一种黑羽毛及棉纤维织物的漂白方法.pdf

一种黑羽毛及棉纤维织物漂白方法，先用溶有渗透剂的亚铁离子溶液进行预处理，然后用光催剂进行光催化氧化漂白，最后在亚硫酸氢钠或低亚硫酸钠溶液中进行还原漂白。所述的光催化剂选自半导体氧化物或者杂多酸或其盐或者草酸盐或者羟基盐或者芬顿试剂等。此方法不仅能去除黑羽毛中的天然色素，而且白度高，损伤小。同时，对棉纤维织物也有很好的漂白效果，该技术绿色环保，无污染。另外，光催化剂可以循环使用，经济可行，有利于实现大规模工业生产。

权利要求书
1.  一种黑羽毛及棉纤维织物的漂白方法，包括亚铁盐溶液的预处理、氧化漂白和还原漂白以及洗涤和干燥，其特征在于：所述的氧化漂白是使用光催化剂在紫外光或太阳光的光照条件下的光催化氧化漂白。

2.  根据权利要求1所述的漂白方法，其特征在于：所述的光催化氧化漂白是在溶液的pH值为2～5、光催化剂浓度为0.1～0.5g/L、光照时间15～60min。

3.  根据权利要求1或2所述的漂白方法，其特征在于：光催化剂的浓度0.15～0.35g/L。

4.  根据权利要求3所述的漂白方法，其特征在于：光催化剂溶液中有浓度为40～80ml/L的双氧水。

5.  根据权利要求1或4所述的漂白方法，其特征在于：所述的光催化剂选自半导体氧化物或者杂多酸或杂多酸盐或者草酸盐或者羟基盐或者芬顿试剂。

说明书一种黑羽毛及棉纤维织物的漂白方法
一、技术领域
本发明涉及一种漂白方法，特别涉及蛋白纤维和棉纤维的漂白方法，确切地说是一种黑羽毛及棉纤维织物的漂白方法。
二、背景技术
目前，我国对有色羽毛及羽绒主要运用碱法来进行脱色，但这类漂白方法造成羽毛损伤大，白度不高，毛片有空洞。  印染工业一般用次氯酸钠作为氧化漂白剂，但研究证实，次氯酸钠可与助剂等有机物形成有机氯化物-AOX。AOX有毒且不可生物降解，毒性可遗传。针对含有AOX废水的排放，许多国家制定了严格的排放标准。氯漂工艺对环境造成很大的污染。
2003年8月第20卷第4期《毛纺科技》刊登的“灰羽绒脱色漂白的工艺研究”一文公开了用5.0～7.0mol/L的双氧水，浴比1∶40，pH＝9的介质中，在温度25℃反应5小时脱色的方法，实验表明，该方法必须是水洗过的羽绒，对羽绒有一定的伤害，脱色仍达不到理想的白度，易出现发黄，如果用该方法对长、片黑羽毛进行脱色，只能脱色至淡黄色，无法将黑色素脱掉。
CN1811027A公开了一种有色羽毛及羽绒快速脱色增白的方法，先将羽毛羽绒浸泡于0.05～0.1％的FeSO4的溶液中，然后用5～6％的稀盐酸浸洗。
CN100999865A公开了一种整根黑羽毛的漂白方法，先用亚铁离子对羽毛织物进行预处理，然后在双氧水溶液中进行选择性氧化，最后在连二亚硫酸钠溶液中进行还原漂白。
现有的漂白工艺使用了大量的化学试剂，成本高，对羽毛织物损伤大，漂白不彻底，对环境有污染。
光催化氧化技术(Photocatalytic Oxidation)是一种高级氧化技术(advancedoxidation p rocess，AOP)。光催化氧化的一般机理为：
M+hv→M(e-+h+)    (1)
M(h+)+H2Oad→M+·OHad+H+  (2)
式中M代表光催化氧化剂，H2Oad代表活跃的水分子，·OHad代表羟基自由基，  e-和h+分别代表晶体表面的电子和空穴。光催化剂在光照的条件下能够产生强氧化性的自由基，该自由基能彻底降解几乎所有的有机物，并最终生成H2O、CO2等无机小分子，加上光催化反应还具有反应条件温和，反应设备简单，二次污染小，操作易于控制，催化材料易得，运行成本低，可望用太阳光为反应光源等优点，因而近年来受到广泛关注。
三、发明内容
本发明旨在漂白黑羽毛及棉纤维织物，所要解决的技术问题是在保证漂白效果的前提下尽可能减少化学试剂的使用。
本方法包括亚铁盐溶液的预处理、氧化漂白和还原漂白以及洗涤和干燥，即先用溶有渗透剂的亚铁离子溶液对黑羽毛或棉纤维织物进行预处理，然后用氧化漂白，最后在亚硫酸氢钠或低亚硫酸钠溶液中进行还原漂白。与现有技术的区别是所述的氧化漂白是使用光催化剂在光照条件下的光催化氧化漂白。所述的光照条件是指用紫外光或者太阳光光照。
具体地说所谓光催化漂白就是将黑羽毛或棉纤维织物浸没在pH值为2～5、光催化剂浓度为0.1～0.5g/L的溶液中光照15～60min。光催化剂浓度优选0.15～0.35g/L。
