硅溶胶作氧漂稳定剂的研究- actionscript之家- JavaEye技术网站
巩晶晶,范雪荣,王 强(江南大学,江苏无锡214122) 0前言
硅溶胶又称硅酸水溶胶,是一种无机高分子化合物,它是水化的二氧化硅微粒均匀分散在水中的胶体溶液,分子式可用SiO2·xH20表示。硅溶胶是一种乳白色的半透明胶体溶液,胶体颗粒近似于球状。目前国内生产的大多是碱性硅溶胶,其中SiO2的质量分数在30%左右,胶粒直径为7—20 nlH。硅溶胶具有许多优良性能,如具有较大的比表面积、较高的吸附性和较好的粘结性,用途十分广泛。目前,纺织印染行业对硅溶胶的研究较少,但已经引起国内外染整工作者的兴趣。Textor T等人用硅溶胶处理织物后发现其抗紫外线性能发生改变,颜色和耐光牢度得到提高;Text.T和S Al-Malacka A则发现二氧化硅凝胶(SG)/碳酸钾(PC)阻燃体系对多羟基化合物(如聚乙烯醇、纤维素等)阻燃时,可原位生成含硅阻燃剂,因而可将其用于织物的阻燃整理;罗敏、陈水林等人利用硅溶胶在纺织品上形成一层不连续的薄膜,阻止直接染料、酸陛染料分子从染色织物上脱离,以提高染色织物的湿牢度。
双氧水是用于织物前处理的一种优良的漂白剂,但它在高温强碱时极易分解,所以漂白时必须加入稳定剂,以降低双氧水的分解速率。
硅溶胶对双氧水分解的延缓作用显著。本试验研究硅溶胶的氧漂稳定性能,并将其应用于不同氧漂工艺中,与其它氧漂稳定剂作对比。 1 试验
1.1材料、仪器和药品
1.1.1材料
14.5/14.5 524/283纯棉坯布,断裂强力经向689 N,纬向376 N。
1.1.2仪器
HHSll-6电热恒温水浴锅,WSD-Ш型全自动白度仪,微量注射器(色层分析用)。
1.1.3 药品
CH3—1硅溶胶(30%),NaOH(分析纯),H202(30%),非硅型稳定剂197,硅酸钠(分析纯),高效精练剂。
1.2试验方法
1.2.1 双氧水分解率的测定
用移液管吸取10 mL H:0:漂液于预先加入20 mL蒸馏水构100 mL锥形瓶中,加入浓度C1/2H2S04为6 mol/L的硫酸溶液20 mL,用浓度C1/5KMnO4为0.100 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定,当溶液从无色至恰显微红色时(30 s红色不消失)即为终点。记下消耗的KMnO4标准溶液的体积,重复3次,取平均值。H202含量及分解率按下列公式计算:
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式中:V始——起始漂液消耗的KMnO。标准溶液的毫升数/mL;
V残——残液消耗的KMn04标准溶液的毫升数/ml。
1.2.2破洞试验
将0.1 g氯化铜溶于100 mL甲醇中,配成0.1%氯化铜甲醇溶液。用微量注射器吸取氯化铜甲醇溶液,在经退浆煮练后的纯棉试样的各个部位滴上一滴(每滴约3μg),烘干。配制pH值为10~11双氧水漂液,将烘干后的试样进行氧漂,然后洗涤、干燥,{zh1}检查试样上的破洞情况。
1.2.3织物断裂强力测定
断裂强力的测定按GB/T 3923--1982进行。
1.2.4织物白度的测定
在WSD-Ш全自动白度仪上测定。每块试样保持经、纬方向一定,于不同位置测定4次,取平均值。 2结果与讨论
2.1硅溶胶对双氧水分解率的影响
2.1.1 室温下硅溶胶对双氧水分解稳定性的影响
在室温下进行冷轧堆漂白工艺,双氧水的用量通常较浸漂工艺高,有时高达60 g/L。考察室温下硅溶胶对高浓度双氧水分解率的影响。按H202(30%)60 g/L、稳定剂3 g/L配制处理液,不加试样,测试室温下不同时间双氧水的分解率,结果见表1。
表1室温下放置不同时间后的双氧水分解率

由表1知,室温下硅溶胶对双氧水的稳定作用比硅酸钠好。以硅溶胶稳定的双氧水放置9 h后,其分解率为5.22%,而硅酸钠7.35%。因此,硅溶胶作为氧漂稳定剂适用于高浓度双氧水冷轧堆工艺。
2.1.2 高温下硅溶胶对双氧水分解稳定性的影响
按H202(30%)8.5 g/L、稳定剂2.5 g/L配制处理液,不加试样,置于恒温水浴内,95℃处理60 min,测试双氧水在不同时间的分解率,结果见表2。
表2中,分别以硅溶胶和硅酸钠稳定双氧水,l h后H202的分解率分别为12.89%和20.97%。这说明硅溶胶对H202分解的抑制作用要比硅酸钠好。
@=================@###page###@=================@ 表2 95℃时硅溶胶、硅酸钠对双氧水分解率的影响

2.2强碱介质中硅溶胶对双氧水的稳定性
碱能催化双氧水的分解,而双氧水漂白又需在pH值lo左右时进行,这就要求稳定剂能抑止碱的催化反应。由于煮漂一步法所用的烧碱量远远大于煮漂两浴法氧漂所需的碱量,而很多稳定剂在浓碱中会失去稳定作用。因此,考察强碱介质中硅溶胶对双氧水的稳定作用很有必要。
以H202(30%)6 g/L、稳定剂6 g/L配成处理液,不加试样,分别加入不同量的NaOH,置于恒温水浴内,95℃处理60 min,测试双氧水不同时间的分解率,结果如图1—4所示。

图1 NaOH用量10 g/L时不同稳定剂对双氧水稳定性的影响

图2 NaOH用量20 g/L时不同稳定剂对双氧水稳定性的影响

图3 NaOH用量30 g/L时不同稳定剂对双氧水稳定性的影响

图4 NaOH用量40 g/L时不同稳定剂对双氧水稳定性的影响
比较图l~4中,不同的烧碱用量下,分别以硅溶胶、硅酸钠、非硅型稳定剂197作为双氧水稳定剂,相应的双氧水分解率的大小依次为:硅溶胶
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