CN102433787B - 再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺 - Google Patents
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Abstract
一种再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，第一步用二氧化氯剥色，第二步加入次氯酸钠剥色。其中：二氧化氯溶液的浓度为2-4克/升，待剥色漂白棉纤维与漂白溶液的浴比为1∶5，升温至50-60℃，液流循环3-4小时；补充加入10％浓度的次氯酸钠溶液占棉纤维重量的5-10％，继续保持水温循环1-2小时，然后放水，完成对棉纤维的剥色漂白。在完成剥色漂白之后，再加入纯碱和亚硫酸钠进行中和脱氯，并分别用热水和冷水冲洗，清洗干净后出缸脱水、晾晒或烘干，干净的棉纤维经过开松、梳理，就成为可以再生利用的再生棉纤维。本工艺不仅减少了棉纤维的强力损伤，提高了棉纤维的白度、稳定性以及其它质量指标，而且缩短了剥色时间，显著降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于一种再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺。
背景技术
纺织厂、印染厂、制衣厂等收购回来的边角布料先经过挑选和分拣，按颜色、成分等特征进行分级和分类，然后进行分别处理。其中，各类好的可利用棉纤维必须先清洗、消毒、剥色、漂白，漂白的干净的棉纤维再经过开松、梳理等处理过程，成为再生棉纤维，达到回收利用的目的。
目前，棉纤维的染色主要用料有：活性染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料(又叫冰染料)、直接染料等。其中，冰染料不环保、难操作，已经基本不再使用。
剥色就是利用化学作用，将纤维上的染料破坏，使其失去颜色。针对所使用的染料，目前国内外用于棉纤维剥色的剥色剂主要是还原性剥色剂和氧化性剥色剂两大类。
还原性剥色剂对某些结构的染料发色体系的破坏是可逆的，使用时没有办法剥色干净，只是可以剥浅，并且漂白后白度低、稳定性差。所以，一般不用在再生棉的剥色处理当中。还原性剥色剂主要有保险粉、雕白粉等等。
氧化性剥色剂在一定条件下可以造成某些组成染料分子发色体系的基团破坏，如偶氮基分解、氨基氧化、羟基甲基化、络合金属离子脱离等等，这些是不可逆的结构变化，导致了染料的脱色和消色。因而从理论上讲，氧化性剥色剂可以作为完全剥色干净的处理剂。氧化性剥色剂常见的有双氧水、次氯酸钠、亚氯酸钠等等。
由于还原性剥色剂和双氧水剥色工艺均有不同的局限性，所以目前对再生棉纤维剥色漂白的方法主要是次氯酸钠工艺和亚氯酸钠工艺两种。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，该工艺先使用二氧化氯剥色，一定时间以后再加入次氯酸钠剥色，采用二步法进行剥色漂白，可以达到非常理想的剥色漂白效果。
本发明的技术方案是：对棉纤维进行剥色漂白只需要两步，即：第一步用二氧化氯剥色，第二步加入次氯酸钠剥色。经过二步法剥色漂白之后，再进行脱氯及清洗，清洗干净后出缸脱水、晾晒或烘干，干净的纤维经过开松、梳理，就成为可以再生利用的再生棉纤维。
本发明的二步法剥色漂白工艺包括如下具体步骤：
(a)加入二氧化氯：向可密封容器中加入二氧化氯稳定溶液，其浓度为2-4克/升，配好漂白溶液；将一定质量的待剥色漂白的棉纤维放入该容器中，使得浴比为1∶5，pH值为4-5；密封该容器后，第一次升温至50-60℃，开动循环泵，液流循环3-4小时；
(b)加入次氯酸钠：向所述容器中补充加入占棉纤维重量5-10％的浓度为10％的次氯酸钠溶液，保持水温，继续循环1-2小时，然后放水；完成对棉纤维的剥色漂白。
在完成剥色漂白之后，本发明还可以包括如下进一步的步骤：
(c)中和脱氯：向容器中加入与以上处理溶液等量的清水，并加入占棉纤维重量0.5-1％的纯碱和占棉纤维重量0.5-0.8％的亚硫酸钠，保持浴比为1∶5，第二次升温至50-60℃，清洗30分钟，然后排液；
(d)充分洗水：先用50℃左右的热水冲洗30分钟以上，再用同样多的冷水冲洗30分钟以上，水洗干净后测试pH值在7-8左右，将棉纤维出缸脱水，晾干或烘干。
本发明与现有技术相比，具有如下有益的技术效果：
1.减少纤维的强力损伤；
2.缩短剥色时间；
3.降低成本；
4.提高白度、稳定性以及其它质量指标。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式做进一步详细的描述。
