棉练漂的现状分析（二）

（3）练漂生产时生成硅垢沉积在织物和设备上，使织物手感发硬，设备要定期擦洗，还会造成布面擦伤。这是因为练漂剂中含有大量偏硅酸钠和硅酸钠作为双氧水稳定剂和助净剂造成的，若用非硅稳定剂取代，成本上升，而白度下降，使刚硅酸钠稳定剂从技术发展角度耒看是历史的倒退。
（4）常有破洞产生，难以克服，破洞产生原因有二，一是铁等重金属离子与碱作用生成的氢氧化亚铁（红色）凝胶吸附在织物上，使双氧水快速分解而造成纤维氧化脆损，产生破洞，多般为圆洞形。二是因为练漂后纱的强力降低，特别是因肄窑低而缚向经受不起丝光时的拉幅而造成纬纱断裂，当然也会出现经纱拉断，即通常所说的丝光后破洞，多般为条状形。高温练漂难于避免破洞，但在多合一练漂剂练漂时尤为突出，因为双氧水浓度高而且杂质的催化作用更剧烈，杂质含量高的地方会造成局部地方强力损失更大，造成丝光破洞。
（5）多合一练漂剂在冷轧堆中使用时，毛效不好，白度低，棉籽壳去不净，因而不能适用。权衡利弊，在节能节水的前堤下，虽存在很多缺陷，目前还有市埸，但随着冷轧堆法目前已解决了毛效，白度，棉籽壳等问题，并能适用于所有品种，同时冷轧堆法的生产质量稳定，节能节水更多，无硅垢，无破洞之患，因此，冷轧堆法必将顺利推广，取代现在的汽蒸一步法，作者认为，多合一练漂剂将被逐渐淘汰，为冷轧堆练漂剂所取代。
2．3双氧水激化型练漂剂
双氧水激化型练漂剂义称低温练漂剂。低温练漂的关键是如何将练漂温度降下来。低温练漂是数十年米的研究课题，它的经历有：
在较老的教科书中（杜燕荪：棉练漂学，1950年，上海三联书店），介绍了三氯乙烯或四氯化碳进行溶剂煮练的方法，可以在低温下进行煮练。另外，在亚氯酸钠漂白时，在漂液中如加入过氯乙烯可降低漂白温度（Venkataramen J,R．，Indian J．Text．Res．，12（2），88—92，1987）至60℃，说明溶剂有助于低温练漂。
在洗衣粉中加入过氧化物，如过硼酸钠及过碳酸钠，并加入双氧水活化剂，如NOBS（美国用），TAED（欧洲用），进行室温洗衣，可保证白色农服洗涤时不沾色，保持洁白，这已有近二十年的历史，目前欧美生产的洗农粉中都加入少量活化剂。 活化剂是使过氧化物能在低温下使过氧化物活化，使其在洗农时发挥氧化漂白作用。
将双氧水活化剂移植到棉布漂白上来不过是近十多年米的事，双氧水活化剂有酰类活化剂和氰类活化剂两类（黄茂福，棉低温练漂的研发与应用，上海印染新技术新材料论文集，10—17，2007年上诲印染年会，上海）。
酰类活化剂是将羧酸基（酰氯或酸酐）接枝到含氧、含氮、含硫的原子上（被接的化合物称为离基）而形成的化合物，它在双氧水存在下与双氧水反应生成过酰基化合物（即过羧酸），同时分离出离基。这个反应的活化能低，能在较低温度下进行，此外，过羧酸分解时其发生漂白作用的有效成分比双氧水分解时产生的有效成分高，因为过醋酸的漂白活化能比双氧水低而氧化电位则比双氧水高，仅低于臭氧，各漂白用氧化剂的氧化电位为：

因此它可以在较低温度下活化，可低温漂白，而氧化能力却高于双氧水（何中琴译，“纺织品漂白”，印染译丛，No．5，8-10，2000，译白Textile Horizons，1998，30—31），使漂白效率提高。但反应机理还不清楚。
若酰类活化剂中的羧酸基其碳原子数小于8的，与双氧水作用生成的过羧酸能溶解于水中，不易吸附到纤维上，使纤维表面上过羧酸浓度与溶液中相同，导致双氧水漂白效率较小，漂白白度相对较差，如TAED。这种活化剂称为亲水性活化剂。若过羧酸的碳原子数大于8，因其过羧酸不溶于水而易被纤维吸附而使纤维表面浓度高于溶液，其双氧水漂白效率高，漂白白度相对较高。这种活化剂称为疏水性活化剂，如NOBS。
