漂白
染整工艺原理
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§1 概述
一、漂白目的
去除纤维天然色素，赋予织物均匀、稳定的基础白度。
广义漂白还包含上蓝、荧光增白工艺，依靠增白剂实现光学泛白提亮效果。
二、漂白法分类
1. 化学漂白：分为氧化剂漂白、还原剂漂白
2. 日晒漂白：利用紫外线促使水生成活性氧、过氧化氢，依靠氧化作用脱色
3. 增白工艺：上蓝增白、荧光增白
氧化剂漂白：纤维会产生一定损伤，成品长期存放不易返黄变色；常用药剂：NaClO、H₂O₂、NaClO₂、过乙酸等。漂白机理：破坏色素发色基团实现消色。
还原剂漂白：纤维脆损程度低，但织物接触空气后易重新氧化泛黄；多用于蚕丝、羊毛等蛋白质纤维。常用药剂：SO₂、亚硫酸氢钠、保险粉Na₂S₂O₄。漂白机理：还原色素分子达到脱色效果。
三、漂白产品质量要求
1. 白度：成品白度≥87%
2. 纤维损伤小；次氯酸钠漂白需严格控制，降低纤维潜在脆化损伤。
四、设备及加工方式
设备选型根据面料品种、漂白药剂区分：轻薄纯棉织物采用绳状连续漂机；厚重棉布、涤棉混纺织物选用平幅连续练漂机。
三种主流漂白加工方式：
（1）浸漂；（2）淋漂；（3）轧漂
不同面料对白度、脱杂要求存在差异，工艺参数需单独调整。
§2 次氯酸钠NaClO漂白
一、NaClO溶液的性质
次氯酸钠纯品为白色粉末，极易溶于水；印染厂多采购液体成品，也可通过氯气通入烧碱溶液现场自制。
1. 外观：无色或淡黄色液体，带有氯气刺激性臭味；商品液有效氯含量10～15%。
2. 化学属性：强碱弱酸盐，水溶液易发生水解。
3. 与盐酸反应释放有毒氯气：
NaClO+HCl→HClO+NaCl
HClO+HCl→Cl₂↑+H₂O
4. 溶液组分随pH变化，体系复杂不稳定；碱性环境稳定性更强，市售原液pH约12。
5. 重金属离子具备催化分解作用，大幅加剧纤维损伤；铁、钴、镍、铜化合物催化效果极强，漂白设备禁止使用铁质构件。
二、NaClO漂白原理
次氯酸钠与天然色素反应过程复杂，主流有效成分为ClO⁻、HClO、Cl₂；溶液由碱性向酸性转变时组分变化顺序：NaClO→HClO→Cl₂。pH越低漂白速度越快，pH＜4时反应速率急剧上升。
碱性浴以次氯酸HClO为主，pH＜4环境以氯气Cl₂为主。两种主流理论：
观点1：HClO分解产生新生氧，破坏色素发色基团完成消色，弱酸性条件反应剧烈，纤维损伤严重。
观点2：HClO、Cl₂分解产物对色素分子双键发生加成反应脱色。
同时NaClO可氧化、氯化织物各类杂质：
①果胶、多糖类醛基被氧化为羧基；
②含氮物质、蜡质发生氯化反应，生成氯氨酸、氯化脂肪酸；
③棉籽壳木质素氯化生成可溶性氯化木质素。
NaClO对纤维素无选择性氧化，会同步损伤纤维大分子。
三、NaClO漂白工艺条件分析
1. 漂液pH值
酸性：漂白速度快，但大量氯气逸出污染车间；
中性：纤维氧化损伤最严重，氧化纤维素羧基含量高，强力下降明显。
工业优选pH9～10，漂白速率稍慢，可通过延长保温时间达标。
注意：漂白过程纤维吸附水解产生的NaOH，织物有机物、空气中CO₂持续消耗碱，漂液pH逐步下降；轧漂生产线持续补充新鲜漂液；浸漂、淋漂体系添加纯碱稳定pH，避免纤维脆损。
2. 温度与时间
温度升高漂白、纤维氧化同步加速；固定pH下温度每升高10℃，氧化速率提升2.7倍；温度低于35℃反应大幅放缓。高温能耗高、纤维损伤大，低温需制冷设备。
生产选用室温20～35℃，保温30～45min。