实施例1
(a)加入二氧化氯：向可密封容器中加入二氧化氯稳定溶液，使二氧化氯的浓度达到2克/升，配好2.5吨漂白溶液；将0.5吨的待剥色漂白的棉纤维(布)放入该容器中(浴比1∶5)，pH值为4-5；密封该容器后，升温至60℃，开动循环泵，液流循环4小时；
(b)加入次氯酸钠：向容器中补充加入占棉纤维重量5％的浓度为10％的次氯酸钠溶液，继续保持水温循环1小时，然后放水；
(c)中和脱氯：向容器中加入与以上处理溶液(包括步骤(a)中的2.5吨漂白溶液和步骤(b)中的次氯酸钠溶液，下同)等量的清水，并加入占棉纤维重量0.5％的纯碱和占棉纤维重量0.5％的亚硫酸钠，保持浴比为1∶5，升温至60℃，清洗30分钟，然后排液；
(d)充分洗水：先用50℃左右的热水冲洗30分钟以上，再用同样多的冷水冲洗30分钟以上，水洗干净后测试pH值在7-8左右，将棉纤维出缸脱水，晾干或烘干。
其中，所述二氧化氯用DTJ-HP高纯高浓度ClO2溶液生产技术生产(下同)，现配现用。
其中，所述可密封容器可以是印染厂使用的多种设备，如：普通煮布锅、高温高压染色机、或者散纤维染色机，等等。
所述浴比为印染专业术语，即织物重量对处理溶液的体积之比。例如：浴比1∶5就是指处理1吨纤维用5吨水溶液。
实施例2
(a)加入二氧化氯：向可密封容器中加入二氧化氯稳定溶液，使二氧化氯的浓度达到3克/升，配好2.5吨漂白溶液；将0.5吨的待剥色漂白的棉纤维(布)放入该容器中(浴比1∶5)，pH值为4-5；密封该容器后，升温至55℃，开动循环泵，液流循环3小时；
(b)加入次氯酸钠：向容器中补充加入占棉纤维重量8％的浓度为10％的次氯酸钠溶液，继续保持水温循环2小时，然后放水；
(c)中和脱氯：向容器中加入与以上处理溶液等量的清水，并加入占棉纤维重量0.8％的纯碱和占棉纤维重量0.6％的亚硫酸钠，保持浴比为1∶5，升温至55℃，清洗30分钟，然后排液；
(d)充分洗水：先用50℃左右的热水冲洗30分钟以上，再用同样多的冷水冲洗30分钟以上，水洗干净后测试pH值在7-8左右，将棉纤维出缸脱水，晾干或烘干。
实施例3
(a)加入二氧化氯：向可密封容器中加入二氧化氯稳定溶液，使二氧化氯的浓度达到4克/升，配好2.5吨漂白溶液；将0.5吨的待剥色漂白的棉纤维(布)放入该容器中(浴比1∶5)，pH值为4-5；密封该容器后，升温至50℃，开动循环泵，液流循环3小时；
(b)加入次氯酸钠：向容器中补充加入占棉纤维重量10％的浓度为10％的次氯酸钠溶液，继续保持水温循环1小时，然后放水；
(c)中和脱氯：向容器中加入与以上处理溶液等量的清水，并加入占棉纤维重量0.8％的固体纯碱和占棉纤维重量0.8％的亚硫酸钠，保持浴比为1∶5，升温至50℃，清洗30分钟，然后排液；
(d)充分洗水：先用50℃左右的热水冲洗30分钟以上，再用同样多的冷水冲洗30分钟以上，水洗干净后测试pH值在7-8左右，将棉纤维出缸脱水，晾干或烘干。
实施例4
(a)加入二氧化氯：向可密封容器中加入二氧化氯稳定溶液，使二氧化氯的浓度达到3.5克/升，配好2.5吨漂白溶液；将0.5吨的待剥色漂白的棉纤维(布)放入该容器中(浴比1∶5)，pH值为4-5；密封该容器后，升温至52℃，开动循环泵，液流循环3.2小时；
(b)加入次氯酸钠：向容器中补充加入占棉纤维重量9％的浓度为10％的次氯酸钠溶液，继续保持水温循环1.3小时，然后放水；
(c)中和脱氯：向容器中加入与以上处理溶液等量的清水，并加入占棉纤维重量1％的固体纯碱和占棉纤维重量0.8％的亚硫酸钠，保持浴比为1∶5，升温至52℃，清洗30分钟，然后排液；
(d)充分洗水：先用50℃左右的热水冲洗30分钟以上，再用同样多的冷水冲洗30分钟以上，水洗干净后测试pH值在7-8左右，将棉纤维出缸脱水，晾干或烘干。
在上述步骤(b)中，所加入的10％浓度的次氯酸钠溶液占棉纤维重量的5-10％，就是说，1吨棉纤维用10％浓度的次氯酸钠50-100千克，视棉纤维的颜色深浅而定。
当然，如前所述，纺织厂、印染厂、制衣厂等收购回来的边角布料首先必须经过挑选和分拣，按颜色、成分等特征进行分级和分类。然后，按照本发明所述二步法分别进行剥色漂白处理，实现消毒、剥色和漂白。漂白干净的棉纤维最后经过开松、梳理等处理过程即成为再生棉纤维。
本发明的工艺中，先加入二氧化氯，它对染料及其杂质进行选择性氧化剥色，自身转化为HClO2或其它盐类。残留在反应液中的亚氯酸(盐)对染料的氧化作用甚微，不能继续起到漂白作用，必须在其它活化剂的作用下使之活化方能起到氧化剥色效果。在这个条件下，补充加入少量次氯酸钠，因为反应溶液的pH值低，次氯酸钠绝大部分转化为HClO，而HClO刚好成为亚氯酸(盐)的活化剂，它使ClO2氧化漂白后的残留亚氯酸(盐)再次活化生成ClO2，继续发挥良好的漂白作用。也就是说，次氯酸钠加入以后，纤维的白度进一步提高而纤维的损伤下降甚微。
