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牛仔服裝高錳酸鉀(PP)處理有哪些需要注意的問題?
任松鶴
石家莊美施達生物化工有限公司
2020/1/17
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牛仔服裝高錳酸鉀(PP)處理有哪些需要注意的問題?


任松鶴

(石家莊美施達生物化工有限公司  河北石家莊  050000)

 

1.牛仔服裝為什么需要高錳酸鉀處理?

“仿舊”和“自然”是牛仔服裝風格的核心魅力,水洗是實現其風格必不可少的工序。牛仔服裝水洗主要加工方法包括普洗、酵磨洗、漂洗、手擦、壓皺、噴砂和噴馬騮等。漂洗工藝中的高錳漂、炒雪花以及拔白印花、噴馬騮等工藝中使用的主要化學品就是高錳酸鉀。

高錳酸鉀(KMnO4)為深紫色細長結晶,有金屬光澤,具有強氧化性,是唯一能在室溫條件下快速、徹底地破壞牛仔服裝上的靛藍和硫化染料的化學藥劑,對染料完全破壞后布面呈白色,部分破壞后布面色光發灰,其處理效果和風格目前還沒有其他化學藥劑能夠取代。

2.高錳酸鉀中加入磷酸的作用是什么?磷酸加入量多少合適?

高錳酸鉀是最強的氧化劑之一,作為氧化劑受pH影響很大,在酸性條件下氧化能力最強。高錳酸鉀將牛仔服裝上的靛藍或硫化染料氧化、破壞掉,使牛仔服裝全部或局部變白或變淺。利用高錳酸鉀漂牛仔褲,可以使牛仔服裝產生不同的圖案,顏色變得鮮艷。高錳酸鉀漂白,不需要升溫,對彈力布較氯漂失彈風險小,可以很快地達到漂白效果。

目前為高錳酸鉀提供酸性環境的主要是磷酸。有機酸一方面成本高, 另一方面酸度也不夠。無機酸中硫酸和鹽酸對織物和設備的腐蝕性太強,操作風險大。磷酸屬于中等強度的無機酸,無味,腐蝕性較低,因而被廣泛應用。

磷酸雖然能提升高錳酸鉀氧化褪色的速度,但也需要有一個合理的配比,如果需要底色去除徹底,磷酸量大一些,如果需要保留部分底色,可以不加或少加磷酸。磷酸過多造成以下問題:

(1)容易造成織物強力損失;

(2)酸性過強,后續中和除錳反而不容易干凈;

(3)如采用焦亞硫酸鈉中和,氣味嚴重;

(4)布面發黃和浪費中和劑。

一般配制高錳酸鉀溶液的濃度在1~3%之間,磷酸的加入量為高錳酸鉀的15~30%,多加反而無益。

3.高錳酸鉀處理時服裝是干狀態好還是濕狀態好?

高錳酸鉀對服裝上染料的破壞的作用必須在水介質中進行,也就是說,如果織物干了,即使上面仍然有高錳酸鉀存在,也不能起化學作用了,因而對沒經過退漿的干布處理,需要高錳酸鉀和磷酸濃度高一些,這樣能夠提升作用速度,在織物變干之前,完成褪色。

但如果是濕狀態,由于織物本身的水分會沖稀高錳酸鉀濃度,也需要高錳酸鉀和磷酸濃度高一些。最好把高錳酸鉀處理安排在退漿后,這樣漿料去除后,織物的潤濕性和保濕性都有很大提高,利于高錳酸鉀的作用的發揮。

4.高錳酸鉀的存儲和使用有哪些需要注意的問題?

高錳酸鉀是一種強氧化劑,儲存需要放置在干燥,通風的地方,同時避免和還原劑類的化學物品堆放在一起;另外,錳離子屬于重金屬離子,廢水中超標,容易檢測不合格,因而除必須外,需考慮盡量減少使用高錳酸鉀褪色,可以考慮手砂、機擦、激光等物理方法替代。

5.高錳處理后為什么需要中和除錳?

無論在酸性還是堿性條件下,高錳酸鉀都能氧化破壞靛藍、硫化等染料使其褪色,處理后織物上會殘留部分未分解的高錳酸鉀及二氧化錳沉積物,使織物呈棕黃色,影響布面色澤,這些沉積物僅僅通過普通的清洗劑,難以清除干凈,必須加入具有還原能力的中和劑清洗, 使牛仔服裝呈現干凈、亮潔的圖案和風格。

6.目前常用的中和除錳化學藥劑有哪幾種,各自的優缺點有哪些?