酰类活化剂单独使用时（J．Y．Cai，Bleaching of nature fiber with TAED and NOBS activated peroxide system，AATCC Review,（1）,2001，31-39；S．J．Scarhorogh，A．J．Mathews，Using TAED in bleaching，for fiber blend to improve fiber quality,TCC&ADR，32（3），33—37，2000），它与双氧水的反应是等摩尔反应，2mol的双氧水（68g）要与1mol的TAED活化剂（216g TAED）反应，TAED的用量是双氧水（100％）的3倍，若用1g/L的100％双氧水，100％的TAED要用3．2g/L才能发挥*效果。因此不少人加入1g/L TAED，试验后认为TAED没产生多大的活化效率，主要是他的用量不够，在传统的双氧水漂白浓度范同内，能见到效果的低限用量是2g/L，*用量是3g/L，能于60℃漂白。但使用如此高的浓度其成本不胜负担，国外介绍其zui低刚量为2g/L方能于80℃漂白。即使这样，印染厂还是承担不了，因TAED的价格很贵（50元／kg）。若使用于多合一练漂剂练漂时，练漂浸轧液中100％双氧水用10g/L左右，TAED用量则更高，因此，使用活化剂低温漂白当前还无生产实用价值，NOBS则更贵，虽有用双氧水1／6mol的NOBS于pH 8-9进行70℃，60min的2．4g/L双氧水的漂白（徐谷仓，对近年米我国染整前处理工艺技术进展的同顾和看法，中国纺织工程学会前处理学术论文集，4-17,2009年12月，青岛）报导。
TAED己被确定为无毒性、无过敏性、无诱变性的产品，生物降解后形成二氧化碳、水、氨和硝酸盐，在生物降解时，检测不出乙二胺。（泽自JSDC，5／6月，154~155，1999，刘吕龄译，印染译丛，No．5，1~3．2000）四乙酰乙二胺（TAED）是由醋酐或氯乙酰与乙二胺（用作离基）反应生成。漂白时1mol TAED与2mol双氧水反应生成过醋酸。1mol NOBS与1mol双氧水作用后生成过壬酸与离基*磺酸。反应中双氧水作为亲核性试剂向酰基进攻，它们的反应式如下：
现在研究zui多是酰类活化剂，酰类活化剂因选用的离基不同而种类繁多，品种达数十种。其中zui受关注的是酰氯与己内酰胺（离基）的缩合物。接在离基上的酰氧基可以是非离子的酰氯，也可以是具有阴离子基团的酰氯，也可以是具有刚离子基团（如季铵盐）的酰氯（S．H．Lim，Perfomence of a new bleachingactivator on hydrogen peroxide bleaching system，Color Tcchn．120（3），114—118，2004）。后者因具阳离子基团而提高了其对表面具负电荷的纤维的静电吸附力，从而提高了其双氧水漂白效率，而被特别重视。其代表性产品是N[4-（三乙基铵甲撑基苯酰基）]己内酰胺氯化物（N-[4-triethylammoniomethyl]-benzoyl]capolactam chloride，TEBCC），它既是酰基活化剂，又是阳离子型活化剂，被发现是效果的活化剂，与NOBS对比，活化能力更强，可用于冷轧堆漂练，时间可缩短到4-6小时，白度比常规24小时还好，与TEBCC效果相似的阳离子型活化剂还有TMHCTS[6-（NNN*基铵甲基）己酰基己内酰胺对甲苯磺酸（6-NNNtrimethylammonio）hexanoylcaprolacam p-toluenesulfonate的简称]。它们的结构代表式．及与双氧水的反应机理如下：从效果来说：TEBCC（TMHCTS）>NOBS>TAED
