【集萃网观察】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：

    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，最后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。

    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<硅酸钠<非硅型稳定剂197，硅溶胶对双氧水的稳定作用较好。

    2．3破洞情况

    织物表面可能存在的微小铁屑、铁锈，对双氧水有强催化分解能力，易使织物出现针眼大小的破洞，加入稳定剂能减少这种破洞的产生。小破洞试验可作为了解双氧水稳定剂稳定效果的一种方法。不同稳定剂的结果如表3所示。

    表3不同稳定剂的破洞试验结果

    由表3知，硅溶胶和硅酸钠一样，不会在布面上形成破洞，且不会像硅酸钠一样使织物产生硬挺、滑腻的手感。

    2．4硅溶胶在漂白中的应用

    2．4．1退煮一漂两浴法工艺

    (1)工艺处方／g·L-1

    退煮

    NaOH 9

    高效精练剂 12

    漂白

    H202(30％) 10

    稳定剂 5

    高效精练剂 8

    pH值 10．5~11．0

    (2)工艺流程

    一浴退煮(95～100℃×1 h)→热水洗(80℃×3次)→温水洗(50℃×3次)→冷水洗→烘干→浸漂(90—100℃×l h)→热水洗→温水洗→冷水洗→烘干

    (3)漂白效果对比(表4)

    表4不同稳定剂在退煮．漂两浴法中的效果比较

    由表4知，硅溶胶应用于退煮一漂两浴法工艺中，漂白后织物的各项性能均优于其它氧漂稳定剂。

    2．4．2退煮漂一浴法

    (1)工艺处方／g·L-1

    NaOH 10

    H202(30％) lO

    稳定剂 6

    高效精练剂 12

    (2)工艺流程

    一浴退煮漂(95～100℃×1 h)→热水洗(80 ℃×3次)→温水洗(50℃×3次)→冷水洗→烘干

    (3)漂白效果对比(表5)

    表5不同稳定剂在退煮滇一浴法中的效果

    由表5知，硅溶胶应用与一浴法工艺中，其半制品的各项指标均优于其它氧漂稳定剂。在退煮一漂两浴法工艺和退煮漂一浴法工艺的漂白结果中，漂白织物的断裂强力相差较大。这可能是因为退煮漂一浴法中的烧碱用量高，对纤维损伤较大之故。

    3 结论

    3．1硅溶胶对双氧水的分解，无论是室温还是95℃，都有很好的抑制作用。

    3．2在强碱介质中，与其它氧漂稳定剂相比，硅溶胶仍有较好的抑制双氧水分解的能力。

    3．3硅溶胶作为氧漂稳定剂，不会使织物产生破洞，织物手感柔软。

    3．4将硅溶胶应用于退煮一漂两浴法、退煮漂一浴法前处理工艺织物，织物的各项性能均优于其它氧漂稳定剂。

    来源: 印染在线  作者：巩晶晶，范雪荣，王 强(江南大学，江苏无锡214122)

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