并非有還原能力的化學藥劑均能作為除錳的中和劑,使用過和正在使用的中和劑主要有焦亞硫酸鈉、草酸、硫酸羥胺和除錳晶等,它們各自的特點如下:

(1)焦亞硫酸鈉是目前使用最為廣泛的中和劑,白色或黃色結晶粉末或小結晶,帶有強烈的二氧化硫氣味,溶于水,水溶液呈酸性,與強酸接觸則放出二氧化硫而生成相應的鹽類,久置空氣中,則氧化成Na2S2O6,故不能久存。高于150℃,即分解出二氧化硫。焦亞硫酸鈉價格便宜,中和后織物白度好,但易拔除底色,容易失去對比度。處理后當時看起來特別白,但后續放置很容易黃變。

由于焦亞硫酸鈉只有在偏酸性的條件下,才有除錳中和作用,使用過程中最大的問題是中和過程中容易釋放出二氧化硫氣體,尤其是高錳酸鉀處理時加入磷酸,布面酸性很強,接觸焦亞硫酸鈉后,氣味更加突出。

二氧化硫是一種無色、具有強烈刺激性氣味的氣體,對大氣可造成嚴重污染,是造成霧霾的主要成分之一,成為國家大氣污染治理的主要監控指標;二氧化硫氣體易溶解于人體的血液和其他黏性液,導致呼吸道炎癥、支氣管炎、肺氣腫、眼結膜炎癥等,同時還會使青少年的免疫力降低,抗病能力變弱。由于釋放二氧化硫危害嚴重,相關企業開始開發和使用一些相關的替代產品,如無味的改性焦亞硫酸鈉或其他不產生氣味的化學品,如硫酸羥胺和除錳晶等。

(2)草酸也曾是常用的中和劑之一,草酸是無色的柱狀晶體,易溶于水而不溶于乙醚等有機溶劑,草酸根具有很強的還原性,與氧化劑作用易被氧化成二氧化碳和水。可以使酸性高錳酸鉀(KMnO4)溶液褪色,并將其還原成2價錳離子。草酸在使用焦亞硫酸鈉之前一直是主要的除錳中和劑,中和過程中無氣味,但其用量與焦亞硫酸鈉相當,成本偏高,最主要的是處理后布面白度不夠、發黃,近年來已很少有人使用。

(3)考慮到氣味方面的因素,近年來部分企業采用硫酸羥胺作為中和劑,硫酸羥胺是無色或白色結晶,溶于冷水、乙醇和甲醇,有較強的還原性。但其價格昂貴,雖不釋放有味氣體,但廢水中的COD/BOD值很高。

COD也稱化學需氧量,是在一定的條件下,采用一定的強氧化劑處理水樣時,所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標, COD值越大,說明水體受有機物的污染越嚴重。

BOD也稱生物需氧量,是表示水中有機物等需氧污染物質含量的一個綜合指標,指水中有機物由于微生物的生化作用進行氧化分解,使之無機化或氣體化時所消耗水中溶解氧的總數量,BOD值越高說明水中有機污染物質越多,污染也就越嚴重。

(4)除錳晶是一種新型中和劑,白色半結晶狀固體,水中溶解度低于硫酸羥胺,有較強的還原性。其價格遠遠低于硫酸羥胺,不釋放有味氣體,與其他幾種中和劑相比,廢水中的COD/BOD極低,處理后牛仔服裝的保底色比焦亞硫酸鈉好。

7.幾種中和劑的相對用量和環保性能怎樣?

以焦亞硫酸鈉作為基準,達到相同的中和清洗程度時,草酸用量約為焦亞硫酸鈉的100%。硫酸羥胺為焦亞硫酸鈉的20~40%,除錳晶為焦亞硫酸鈉的20~40%(一般局部噴馬騮服裝,用量20%~30%,而用高錳酸鉀浸漂的服裝,用量為30%~40%左右)。

各種中和劑在實際使用比例下,測得的COD/BOD 如下表1:

表1  各種中和劑在實際使用比例下測得的COD/BOD

圖片.png

8.加熱能提高中和除錳的效果嗎?

幾種中和劑中,只有焦亞硫酸鈉在50℃~60℃處理比室溫有較為明顯的提高,其他幾種中和劑加熱效果不明顯,而且過量加入也起不到明顯的作用,如一次處理沒有達到要求的效果,可以考慮分兩次中和的方法。

 

作者簡介:

任松鶴,碩士研究生,主要從事牛仔染色及洗水助劑的創新應用,負責公司的技術支持與銷售工作。

手  機:15031163611


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