luò)合能力不同,好銅、鐵離子都進(jìn)行測試。
2)如果穩(wěn)定劑只作為雙氧水穩(wěn)定劑用,沒有必要測定鈣離子的絡(luò)合能力,因?yàn)殁}、鎂離子不僅不會(huì)有不良影響,還會(huì)有增效作用。如果作為分散螯合劑使用,可用該方法測定對鈣離子的絡(luò)合能力。
3)測定對銅、鐵離子的絡(luò)合能力可以了解被測穩(wěn)定劑對產(chǎn)生織物破洞的防止能力。
4)在整個(gè)滴定過程中,穩(wěn)定劑溶液的pH值應(yīng)維持在10~12,如果pH值偏低,應(yīng)補(bǔ)加NaOH溶液來調(diào)整,使溶液保持堿性。
5、防結(jié)垢性能的測試
測試液處方
滲透精練劑 1g/L
氫氧化鈉(100%) 4g/L
雙氧水(35%) 40ml/L
雙氧水穩(wěn)定劑 20g/L
溶液體積 200ml
測試液的配制
a、稱取滲透精練劑1g于250mL的燒杯中,加入100mL水,用玻璃棒攪拌溶解備用。
b、稱取4g雙氧水穩(wěn)定劑加入到250mL燒杯中,加入蒸餾水100ml,攪拌溶解備剛。
c、吸取a液20mL于b液中,加入70ml蒸餾水,攪拌溶解后加入8ml雙氧水,攪拌均勻,再加入2m130%的液堿(注:加氫氧化鈉時(shí)應(yīng)緩慢加入并不斷攪拌),攪拌均勻即為試樣溶液,備用。
試驗(yàn)步驟
將上述配制好的試樣溶液倒入已稱量(精確至0.001g)的250ml具塞錐型瓶中,并將5g(精確至0.001g)重的棉坯布和已稱量(精確至0.001g)的不銹鋼板(規(guī)格40mm×10mm×1mm)放入,塞緊塞子,在70的恒溫烘箱中放置6h后取處,將具塞錐型板和不銹鋼珠經(jīng)水洗、蒸餾水洗后,進(jìn)行烘干,然后稱量(精確至0.001g),計(jì)算具塞錐型瓶和不銹鋼珠的增重,即可表示結(jié)垢程度的大小。越重表示防結(jié)垢性能越差。