四乙酰乙二胺(TAED)对稻草高得率浆双氧水漂白的影响
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期:}}迭纸5高得率竹浆漂白中还原性漂剂的应用研究康素敏赵强张铭洋林仲营(北京林业大学材料科学与技术学院100083)摘要竹材作为一种优良的造纸用纤维原料,具有很多优势,但其可漂性差、纸浆易返黄是制约高得率竹浆应用的两个重要因素。
本文论述了目前高得率浆中各种还原性漂白剂的应用情况。
探讨了高得率竹浆中应用氧化-还原组合漂白工艺及化学还原预处理以减轻其返黄的可行性。
关键词竹浆高得率浆还原性漂剂造纸原料缺乏是制约造纸业发展的一个重要因素,因此,开发非木纤维原料制浆造纸,特别是开发非木纤维化机浆制浆造纸,是解决我国造纸工业原料短缺和减少环境污染的有效途径之一。
我国是世界上竹类资源最丰富的国家,有500多种,栽培面积、蓄积及年产量居世界之冠。
竹材的纤维形态及含量与针叶木很近似,纤维素含量高,纤维细长结实,可塑性好,纤维长度介于阔叶木和针叶木之间,是制浆造纸的优质原料。
竹子化机浆由于其特殊的漂白特性,一般难以漂到60%ISO 以上的白度,并且容易返黄,极大地限制了竹子化机浆的开发应用。
寻找合适的漂剂或漂白组合是提高竹浆白度的必要途径。
目前应用于竹材高得率浆最为广泛的漂白剂是过氧化氢,但存在金属离子干扰及白度增限较低的问题。
与还原性漂白剂合用,形成互补是解决以上问题的一个途径。
H 2O 2多段漂白或H 2O 2与还原型漂剂相结合的组合漂白,可改进漂白效率,提高机械浆的白度限值和改进纸浆的色相。
还原性漂白剂主要是通过使发色体还原成低价的无色或浅色化合物的办法使纸浆变白。
其漂白途径与过氧化氢有异,最适宜的官能团和位置也不同。
研究表明,第一段采用过氧化氢漂白,第二段采用还原性漂白的工艺,无论从漂白效果还是漂白成本上分析,均优于两段过氧化氢漂白。
采取一定的化学还原预处理是防止竹材高得率浆返黄、提高纸浆白度的另一个途径。
1还原性漂白工艺1.1连二亚硫酸钠漂白1.1.1连二亚硫酸钠漂白机理连二亚硫酸钠是最典型的低污染全无氯(TCF )还原性漂白剂,主要用于高得率浆的漂白。
PB/TAED漂白剂对酸性染料的氧化脱色1前言从环保和节水节能的角度出发,衣料的洗涤正向着低温和小浴比方向发展。
为了提高对有色污渍的漂白效果和防止洗涤时解吸的染料在衣料上沽污或转移,很多家用洗涤剂中均加人了过硼酸钠(PB)或过碳酸钠活性氧漆白剂,为强化低温漂白效果,同时还需加人漂白活化剂四乙酞乙二胺(TAED)或壬酞氧基苯磺酸盐(SNOBS),这两只漂白活化剂分别在欧洲和美国被广为使用。
漂白活化剂能与过经基离子的作用生成漂白能力明显强于过氧化氢的过氧放酸(图1),从而使洗涤剂具有较好的低温漂白能力。
由于在家用洗涤剂中添加了活性氧漂白剂,有色衣料在经过多次家庭洗涤后极可能出现变褪色现象,因此这就对纺织品染色用染料对活性氧漂白剂的稳定性提出了很高的要求,同时也要求纺织品水洗色牢度的测试能反映出多次家庭洗涤后染料的变褪色程度,近年开始实施或建议使用的BS 1006 UK-TO(1998)和ISO 105 -C09 (2001)等就是针对家用洗涤剂的新发展而提出的水洗色牢度试验法。
此外,由于TAED具有良好的低温漂白促进作用,因此它也被用于木浆和纺织品的双氧水低温漂白,以减小纤维素、蛋白质纤维、氨纶等纤维在高pH值和高温下的降解和损伤。
不管TA ED是应用于纺织品前处理的漂白还是应用于家用洗涤剂,均涉及到色素的氧化脱色。
因此,对TAED对色素氧化脱色的影响进行研究是有意义的。
本文主要探讨了酸性染料在PB/TAED漂白体系下的氧化脱色反应的动力学、温度和洗涤剂中常用的聚乙烯毗咯烷酮对染料脱色的影响以及PB/TAED对洗涤时白色真丝绸沽色和染色真丝绸颜色的影响。
2 试验材料和方法2.1 试验材料染料:试验用市售商品酸性染料见表1,染料未提纯。
漂白活化剂:主要组分为TAED的粒状漂白活化剂WarwickT202由Warwick International Group Limited (Flintshire,UK)提供,试验中将之简称为TAED,其它化学试剂:四水合过硼酸钠(简称PB,含量96%).聚乙烯毗咯烷酮PVP K30(进口分装)等购自上海化学试剂公司。