TEBCC及TMHCTS虽然具有较佳效果，但价更昂贵，日本虽有这类助剂商品，但至今未推向市场。
另一类双氧水活化剂是氰类活化剂，如甜菜碱氨基氰盐酸盐（BAN），它是氰基与双氧水直接反应而生成活泼性强而有效利用率更高的双氧水活化剂，反应中不产生离基的分离，对它的反应机理当前研究得还不多，但效率比酰类活化剂强（刘云，申亚丽，甜菜碱氨基氰的合成及低温助洗作用[C]，2006中国表面活性剂论文集，25—27，2006年5月，大连）。在反应中，双氧水作为亲核试剂向含有三键的氰基（-C≡N）进攻，其进攻所需能量比进攻酰基小得多，生成的是亚胺过氧酸，母体是两性的甜菜碱，具有更高的活性，能在更低于酰类活化剂的温度下漂白。在传统漂白工艺中添加1~1.5g/L BAN可以在50~60℃进行漂白。
在酰类活化剂与氰类活化剂复配后，可产生竞争效应而降低活化剂的用量。
因为活化剂的价格贵而阻碍它的使用，寻找更为便宜的化合物作为双氧水激化物质是当前研究的方向。其实能使双氧水激化的物质很多，凡是对双氧水有催化分解和活化作用的物质都是双氧水的激化剂，激化剂包括激化物质及活化剂两类。如碱，碱可使双氧水分解加速，碱就是双氧水的激化物质，问题是要它的分解产物有没有漂白作用，至今双氧水的漂白机理还米有定论，到底是自由基起漂白作用的还是初生态氧的作用，争论未有结论。若是由自由基是起漂白作用的，那末能使分解出自由基愈多的激化剂，其提高漂白效果的能力越强，是*的激化剂，若它的分解温度很低，便可进行低温漂白。zui适宜的分解温度便是漂白温度。
尿素，双氰胺，其些矿物质、无机盐及有机化合物都可以激化双氧水分解，有人提出过氧化尿素漂白方法，实际上就是尿素与双氧水反应生成过氧化尿素，因后者的稳定性比双氧水差，活泼性比双氧水强，因此白度较好，它可以在低于95℃以下的温度漂白。双氰胺也有类似作用，因含有氰基，其反应类似于氰类活化剂。前面已经提到织物上的杂质能促进双氧水分解使纤维氧化而造成破洞，其实这杂质就是激化剂，若漂白温度降低，可能就是低温漂白的激化剂。在金属盐类中，重金属离子的催化作用zui强，因使用的危险性大，会使整批织物氧化成氧化纤维素，钙十金属离子是双氧水的稳定剂，其它族金属离子不乏有双氧水的激活作用，选择得恰当可用作激活剂。
作者主持研发的QR低温练漂剂（上海祺瑞纺织化工有限公司制造），就是选择了几种比较合适的双氧水激化物质与活化剂进行合理复配，利用竞争机制使使用量远远低于TAED、NOBS、BAN的水平，只需0．1~0．4g/L激化剂（根据漂白温度高低选用），达到了印染厂能接受的价格，使练漂一步法的温度zui低可达40℃。是国内外练漂温度zui低，产品质量居首的前处理练漂助剂。
QR低温练漂剂中加入激化剂使双氧水能在较低温度下分解出起漂白和去杂作用的有效物质，达到漂向和裂解果胶、蛋白质、棉蜡、半纤维素、棉籽壳的作用。为了邦助提高毛效，练漂剂中还要加入适当的渗透剂；为了防止重金属离子产生破洞，还加入氧漂稳定剂；为了协助降低练漂温度、提高毛效和使手感柔软，加入由溶剂及少量纳米材质制成打洞剂，它能在棉蜡层打洞而保证手感柔软；整个体系由pH缓冲剂控制pH在10．8~11之间。这些用剂相互协同而使整体效果获得提升。在2007年QR低温练漂剂供应市埸时，分别制成QR-2010，QR2011及QR2020三只助剂，配制练漂液时再加双氧水，不同练漂工艺时，甚至再添加第四只助剂，现在应印染厂的要求，已经改成一只俐体助剂。在多合一练漂剂汽蒸法练漂时无法达到毛效要求的情况一下，常添加本厂的QR2010低温练漂剂，毛效就能大幅提高。
