傳統(tǒng)的煮布鍋漂白工藝需在高堿、高氧化劑、高溫環(huán)境下進(jìn)行，處理效果雖好，但工藝流程時間長、能耗大、用水排污量大。而以雙氧水和次氯酸鈉作為氧化劑漂白，處理效果不能達(dá)到GB/T23327——2009《機(jī)織熱熔黏合襯》標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)等品的指標(biāo)值。二氧化氯作為第四代漂白劑，其氧化電位低于纖維素本身的氧化電位，但高于粘附在棉纖維上的雜質(zhì)以及棉籽殼中木質(zhì)素，對棉織物漂白在除去棉纖維上的雜質(zhì)和棉籽殼的同時，對纖維素沒有降解，不影響漂白織物的強(qiáng)度。此外二氧化氯一般通過氧化使木質(zhì)素裂解為有機(jī)酸類物質(zhì)，大大降低廢水中有機(jī)鹵化物的量，減少 AOX排放對環(huán)境的污染更小，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。但傳統(tǒng)二氧化氯溶液也存釋放周期較短、釋放速率快、存貯運(yùn)輸過程不穩(wěn)定等問題。

本文采用的緩釋型固體二氧化氯具有釋放周期較長、穩(wěn)定性好、釋放速率可控的特點(diǎn)，運(yùn)用在中厚純棉黏合襯的漂白工藝中不僅漂白效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，而且漂白在常溫常壓條件下進(jìn)行，能耗少、污染小。實(shí)驗(yàn)研究了緩釋型固體二氧化氯緩釋及對棉織物的漂白機(jī)理，采用單因素試驗(yàn)討論了漂白工藝中緩釋型固體二氧化氯濃度、漂白時間、pH和表面活性劑濃度對棉織物漂白效果的影響，并通過正交試驗(yàn)法確定了最優(yōu)工藝條件。

1.緩釋型固體二氧化氯緩釋及漂白機(jī)理

緩釋型固體二氧化氯以多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物為載體，與生成二氧化氯所需的亞氯酸鈉以及活化酸結(jié)合，使其在載體內(nèi)部緩慢反應(yīng)生成二氧化氯，根據(jù)離子網(wǎng)格結(jié)構(gòu)理論，緩釋固體二氧化氯所用載體內(nèi)部交聯(lián)所形成的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將降低亞氯酸鈉與活化酸的反應(yīng)速率，同時所生成二氧化氯的擴(kuò)散速率也受到交聯(lián)結(jié)構(gòu)阻力的影響而下降，從而達(dá)到緩釋效果。

二氧化氯的漂白機(jī)理是通過自身的強(qiáng)氧化能力分解織物表面色素和雜質(zhì)，是個典型的單電子轉(zhuǎn)移過程而生成ClO??，此單電子過程的氧化電位是0.95V。對棉織品漂白來說，二氧化氯的氧化電位高于附著在纖維上的色素和雜質(zhì)，而低于纖維本身的氧化電位，用二氧化氯漂白棉織品時，可分解纖維上的色素和雜質(zhì)，對纖維本身強(qiáng)力不造成損失。

2.去麻劑濃度對漂白效果的影響

        在不同去麻劑濃度下對棉織物進(jìn)行漂白，其他條件相同，去麻劑對漂白效果的影響。棉織物的白度隨去麻劑濃度的增加而提高，當(dāng)濃度大于25g/L時，棉織物的白度基本保持變化。這是因?yàn)殡S去麻劑濃度的增加，溶液中生成的二氧化氯隨之增加，能夠更徹底的與纖維中的木素等雜質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，提高纖維白度。同時，隨著去麻劑濃度的增高，漂液中二氧化氯的氧化電勢也會增加，二氧化氯與發(fā)色基團(tuán)的反應(yīng)更容易發(fā)生。棉織物白度在去麻劑濃度大于25 g/L后基本保持不變的原因是漂液中的二氧化氯過量，一些不能被退色的物質(zhì)不會因?yàn)槠錆舛鹊淖兓c之發(fā)生反應(yīng)，因此白度基本保持不變。

3.pH對漂白效果的影響

在不同pH下對棉織物進(jìn)行漂白，其他條件相同，棉織物的白度隨漂液 PH的增加而下降，這是因?yàn)槠褐卸趸鹊难趸娢浑SPH的增加而逐漸減小，二氧化氯降解纖維中的木質(zhì)素、色素等雜質(zhì)的能力下降；同時當(dāng)漂液在堿性范圍內(nèi)，二氧化氯與氫氧根反應(yīng)生成的氯酸鹽對漂白不起作用，消耗了一定量二氧化氯，導(dǎo)致二氧化氯的有效作用減弱。

4.時間對漂白效果的影響

在不同的時間下對棉織物進(jìn)行漂白，其他條件相同，棉織物的白度隨漂白時間的增加而提高，當(dāng)時間大于10h時，棉織物的白度基本保持不變。這主要是因?yàn)槠褐卸趸扰c木素的反應(yīng)需要一定的時間進(jìn)行，短時間內(nèi)二氧化氯與色素等雜質(zhì)并未反應(yīng)完全，因此白度升高并不明顯，隨著反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，二氧化氯與木素等雜質(zhì)逐漸反應(yīng)，將帶色基團(tuán)氧化從而使白度升高。在棉織物漂白時間大于 10h后，二氧化氯與木素等雜質(zhì)反應(yīng)完全，白度不再發(fā)生改變。

5.表面活性劑濃度對漂白效果的影響

在不同的表面活性劑濃度下對棉織物進(jìn)行漂白，其他條件相同，棉織物的白度隨著表面活性劑濃度的增加而提高，當(dāng)加入量大于5g/L時，白度基本保持不變，這是因?yàn)楸砻婊钚詣┑募尤虢档土似旱谋砻鎻埩?，增?qiáng)了溶液的浸潤能力，促使織物表面雜質(zhì)與纖維的分離，提升了棉織物的漂白效果。

6.正交試驗(yàn)

通過正交實(shí)驗(yàn)法采用3個水平和4因素研究去麻劑濃度、漂白時間、PH和表面活性劑濃度對棉織物漂白效果的影響，影響棉織物漂白效果的因素順序：漂白時間>去麻劑濃度>pH >表面活性劑濃度； 確定緩釋型固體二氧化氯棉織物漂白工藝為：時間10h、去麻劑濃度10g/L、pH8、表面活性劑濃度5g/L。