低温前处理之关键技术:氧漂催化剂导读本文通过对一系列工艺试验、工厂生产应用结果进行总结,表明双氧水低温氧化催化剂技术在染整工艺中的广泛应用是完全可行的。
氧化还原反应是一类较为复杂的化学反应,氧化还原反应在工业技术中有其特别重要的地位,它广泛应用于能源开发、环境保护、材料缓蚀与防腐、化学合成等多个领域,低温氧化催化技术在家用洗涤剂行业也得到了飞速发展,本文就双氧水低温氧化催化剂在染整工艺中的应用做一个概述。
双氧水低温氧化催化剂技术进展一、含氧漂白剂及其氧化反应的复杂性常见的含氧漂白剂工业产品包括双氧水、过碳酸钠、过硼酸钠、过硫酸盐,在纺织品前处理工艺和纺织品洗涤工艺中广泛使用,在常温条件下,这些含氧漂白剂都是通过溶解于水后释放出双氧水,对织物产生氧化脱木质素和色素从而达到漂白、增艳的效果,如过硫酸钾:氧化还原反应是化学反应中较为复杂的一类反应,其反应机理和产物取决于反应条件中多种影响因素,如双氧水在酸性和碱性条件下的标准电极电位是不同的酸性条件:H 2O2+ 2H+ + 2e → 2H2O E0 = +1.77V碱性条件:H 2O2+ 2e → 2OH-E0 = +0.88V这从一方面看双氧水的氧化能力在酸性条件下比在碱性条件下要强一倍,另一方面从反应动力学角度来讲,众所周知碱性条件下双氧水的氧化反应速度比在酸性条件下要快得多,从中我们可以看到氧化还原反应的复杂性。
过硫酸可看成是双氧水的衍生物(见图1、图2),过硫酸盐常用于纺织品前处理的氧化退浆剂工艺,特别是近几年有助剂生产企业用过硫酸盐和马丙共聚物复配做消色皂洗剂(目前市场上消色皂洗剂常用氧化剂+马丙共聚物,还原剂+马丙共聚物作为主体发展方向),在此我们也来关注一下近年来环境化学家们对它的研究成果。
由于近十年来发现过硫酸盐高级氧化技术能对土壤地下水有机污染原位修复、也能对难降解有机废水深度处理等重要环境治理作用,所以对其氧化还原反应机理研究的较多,我们也来看一下其氧化还原反应的复杂性,在常温弱酸性条件下(PH=5-7)其标准电极电位高于酸性条件下的双氧水和高锰酸盐而接近于臭氧,所以具有较强的氧化能力:另外,过硫酸盐可经紫外光解、高温热解(70℃~100℃)、多价金属催化分解成为电极电位更高的硫酸根自由基:硫酸根自由基的电极电位E0=+2.6V(式2),接近于羟基自由基E0=+2.8V(式3),进一步研究发现,硫酸根自由基在中性和酸性水溶液中(PH=2~7)较为稳定,当PH>8.5时,硫酸根自由基可以使水或OH-转变成羟基自由基(式4-5),couttenye等【1】运用电子自旋共振技术(EPR)检测到酸性和中性条件下(PH=2~7)硫酸根自由基的存在,在碱性条件下(PH>12)羟基自由基的存在,所以这些自由基引起的氧化还原反应更为复杂,并且由于其非常活泼反应更迅速:经Liang等【2】研究发现:热激发过氧键(-O-O-)断裂所需活化能为140.2Kj/mol,多价金属催化所需活化能只要50.2Kj/mol,所以多价金属催化剂的存在,使过硫酸盐在常温下就能裂解过氧键变成氧化能力极强的硫酸根自由基(·SO4- ),并且可以通过加入螯合剂或络合剂提高反应效率,过硫酸盐水溶液裂解后产生的硫酸根自由基和羟基自由基,能与有机物发生电子转移反应(氧化还原)、攫氢反应(氢提取)、自由基加成反应,从而进一步破坏降解有机物达到去除COD的目的(目前市场上COD去除剂的主要成份),由于过硫酸盐可以看成是过氧化氢的衍生物,这些研究方法和手段也能为双氧水低温催化技术提供参考和借鉴,同时在此也提醒广大纺织助剂研发人员合理使用过硫酸盐,因为纺织纤维和染料也都属于有机物,不合理使用会损害纤维强力和颜色稳定性。
阳离子明胶蛋白助剂与TAED在棉织物双氧水漂白中应用效果比较唐俊玲;王雪燕【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2015(000)008【摘要】将自制阳离子明胶蛋白助剂与商品漂白活化剂四乙酰乙二胺(TAED)分别加入到双氧水漂白浴中,构建新的漂白体系。
对比这2种新漂白体系漂白处理棉织物的白度、毛效、强力以及染色效果,并与传统漂白织物进行比较。
结果表明,阳离子明胶蛋白助剂是一种比商品漂白活化剂TAED应用性能更好的助剂,不仅有利于促进双氧水漂白,而且能提高漂白织物的毛效和染色性能。