二氧化氯是一种高活性的杀菌、消毒、除臭剂，可广泛地用于各种水处理、空气净化、食品防腐等，二氧化氯作为一种高效、环保的新型消毒剂和漂白剂，已经被世界公认，具有广阔的发展前景。本发明使用二氧化氯为主进行剥色漂白，应该是一种低成本、高效益、环保的清洁生产工艺。本发明的工艺，对棉纤维的消毒、剥色和漂白三者同时完成，保证了产品的高品质。
二氧化氯的氧化电位比附着在纤维上的色素和杂质的氧化电位高，比纤维本身的氧化电位低，氧化性处于氯酸盐和次氯酸盐之间，对碳水化合物作用缓慢，用二氧化氯漂白纤维时可以去除纤维上的色素和杂质，而对纤维本身没有伤害。
本发明的工艺中，次氯酸钠成为ClO2的活化剂，而ClO2又成为次氯酸钠的保护剂，起到良好的互补作用，从而打破了次氯酸钠不能在低pH值(pH＜5)和高温条件下进行漂白的常规，实现了理论和实践上的重大突破。
本发明所述的二步法工艺与现有的次氯酸钠工艺和亚氯酸钠工艺相比较，其主要技术效果和经济效果对比如下：
Claims (6)
1.一种再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，首先对要再生的边角布料经过挑选和分拣，按颜色和成分特征进行分级和分类，作为待剥色漂白的棉纤维，其特征在于，包括以下步骤：
(a)加入二氧化氯：向可密封容器中加入二氧化氯稳定溶液，其浓度为2-4克/升，配好漂白溶液；将一定质量的待剥色漂白的棉纤维放入该容器中，使得浴比为1∶5，pH值为4-5；密封该容器后，第一次升温至50-60℃，开动循环泵，液流循环3-4小时；
(b)加入次氯酸钠：向所述容器中补充加入占棉纤维重量5-10％的浓度为10％的次氯酸钠溶液，保持水温，继续循环1-2小时，然后放水；完成对棉纤维的剥色漂白；
在完成剥色漂白之后，还包括如下进一步的步骤：
(c)中和脱氯：向所述容器中加入与以上处理溶液等量的清水，并加入占棉纤维重量0.5-1％的纯碱和占棉纤维重量0.5-0.8％的亚硫酸钠，保持浴比为1∶5，第二次升温至50-60℃，清洗30分钟，然后排液；
(d)充分洗水：先用50℃的热水冲洗30分钟以上，再用同样多的冷水冲洗30分钟以上，水洗干净后测试pH值在7-8，将棉纤维出缸脱水，晾干或烘干；
所述浴比为棉纤维重量对处理溶液的体积之比。
2.根据权利要求1所述的再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，其特征在于：所述二氧化氯稳定溶液的浓度为2克/升，第一次升温至60℃，液流循环时间为4小时，所加入10％浓度的次氯酸钠溶液占棉纤维重量的5％，继续循环时间为1小时，所加入纯碱占棉纤维重量的0.5％，所加入亚硫酸钠占棉纤维重量的0.5％，第二次升温至60℃。
3.根据权利要求1所述的再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，其特征在于：所述二氧化氯稳定溶液的浓度为3克/升，第一次升温至55℃，液流循环时间为3小时，所加入10％浓度的次氯酸钠溶液占棉纤维重量的8％，继续循环时间为2小时，所加入纯碱占棉纤维重量的0.8％，所加入亚硫酸钠占棉纤维重量的0.6％，第二次升温至55℃。
4.根据权利要求1所述的再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，其特征在于：所述二氧化氯稳定溶液的浓度为4克/升，第一次升温至50℃，液流循环时间为3小时，所加入10％浓度的次氯酸钠溶液占棉纤维重量的10％，继续循环时间为1小时，所加入纯碱占棉纤维重量的0.8％，所加入亚硫酸钠占棉纤维重量的0.8％，第二次升温至50℃。
5.根据权利要求1所述的再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，其特征在于：所述二氧化氯稳定溶液的浓度为3.5克/升，第一次升温至52℃，液流循环时间为3.2小时，所加入10％浓度的次氯酸钠溶液占棉纤维重量的9％，继续循环时间为1.3小时，所加入纯碱占棉纤维重量的1％，所加入亚硫酸钠占棉纤维重量的0.8％，第二次升温至52℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的再生棉纤维的二步法剥色漂白工艺，其特征在于：所述可密封容器是印染厂使用的普通煮布锅、高温高压染色机或者散纤维染色机。
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