实验表明，在上述光催化剂溶液中加入双氧水有利于提高漂白效果，双氧水加入量40～80ml/L。
所述的光催化剂选自半导体氧化物，如TiO2、SnO2、WO3、Cu2O，CdS等；或者杂多酸或杂多酸盐，如磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、硅钨酸钠、磷钨酸钾等；或者草酸盐，如草酸铁、草酸铜等；  或者羟基盐，如羟基铁、羟基铜等；或者芬顿试剂等。
具体漂白过程如下：
(1)预处理：就是将黑羽毛或棉纤维织物浸泡在由5～10g/L FeSO4、15～20g/L渗透剂ST、配成pH值为3～6的混合溶液中，浴比1∶20～30，常温下浸泡8～16小时，然后温水冲洗。
(2)光催化漂白：就是将预处理过的黑羽毛或棉纤维织物浸没在0.1～0.3g/L光催化剂M、双氧水浓度为40～80ml/L，pH值2～5的溶液中，浴比1∶20～30，再用日光或紫外光照射15～60分钟，然后用温水冲洗。
(3)还原漂白：就是将光催化氧化漂白过的黑羽毛或棉纤维织物放置在7.0～10.0g/L低亚硫酸钠、20.0～25.0g/L渗透剂ST、8.0～10.0g/L草酸配成pH值约为2～4的溶液，温度调至30～40℃，浴比1∶20～30，浸泡1～2小时，再用温水冲洗。
(4)干燥
将经过还原漂白的羽毛或棉纤维织物沥干，在烘箱中烘干或自然晒干。
本发明工艺与传统漂白工艺区别在于利用太阳光催化降解有色物质，节约能源，对环境无污染，整个工艺流程简单，操作方便，温度低，常温下就可以进行，漂白后羽毛白度高，稳定性好，羽毛细微结构均保存完好无损。实践证明，经过本发明漂白后的羽毛白度达到85％，损伤度、强度损失在3％以下。同时对棉纤维织物也有很好的漂白效果。而且，光催化剂药品可以循环使用，经济可行，有利于实现大规模工业生产。
四.具体实施方式
实施例1
(1)预处理：
用5g/L FeSO4、15g/L渗透剂ST、配成pH值为3的溶液，将经过水洗的羽毛放置其中浸泡，常温下浸泡8小时，然后用温水冲洗30分钟。
(2)光催化漂白
0.2g/L光催化剂TiO2或/和CdS，50mlH2O2，用酸将pH值调至2，将羽毛浸没其中，日光照20分钟，然后用温水冲洗10分钟。
(3)还原漂白
用7.0g/L低亚硫酸钠、18.0g/L渗透剂ST、8.0g/L草酸配成pH值约为4的溶液，温度调至35℃，将羽毛置于其中浸泡1小时，再用温水冲洗20分钟。
(4)干燥
将经过漂白的羽毛沥干，在烘箱中烘干或自然晒干。
实施例2
(1)预处理
将6g/L FeSO4、18g/L渗透剂ST、配成pH值为5的溶液，将经过水洗的羽毛放置其中浸泡，40℃浸泡10小时，然后冷水冲洗。
(2)光催化漂白
0.25g/L光催化剂磷钨酸/和硅钨酸钠，60mlH2O2，用酸将pH值调至5，将羽毛浸没其中，紫外光照15分钟，然后用温水冲洗10分钟。
(3)还原漂白
8.0g/L低亚硫酸钠、20.0g/L渗透剂ST、10.0g/L草酸配成pH值为3的溶液，常温下将羽毛置于其中浸泡1小时，再用温水冲洗20分钟。
(4)干燥
将经过漂白的羽毛沥干，在烘箱中烘干或自然晒干。
实施例3
(1)预处理
用10g/L FeSO4、15g/L渗透剂ST、配成pH值为3的溶液，将250克棉纱浸泡其中，50℃浸泡14小时
(2)光催化漂白
0.3g/L光催化剂草酸铁，70mlH2O2，用酸将pH值调至5，将棉纱浸没其中，紫外光照40分钟，然后用温水冲洗10分钟。
(3)还原漂白
8.0g/L低亚硫酸钠、20.0g/L渗透剂ST、10.0g/L草酸配成pH值为3的溶液，常温下将棉纱置于其中浸泡2小时，再用温水冲洗。
(4)干燥
将经过漂白的棉纱拧干，在烘箱中烘干或自然晒干。
实施例4
(1)预处理
用10g/L FeSO4、15g/L渗透剂ST、配成pH值为2的溶液，将250克棉纱浸泡其中，60℃浸泡16小时
(2)光催化漂白
0.4g/L光催化剂羟基铜或芬顿试剂，80mlH2O2，用酸将pH值调至5，加入将棉纱浸没其中，日光照60分钟，然后用温水冲洗10分钟。
(3)还原漂白
8.0g/L低亚硫酸钠、20.0g/L渗透剂ST、10.0g/L草酸配成pH值为3的溶液，常温下将棉纱置于其中浸泡2小时，再用温水冲洗。
(4)干燥
将经过漂白的棉纱拧干，在烘箱中烘干或自然晒干。