%A self-made cationic gelatin protein agent and a commercial bleaching activator tetraacetyleth⁃ylenediamine (TAED) were added to the hydrogen peroxide bleaching bath respectively, then two new bleach⁃ing systems were set up. Whiteness, capil ary effect, strength and dyeing effect of cotton fabric treated by the new bleaching systems and traditional system were compared. The results showed that the cationic gela⁃tin protein agent was better than commercial bleaching activator TAED in application, it was not only beneficial to promote the effect of hydrogen peroxide bleaching, but also improve the capil ary effect and dyeing perfor⁃mances of bleached cotton fabric.【总页数】4页(P29-32)【作者】唐俊玲;王雪燕【作者单位】西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048;西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TQ610.4【相关文献】1.鸡毛蛋白助剂在棉织物双氧水漂白中的应用 [J], 孔雀;王雪燕;赵后阳2.阳离子明胶蛋白助剂对双氧水分解率的影响 [J], 唐俊玲;王雪燕3.丝素蛋白助剂在棉织物双氧水漂白中的应用 [J], 李新玥;王雪燕;邢铁玲4.兔毛蛋白助剂在棉织物双氧水漂白中的应用 [J], 赵后阳;王雪燕;吴静5.阳离子明胶蛋白助剂改性棉织物的染色动力学性能研究 [J], 王百慧;王雪燕;陈晨晓因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
某某化工有限公司——年产10000吨TAED技改项目可行性报告壱、项目的经济和社会意义1、项目概要四乙酰乙二胺(TAED)是一种表面活性剂,主要作为氧系漂白剂的添加剂,能促使氧系漂白剂在低温条件下,充分发挥增白、增艳、杀毒、消菌的独特功效,与各种酶和其他表面活性剂有良好的相容性,并且无毒素等优点。
本项目采用湿法间隙式生产工艺,生产的产品具有纯度高、得率高等特点。
工艺技术填补国内空白处于国内领先水平,产品质量达到国际同类产品生产厂家先进水平。
产品已申请了国家发明专利,目前已进入实审阶段。
产品获浙江省科技成果三等奖,列入“国家火炬计划”和“浙江省高新技术产品”。
2、项目的社会意义自1958年我国首次合成洗涤剂,在60年代开始洗涤剂工业就在整个国民经济中占了举足轻重的地位,尤其在近十几年来洗涤剂行业随着国外大型跨国公司在中国组建合资工厂而发展更加迅速。
但带给社会的是大量的河流、海域被污染。
并且无论是产品的数量、质量、品种结构,还是生产技术条件和设备都与发达国家有很大差距。
据资料报道,2000年人均洗涤剂消费量为10kg/人、年,随着人们生活水平的提高,对洗涤剂也提出了新的要求,在洗涤剂中有一种氧系漂白洗涤剂具有增白、增艳、消毒、杀菌、去污能力强等效果,而且生产时没有污染,使用后也没有污染,对人体没有任何副作用,受到注重环保人们的青睐。
目前欧洲90%的洗涤剂采用氧系漂白剂,2001年美国氧系漂白剂处于热销状态,全球以20%的速度增长。
含氧漂白剂最多的是过碳酸钠和过硼酸钠,但由于这两种漂白剂具有较强的稳定性,只有在温度超过70度时,才具有漂白作用。
而大量的合成纤维对毛织物均不能适应这种温度,严重制约了含氧漂白剂的推广,这就需要开发研制出能在低温条件下使氧系漂白剂发挥漂白效果的表面活性剂。
四乙酰乙二胺(TAED)正是能够适应这种需要的漂白表面活性剂,并对环境不会产生污染。
研究表明在洗涤剂配方中加入1.5-5%的TAED,就能含氧漂白剂在常温下发挥其独特作用。