QR低温练漂剂在间歇式前处理设备上，如卷染机，喷射溢流机，煮布锅，筒子纱染机，绳状机上使用，可用40℃处理60min的前处理，以替代原100℃处理60min的练漂工艺，毛效>13cm，白度>80％，无棉籽壳，处理后的水洗次数省一半，节水节能一半以上，且织物强力降低少，污水COD明显降低。还克服了混纺织物中的化学纤维（如蛋白纤维，竹浆纤维）泛黄，漂不白和氨／棉混纺织物产生死皱纹的疵病。
QR低温练漂剂在冷轧堆前处理工艺上应用，己解决了过去阻碍冷轧堆工艺不能正常投产的难题：白度不高，毛效不佳，棉籽壳去不净，以及适应的棉布r铺种少等难题。 冷轧堆原来工艺为：棉布浸轧练漂液后打卷，室温堆置24~36小时，而后用95~100℃热水洗。烘干后，再经双氧水100℃汽蒸漂白（复漂）20~30min，毛效5~6cm，白度75~78％，棉籽壳玄不净，同时此工艺不适用于紧窑织物如大绸，卡其等品种，用QR低温练漂剂后只需在浸轧后室温堆置6-8小时，而后95~100℃热水洗，不用复漂，白度>80％，毛效>10cm，棉籽壳去净，质量都高于原工艺，解决了所有品种都能生产的难题，使冷轧堆工艺得以全面应用，因冷轧堆是练漂工艺中能耗zui低的工艺，所以，在QR低温练漂剂推广使用后，很多印染厂都在上冷轧堆设备，以期取代原来的连续式汽蒸前处理工艺。
QR低温练漂剂在J形箱中连续练漂也已推广应用，织物先浸轧40~50℃练漂液，然后堆放在J形箱中4小时．再热水洗，比现在100℃汽蒸练漂节能可观。J形箱系原米次氯酸钠漂白的设备。
QR低温练漂剂在药棉和医用卫生拭巾中的生产中应用，已将原来在煮布锅中130℃碱煮练两次，再由双氧水漂白三道加工工序缩短为一次80℃练漂处理，经日本有关质量检测部门检测，各项指标都符合卫生标准，与老工艺相比，优于老工艺，而缩短加工时间，节能节水减排*。
在上述四种工艺中均杜绝了破洞的产生。也不产生硅垢。
除QR低温练漂剂外，国内也有低温练漂或低温漂白的文献报导，zui低漂白温度为60℃，都使用双氧水活化剂NOBS或TAED，有的先在pH5~6，迸行60~80℃低温漂白，而后再用烧碱高温煮练，竹浆纤维则用60—80℃低温漂白，也有用加活化剂昀冷轧堆，堆置4h，洗后再用烧碱煮练，也有不煮练的，其活化剂的用量，浸漂为2g/L，轧漂为8g/L左右。人多停留在实验室试验阶段（徐春松，棉纱线的H202／NOBS低温活化剂漂白工艺，印染，（19），2009，5．8；张婧，活化剂NOBS／TAGU在棉冷轧堆前处理中的应用，印染，（20），2009，16—18；王东宁，双氧水漂白活化剂在棉织物冷轧堆前处理中的应用，印染（15）2009，15—18）。
2．4生物酶练漂剂
生物酶练漂是近二十年来研究zui热门的课题，处于*地位的是美闰杰能科公司及丹麦的诺维信公司，新开发的领域及大部分都是这两家公司开始的。我国开发较晚，正在急气直追，模仿的多，创新的少。
到目前为主，生物酶前处理虽然发表的研究文献很多，不少，但在实际使用的不多，目前仅在针织物间歇式练漂时与双氧水一起进行练漂工艺是否合理尚待商榷。
2．4．1 生物酶练漂的优点：
（1）生物酶是绿色环保的氨基酸化合物，无毒，无害，不会造成环境污染，能*生物降解，用生物酶进行棉练漂，洗液污水的COD较低，一般在1500ppm，比传统的练漂污水量少。这是形成研究热的主要原因。
（2）练漂后分解物容易洗涤，用水量节约。
（3）可在60~70℃进行低温练漂，节能多。
（4）如果不用或少用纤维素酶，不会发生织物降强。
（5）反应速度快，酶的反应速度比通常的化学反应要快百亿倍，但由于酶是高分子化合物，不易渗透入纤维，反应只能从纤维表面进行，使这一特征无法早现，因此而延艮了练漂时间，即使这样，练漂还能在1h内完成。
（6）酶反应具有专一性，一般的说，一种酶只能分解一种物质或一类物质发生反应，不会影响其他类物质。
（7）手感柔软。这是因为棉蜡未充分去除。
来源: 印染在线