3. 漂液浓度
固定pH、温度、时间，提升浓度白度小幅上升，但纤维损伤同步加剧；根据织物厚薄、含杂量、目标白度合理设定有效氯浓度。
四、NaClO漂白工艺
1. 工艺流程
（1）纯棉绳状轧漂（绳状漂白联合机）：水洗→浸轧漂液（轧余率100～120%）→堆置→水洗→酸洗→纯碱中和→水洗→脱氯→水洗
（2）涤棉织物平幅加工，深色品种有效氯2~4g/L。
2. 生产关键问题
（1）前处理要求：退浆、精练必须充分；残留杂质加重漂白负担，大幅降低棉纤维强力。涤棉织物精练不净时，含氮物与次氯酸生成氯胺，分解释放HCl，面料泛黄、脆化。因此NaClO仅适用于涤棉深色布，中浅色必须配套复漂。
（2）脱氯工序：残氯长期留存会损伤纤维、布面发暗泛黄，同时破坏后续不耐氯染料。
3. 工艺综合评价
①药剂成本低廉，设备简单，广泛用于纯棉深色布；
②对退浆、精练质量要求高，否则纤维强力损失大；
③仅适配涤棉深色面料，禁止用于蚕丝、羊毛等蛋白质纤维；
④生产释放氯气，废气污染车间环境。
§3 双氧水H₂O₂漂白
双氧水氧化电位低于次氯酸钠，纤维损伤小、无后续潜在脆损，适用面料范围广；1938年工业化应用，国内主要用于涤棉、棉针织物，成品白度高、不返黄、手感柔软。
一、H₂O₂溶液的性质
俗称双氧水，市售多种规格；3%～35%低浓度无色无味，65%以上高浓度呈浅蓝色粘稠液体，印染车间通用30～36%规格。
1. 强氧化剂，30%浓度会灼伤皮肤；浓度＞65%接触易燃物易起火爆炸。
2. 水溶液弱酸性，遇碱常温快速分解；商品双氧水添加稳定剂，酸性条件密封储存。
3. 30℃以下稳定性好，温度＞70℃分解速率急剧加快。
4. 重金属离子、生物酶会剧烈催化分解，分解放热易引发爆炸。
5. 容器适配玻璃、纯铝、不锈钢材质。
6. 遇强氧化剂高锰酸钾体现还原性，该反应用于双氧水含量检测滴定。
二、H₂O₂漂白原理
双氧水为弱二元弱酸，水溶液两步电离：
H₂O₂ ⇌ H⁺+HO₂⁻
HO₂⁻ ⇌ H⁺+O₂²⁻
主流三种理论：
1. 早期观点：双氧水分解生成新生氧脱色，缺少充分实验佐证；
2. 主流观点：pH升高HO₂⁻浓度上升，漂白速率同步提升，次氯酸根阴离子为主要脱色活性组分；
3. 游离基理论：双氧水分解产生自由基破坏色素。
行业通用结论：HO₂⁻是核心漂白有效成分，破坏有机色素电子结构实现消色；重金属催化会加速双氧水无效分解，严重损伤纤维素。
三、H₂O₂漂白工艺条件分析（以棉织物为例）
1. pH值
pH3～10区间棉纤维强力保持良好；聚合度最优区间6～10；推荐工艺pH9～10，添加稳定剂可提升至10.5～11。
2. 温度、浓度、时间
温度越高双氧水分解越充分、白度越好；90～100℃分解率90%，60℃仅50%；合理添加稳定剂前提下，纤维损伤仅与双氧水分解总量相关。
常规漂液浓度2～6g/L；95～100℃保温45～60min，大部分双氧水充分分解。
3. 稳定剂作用
坯布携带重金属离子催化双氧水快速分解，局部分解不均会造成布面破洞；前处理充分水洗减少金属杂质，同时漂液复配稳定剂，抑制催化分解、缓冲体系碱度。
（1）稳定剂性能要求
①稳定性能优异：95～100℃静置1h分解率≤40%，织物漂白1h分解率控制70%左右；
②最大限度降低纤维损伤，漂后强力下降控制15%以内；
③耐高碱，抑制碱性催化分解；
④低污染、易生物降解；
⑤不结垢、无固体沉积物附着面料；
⑥保障成品高白度。
（2）稳定剂分类
Ⅰ 吸附型
