戴珊珊
(蘇州工藝美術職業技術學院 服裝設計學院,江蘇 蘇州 215104)
過氧化氫漂白法是傳統紡織品漂白過程中使用頻率最高的一種方法,因為用這種方法漂白之后紡織品的白度以及白度穩定性都非常好。漂白結束之后所剩下的廢液可以實現降解;適用性好,適用范圍廣,基本能夠滿足各種紡織品對漂白的要求。過氧化氫漂白法不僅能夠用于各種纖維制品的漂白,還可以用于其他紡織品加工處理,能夠實現將兩個步驟或3個步驟合為一個步驟,這些優點都是人們對這種漂白方法喜愛有加的原因。過氧化氫漂白法的缺點也很明顯,一方面,在汽蒸工藝當中漂白處理需要的時間過長,能耗大,容易對纖維造成嚴重的損傷;另一方面,對過氧化氫的漂白效果產生影響的因素有堆置時間、環境溫度、洗滌條件等,因此過氧化氫漂白法具有很大的不穩定性。
雖然工藝簡單、漂白效果穩定、去雜能力強、成本低廉等都是次氯酸鈉漂白法的優點,而且次氯酸鈉漂白法既能用于棉織物的漂白,還能用于滌棉織物的漂白,但是次氯酸鈉漂白法存在一個致命的缺點,那就是在漂白過程中會產生不可降解的氯化有機副產物,這種物質對人體以及周圍環境都會造成很大的影響。很多國家都對這種漂白方法進行了嚴格的要求,有的國家甚至已經明令禁止使用這種漂白方法。目前,我國絕大多數企業很少使用次氯酸鈉漂白法,只有個別小企業還在使用[1]。
亞氯酸鈉漂白法能夠達到理想的漂白效果,并且擁有很強的去雜質能力,在條件適當的情況下能夠實現對纖維素無損傷漂白,可用于棉、麻的漂白。亞氯酸鈉漂白法的缺點在于亞氯酸鈉這種化學物質不易保存,容易發生爆炸,而且亞氯酸鈉產生的亞氯酸是一種具有毒性以及刺激性的氣體,會對人體的粘膜造成損傷,有損人體健康。同時,亞氯酸鈉還會腐蝕設備,因此對于儲存設備的密封性有很高的要求,一般的不銹鋼設備無法滿足需求。由于亞氯酸鈉漂白法的這些缺點,現在幾乎沒有企業會使用這種方法對紡織物進行漂白。需要重視的一點是,無論使用何種含氯漂白劑,排放的污水當中或多或少都會有一定的含氯化合物,會對環境造成一定程度的污染。
從上面對于傳統紡織品漂白技術的介紹中能夠得出,傳統紡織品漂白技術或多或少還是會存在一些缺點的,不是對人體有危害就是會對環境造成破壞、污染。這些缺點與我國提倡的綠色生產的發展理念相違背,所以有必要對傳統的紡織品漂白技術進行改進與創新,盡可能減少和降低紡織品漂白對于生態環境所造成的污染與破壞。這不僅是為了響應國家綠色生產發展的理念,從某種程度上來說還能為企業減少生產投入、提高經濟效益。相關技術人員以及企業也注意到了這一點,眾多新型紡織品生態漂白技術被發明出來,從中挑選幾個具有代表性的技術來進行分析與探討[2]。
臭氧是一種良好的脫色劑,其氧化能力是氧氣的數倍,是目前公認的最強氧化劑之一。臭氧具有良好的脫色能力,因此很多專家學者設想將臭氧應用到紡織物的漂白當中。但是,臭氧漂白法尚處于實驗室研究階段,還沒有實際投入使用,若能夠突破技術難關,相信臭氧漂白法會有巨大的市場空間。臭氧漂白法的漂白機制就是通過一定的裝置將氧氣轉化為臭氧,而把臭氧作為漂白劑去漂白紡織品的時候,其能夠分解為氧氣與[O],其中的[O]能夠氧化紡織品中的色素,從而實現漂白的效果。通過臭氧漂白法漂白之后的紡織品在手感以及漂白效果上都好于過氧化氫漂白法,而且最關鍵的是這種漂白法的原材料易得,就是隨處可得的空氣。因此,臭氧漂白法是一種可行的選擇,擴大其商用價值不僅能夠大幅度節約成本,而且能夠帶來很好的效果[3]。
