氧漂稳定剂硅溶胶的制备及其性能研究

【摘要】： 本课题是针对传统用氧漂稳定剂硅酸钠的缺陷和不足而提出,主要研究硅溶胶用作氧漂稳定剂的制备、性能及其在前处理中的应用。 本课题首先在相关文献的基础上,对国内外有关硅溶胶种类和制备工艺进行了分析与比较,最后确定选用单质硅粉溶解法工艺制备碱性硅溶胶。通过考察碱性硅溶胶制备工艺对含固量以及pH值的影响规律,得到较佳工艺:硅粉150g/L,NaOH 7g/L,氨水1g/L,反应初始温度70℃,硅粉以分次分批的方式缓慢加入,反应温度82℃,反应时间5h。产品含固量为31.0%,pH值为9,得率81%。 本课题首次将糖量仪法用于硅溶胶含固量的测定,经考察此方法是可行的。相较于称重法,糖量仪法测定硅溶胶的含固量操作快速简单,可以即时监测。 本课题对氧漂稳定剂硅溶胶的性能进行了初步研究。结果表明,硅溶胶对双氧水的分解率无论是在室温还是在95℃下都有很好的抑制能力。在强碱介质中,与其它氧漂稳定剂相比,硅溶胶仍然有较好的抑制双氧水分解的能力。硅溶胶作为氧漂稳定剂可使织物不产生破洞,不会形成硅垢。 本课题考察了硅溶胶对双氧水漂白中Fe~(3+)的抑制作用。结果表明,硅溶胶对空白漂液中的Fe~(3+)稳定作用很好,Fe~(3+)浓度达7.5mg/L时的双氧水分解率仍在10%以下。在棉织物退煮漂一浴工艺和棉针织物煮漂一浴工艺中,硅溶胶对Fe~(3+)的抑制作用比其他氧漂稳定剂好,硬水中Ca2+的存在可使硅溶胶更好地抑制Fe~(3+)对双氧水的催化分解,漂后织物各项性能优于其他稳定剂。 本课题考察了硅溶胶在棉织物不同漂白工艺中的应用。结果表明,硅溶胶应用在棉织物退煮漂一浴浸漂工艺、退煮漂一步汽蒸法、退煮-漂两浴工艺中,可使漂液稳定,漂白后织物的各项性能均优于其它氧漂稳定剂。在棉织物冷轧堆练漂工艺中,硅溶胶对双氧水分解的稳定作用不及非硅型氧漂稳定剂197,漂后织物各项性能也没有非硅型氧漂稳定剂197处理后的好,但是总体性能比硅酸钠好,而且对处理后织物的染色没有不良影响。 本课题初步探讨了硅溶胶的氧漂稳定机理,发现硅溶胶对Fe~(3+)等重金属离子有静电吸附作用,正是这种静电吸附作用削弱了重金属离子对双氧水分解的催化作用,阻止了双氧水的均裂分解。而硅溶胶对Fe(OH)3胶体吸附作用小,不能使其完全失去对双氧水的催化分解能力。因此将硅溶胶用于碱氧一浴漂白工艺时要注意硅溶胶和氢氧化钠的加入顺序。