A 硅酸钠：硬水中生成硅酸镁/硅酸钙胶体吸附重金属，稳定效果好、白度佳、成本低；缺点易沉积硅垢、手感变差、不耐浓碱。
B 脂肪酸镁：碱性浴形成胶体吸附阳离子重金属。
C 高分子胶体：水解聚丙烯酰胺等。
Ⅱ 络合/螯合型（抑制金属催化效果最优）
磷酸盐、氨基羧酸盐EDTA、羟基羧酸盐（酒石酸钠、葡萄糖酸钠）、有机膦酸盐；螯合能力强、耐碱、易降解。
Ⅲ 混合型：吸附+螯合复配体系；聚丙烯酸、有机膦酸酯可适配高碱煮漂一浴工艺。
四、生产工艺
氧漂适配工艺丰富：轧蒸连续漂（行业主流，平幅设备居多）、卷染浸漂、冷堆工艺；分常温、常压高温、高压高温，可与其他前处理药剂一浴加工。
1. 纯棉织物（常压汽蒸）：退浆精练坯布→浸轧漂液→95~100℃汽蒸45~60min→多级水洗
2. 涤棉织物
①常压汽蒸：退浆轻练→浸轧H₂O₂ 4～6g/L（pH10.5～11）→95℃汽蒸45min→水洗
②高温高压短流程：130～142℃汽蒸1～2min，高效快速加工
③卷染浸漂：厚重小批量面料，95～98℃漂白8～10道，70～80℃热洗后冷洗上卷
④冷堆工艺：无汽蒸设备选用，轧液打卷密封堆置14～24h，低温加工纤维损伤小、能耗低，需强化水洗；漂液参考：H₂O₂10～12g/L、硅酸钠25~30g/L、烧碱5g/L、过硫酸铵7～10g/L
⑤液下履带漂白：浴比大、织物松弛平整，60℃浸渍10min→100℃汽蒸2min→热洗、酸洗、冷水洗
3. 蛋白质纤维浸漂
蚕丝单漂：35%双氧水1.5g/L+焦磷酸钠1～2g+EDTA1g，pH8.5～9，71℃保温2～4h
柞蚕丝双漂：氧漂→水洗→保险粉还原复漂
五、H₂O₂漂白综合评价
1. 纤维损伤低，无潜在脆损，适用全品类面料，无废气废水污染；
2. 成品白度高持久、去杂充分、手感丰满；
3. 设备需配套不锈钢材质，设备投入高于次氯酸钠工艺。
§4 亚氯酸钠NaClO₂漂白
亚氯酸钠温和氧化剂，1939年用于纺织漂白；化纤普及后大规模应用，适配棉、化纤及其混纺，禁止用于蚕丝、羊毛蛋白质纤维。
一、NaClO₂溶液性质
商品分固体、液体；纯固体白色，含二氧化氯杂质呈黄绿色结晶，吸湿性强，高温、撞击接触有机物易燃易爆；液体浓度10~25%，安全性更高。
1. 液体弱碱性，水溶液可水解；
2. 酸性环境分解产生ClO₂，pH越低分解速度越快；
3. 重金属催化分解作用弱于双氧水；
4. 氧化强度低于次氯酸钠，不破坏纤维素大分子，纤维损伤极小；可同步去除果胶、木质素；
5. 酸性条件氧化碘化钾生成碘，用于滴定检测含量。
二、漂白原理
主流观点：亚氯酸HClO₂是漂白必要组分，二氧化氯ClO₂为主要脱色有效成分；pH升高棉纤维吸附烧碱，抑制有效组分生成。
三、NaClO₂漂白工艺条件分析
1. pH值：pH3.5~4分解、ClO₂生成量最大，白度最优；pH＞5分解缓慢，pH＞7几乎无漂白效果；pH4～4.5为工业优选区间，兼顾白度与纤维损伤。
2. 温度：90～100℃，温度越高白度越好，配套有机酸活化剂可80℃加工。
3. 浓度：轧漂浸轧液15～25g/L，药剂用量约织物重量1%；浓度过高白度提升有限，药剂浪费、废气污染加重。
4. 时间：连续汽蒸60～90min；过硫酸铵+双氧水协同活化可缩短至15~40min。
5. 活化剂、缓冲剂
活化剂作用：调节体系至弱酸性，释放HClO₂；分为酸型（醋酸、甲酸）、酯型（乳酸乙酯）、铵/胺型；搭配磷酸盐、胺盐作缓冲剂稳定pH。
四、漂白工艺
主要用于涤棉高档漂白面料，主流轧蒸连续工艺，无汽蒸设备可选用冷堆法。
