布艺之家讯:现在大多数企业采用传统的次氯酸钠和双氧水漂白,但会使纤维素发生降解。此外,如果织物上或溶液中带有金属离子,就会加速次氯酸钠和双氧水的分解,降低织物的强力,造成纤维脆损。二氧化氯不仅能有效降解织物中的杂质,而且不会降低织物强力,也不会造成水体的严重污染,是一种值得研究和推广的纯棉织物前处理方法。笔者以氯酸钠、双氧水和硫酸为原料制备二氧化氯溶液,并通过正交试验研究了二氧化氯漂白法的影响参数。 1 ClO2溶液的制备
1.1药品
工业氯酸钠,硫酸,双氧水。
A组分为110 mL质量分数为98%的H2SO4;
B组分为NaClO3+H2O2:取106.5 g NaClO3和68.0 mL质量分数为27%的H2O2,将其混合后加水至200 mL。
1.2仪器
1 000 mL四口烧瓶,250 mL滴液漏斗,1 000mL洗气瓶,循环水真空泵(保定高新区阳光科教仪器厂提供),VIS-7220型可见分光光度计(北京第二光学仪器厂提供)。
1.3反应原理
以过氧化氢为还原剂,在酸性介质中还原氯酸钠可制得二氧化氯。反应方程式如下:
2NaClO3+H2SO4+H2O2==2ClO2+Na2SO4+2H2O+O2↑。
1.4实验步骤
二氧化氯反应步骤示意图见图1。
图1二氧化氯反应步骤示意图
1)1号洗气瓶中装有500 mL饱和NaClO2溶液,2号和3号洗气瓶中加入吸收液;
2)安装好装置后,向滴液漏斗中分别加入A组分和B组分;
3)打开真空泵,凋节滴液漏斗的滴液速度,使气体发生量适当;
4)所得ClO2用分光光度法测定质量浓度。
1.5检测
1)ClO2标准溶液的制备:向NaClO2溶液中加入稀H2SO4,使生成的C1O2气体溶入水中,得到ClO2溶液。用碘量法标定ClO2溶液。
2)标准工作曲线的制备:用可见分光光度法制作标准工作曲线,见图2。
图2标准工作曲线 3)样品ClO2含量测定:取稀释的ClO2溶液,于360 nm波长处测出其吸光度值,从标准工作曲线上查得该吸光度值对应的ρ(ClO2),按稀释度换算出原液ClO2的含量。 2 ClO2溶液的漂白实验
2.1实验材料和仪器
回收棉布条(由某厂提供);ClO2溶液;渗透剂。
PHS一3C型酸度计(上海理达仪器厂提供);WSB-IId/O型白度仪(上海听瑞仪器仪表有限公司提供);YG(B)026D型电子织物强力机(温州仪器仪表有限公司提供)。
2.2实验步骤
1)根据实验所需配制不同质量浓度的ClO2溶液,加入适量渗透剂;
2)投入35 cm×5 cm棉布条10 g(浴比为1:20),使其全部浸没;
3)按实验安排,每隔1 h搅拌1次,实验结束后,取出布样,冲洗后烘干。
2.3检测
1)白度:根据GB 8425—87纺织品白度的仪器评定方法,采用白度仪对织物白度进行测定。
2)强力:根据GB/T 3923.1—1997,用电子织物强力机进行测定。 3结果与讨论 3.1 pH值对反应的影响
pH值是ClO2漂白时一个重要影响因素,最佳pH值可由表1的数据确定,其中ClO2质量分数为40%,反应时间为3 h,温度为40℃。
表1 pH值对ClO2漂白结果的影响
由表1可知,在pH值为4~5的情况下,白度较高;当pH值小于2时,漂白效果差。这是因为在低pH值条件下,ClO2转化成元漂白能力的氯酸盐比例大,从而造成ClO2氧化能力的损失;而pH值高时,ClO2转化成亚氯酸盐比例大,亚氯酸根离子氧化能力大幅度下降;只有当pH值控制在氯酸盐和亚氯酸盐总量最低时,方可获得最佳白度。
3.2温度、w(ClO2)及反应时间对反应的影响
采用正交试验法,设计3因素和3个水平即温度、w(ClO2)、浸泡时间试验了对棉布条白度、强力损失的影响,实验结果见表2。
从表2可以看出,随着w(ClO2)、漂白温度和漂白时间的增加,织物的白度增加。影响织物白度的因素顺序为w(ClO2)>温度>时间。ClO2漂白工艺对织物的强力损失影响较小。
表2温度、w(ClO2)及时间对棉布条性能的影响
4结语
1)以氯酸钠、双氧水和硫酸为原料制备的二氧化氯溶液,可直接应用于回收棉织品的漂白,具有较好的漂白效果。如将其应用于回收棉织品的漂白,可降低成本。
2)二氧化氯溶液漂白回收棉织品适宜的pH值为4~5,影响白度的因素顺序为w(ClO2)>温度>时间。ClO2漂白工艺对织物的强力损失影响较小。
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