過氧化氫漂白法在印染行業中的應用最廣泛,工藝流程成熟,唯一的缺點是能耗較大,進而會影響加工成本,這成為制約過氧化氫漂白法發展的關鍵因素。20世紀末期,研究人員提出了使用活性過氧化氫作為漂白劑的新型漂白技術,逐漸受到了印染企業的青睞。雖然雙氧水活化體系的優點很多,但是在發展過程中,其存在的缺點也逐漸顯現出來,例如活化劑的生產較為困難,價格較高、性價比較低。另外,活化劑以及雙氧水在使用方面還有優化空間,這些問題也成為阻礙活性雙氧水漂白法發展的絆腳石。
1902年,實現了對于過氧乙酸的合成,一開始人們只是將其定義為一種廣泛、高效的消毒滅菌劑,后經過研究發現,其氧化性對色素具有很強的破壞性,可以將其應用到紡織品的漂白工藝當中。同時,過氧乙酸是一種對環境友好的化學品,具有良好的生物降解性,符合綠色發展的要求,對設備的腐蝕性也很低,由醋酸和雙氧水在催化劑的作用下按照一定比例混合之后就可以得到。雖說過氧乙酸在漂白方面的表現十分優秀,但是卻在其他方面存在問題。過氧乙酸在有金屬離子存在的情況下容易分解,需要加入適量的穩定劑,常用的穩定劑是焦磷酸鈉,而焦磷酸鈉卻不是環保型穩定劑,與生態漂白的理念發生了矛盾;另外,過氧乙酸的穩定性較差,有發生爆炸的危險,給儲存與運輸帶來了很大的不便。
生物酶是一種天然的大分子物質,反應條件溫和、高度專一、催化效率高等都是生物酶漂白法的優勢。這種漂白法幾乎不產生對人體有害或是對環境有污染的毒害物質,與近些年來頻繁被提出的綠色生產發展理念相契合,于是越來越多的企業開始使用生物酶來對天然纖維進行前處理,應用較多的有對棉、亞麻等進行退漿、煮熟用的淀粉酶等,工藝流程也十分成熟。但是,生物酶在漂白方面的應用還處于研究開發階段,而人們對于生物酶漂白法抱有很高的期望值,研究較多的有漆酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶以及木聚糖酶。
電化學漂白法是一種紡織物漂白的新思路,通過電解成本低、無污染的化學試劑產生漂白劑,從而有效降低漂白劑以及對于漂白劑儲存的成本,提高漂白劑的穩定性,減少漂白劑對于環境的污染。但是,國內電化學漂白法的研究主要集中在對于紙漿以及廢水的漂白上,基本沒有向紡織業方向發展,而國外已有這些方面的研究,有必要與國外的研究人員進行溝通與學習,拓展電化學漂白法在紡織業領域的應用[4]。
隨著全球環境問題的日益嚴峻,節能減排、綠色環保成了發展過程中必經的一條道路。而在紡織品的漂白當中,那些對環境以及人體健康具有不良影響的漂白方法需要逐漸地被取代,低污染、低能耗、高效率的生態漂白法成了行業未來發展的趨勢。簡單地講解了臭氧漂白法、活性過氧化氫漂白法、過乙酸漂白法、生物酶漂白法、電化學漂白法這5種生態漂白法,其他的生態漂白法還有很多,但是大多數還處于研發階段,沒有實現大規模應用。有的生態漂白法仍存在不足,需要繼續進行完善,期望達到最優的效果。相信在眾多科研人員以及企業的共同努力之下,紡織品的生態漂白技術會朝著更好的方向發展,在為綠色生產作出貢獻的同時推動紡織業的發展。