五、NaClO₂漂白优缺点
优点：①棉、涤纶纤维损伤极低，强力保留完整；②成品白度通透透亮，漂白专用面料首选；③选择性脱除果胶、色素，保留天然脂蜡，面料柔软兼具精练效果。
缺点：①分解产生剧毒二氧化氯，易燃易爆、腐蚀强，设备必须钛合金材质，通风排风要求极高；②药剂单价高，生产成本贵。
三种主流漂白剂对比表
| 对比项目 | NaClO次氯酸钠 | H₂O₂双氧水 | NaClO₂亚氯酸钠 |
| 适用面料 | 纯棉、低档涤棉深色 | 棉、全品类涤棉、蚕丝羊毛 | 高档纯棉、高档涤棉漂白布 |
| 成品白度 | 一般 | 较好 | 极佳透亮 |
| 白度稳定性 | 脱氯不干净易泛黄 | 长期存放不易返黄 | 残氯未洗净会泛黄 |
| 织物手感 | 偏粗糙 | 柔软较好 | 柔软丰满 |
| 去杂能力 | 一般，对棉籽壳有效果 | 中等，辅助脱果胶 | 强，可替代精练 |
| 棉纤维损伤 | 损伤大 | 中等轻微 | 损伤极小 |
| 常用加工方式 | 绳状/平幅冷漂 | 平幅轧蒸、冷堆、卷染 | 平幅轧蒸 |
| 漂液控制pH | 9~10，禁止中性 | 10.5~11 | 轧槽6~8，汽蒸4~4.5 |
| 专用助剂 | 无需专用助剂 | 氧漂稳定剂 | 活化剂、缓冲剂 |
| 设备材质要求 | 木/石材/陶瓷/塑料 | 不锈钢 | 高钛合金钢 |
| 劳动防护 | 释放氯气，强制通风 | 无毒无污染 | 剧毒ClO₂，排风防爆要求极高 |
§5 前处理短流程工艺
一、发展背景
传统前处理分退浆、精练、漂白三道独立工序，成品质量稳定，但流程长、设备占地大、水电蒸汽能耗高。70年代欧美能源危机推动短流程工艺研发；国内1984年开始研究，90年代工艺逐步成熟普及。配套高效表面活性剂、专用稳定剂、连续化设备实现一浴/两浴合并加工，大幅降低生产成本。
二、工艺类型与药剂体系
主流：一步法（退-煮-漂一浴）、冷轧堆常温短流程。
核心药剂组合：
1. 烧碱NaOH：退浆、精练、氧漂通用碱剂；
2. 双氧水H₂O₂：兼具退浆、漂白双重功能；高碱高浓度下分解剧烈，必须复配高效稳定剂；
3. 配套助剂：高耐碱稳定剂、高效润湿乳化精练剂、过硫酸盐辅助退浆。
冷轧堆工艺特点：高浓度药剂室温长时间堆置反应；设备投入少、能耗低、纤维损伤温和；适配薄型、厚重、宽幅、绒布面料；绒布保留天然蜡质利于起绒手感。
冷轧堆工艺关键点：均匀轧液、轧余率≥90%、温度管控、复配高效助剂、密封堆置、多级充分水洗。
三、典型工艺实例
1. 通用冷轧堆一浴工艺：坯布热洗两格→浸轧漂液（H₂O₂ 50~70ml/L + NaOH15~30g/L）→打卷密封→室温堆置16～20h→高温多级水洗
2. 涤棉碱氧一浴汽蒸（两浴短流程）
处方(g/L)：烧碱7～8，100%双氧水10～15，稳定剂XF-01，高效精练剂FB-12
流程：进布→热洗→轧碱氧工作液→100℃汽蒸45min→热洗→硫酸中和酸洗→冷洗→多级热洗
四、实际生产使用情况
1. 涤棉、薄型纯棉两浴短流程：成品质量稳定，工厂广泛应用；
2. 纯棉厚重面料两浴工艺：白度、毛效存在波动；
3. 退煮漂一浴一步法：成品质量达不到高标准染整要求；
4. 冷轧堆短板：织物毛效偏低，水洗工段必须强化；
5. 配套R-box汽蒸箱加工效果最优；
6. 短流程为行业发展主流方向，无统一固定配方，根据面料规格、产品品质灵活定制工艺。
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