Голованова Л.В., Салеба Л.В.

Херсонский национальный технический университет, каф. ХДТВМ

Усовершенствование технологии хлоритно – перекисного беления льняной и льнолавсановой ровницы

Одной из проблем текстильной промышленности является качественное и простое отбеливание льняного волокна. Для удаления из льняного волокна органических примесей, главным образом лигнина, применяют многостадийную химическую обработку волокна, включающую щелочную отварку, кисловку, перекисную отбелку, а затем достаточно интенсивное гипохлоритно–перекисное беление ткани, которое иногда необходимо повторять дважды. При такой обработке льняное волокно существенно повреждается и ослабляется.

В мировой практике беления льняного волокна давно известен высоко-эффективный отбеливатель хлорит натрия NaClO₂, который используется для получения высококачественных льняных тканей с высокой степенью белизны.

Хлорит натрия имеет сильно выраженное избирательное воздействие на лигнин, при котором из волокна удаляется до 95% окрашенных органических примесей, в том числе белковые и воскообразные вещества. При белении хлоритом натрия не отмечается заметного повреждения льняной целлюлозы. Дальнейшая достаточно легкая стадия перекисного беления полностью отбеливает льняное волокно, удаляя остатки хлорпроизводных лигнина. Отбелённое таким способом волокно легко перерабатывается в пряжу высоких номеров.

Несмотря на это, процесс беления льняного волокна хлоритом натрия имеет существенные недостатки, ограничивающие его применение.

Предполагается, что не весь введённый хлорит натрия расходуется на разрушение лигнина. При белении хлоритом в атмосферу цеха из отбельного раствора выделяются ядовитые газы: хлор и диоксид хлора. В сточных водах после хлоритного беления можно легко обнаружить присутствие активного хлора. Кроме того, отмечается недостаточно высокая стабильность концентрированного питающего раствора, приводящая к потере активного хлора.

Существенным недостатком беления хлоритом натрия является коррозия оборудования под действием хлора и его диоксида, несмотря на то, что аппараты АКДУ–6–2Л выполняют из специальных нержавеющих сталей с высоким содержанием молибдена, устойчивых к хлорсодержащим окислителям.

Эти причины сдерживают широкое применение процесса хлоритного беления льняного волокна.

В целом химия процесса хлоритного беления изучена очень слабо по сравнению с процессами гипохлоритного и перекисного беления. В литературных источниках указывается, что главным белящим агентом при белении хлоритом является только диоксид хлора. Сравнение двух процессов беления: хлоритом и диоксидом хлора при одинаковой концентрации активного хлора (5 г/л при 50 ⁰С), показывает совершенно разные результаты – потеря массы волокна после хлоритной обработки почти в два раза больше, чем с диоксидом хлора. При этом беление хлоритом происходило при атмосферном давлении, а беление диоксидом хлора производили в герметичном сосуде из нержавеющей стали для предотвращения улетучивания диоксида хлора.

Обычный процесс беления льняной ровницы хлоритом в кислой среде сопровождается значительно большим выделением диоксида хлора и молекулярного хлора из белящего раствора, чем из такого же разогретого белящего раствора, но без волокна.

Необходимо отметить, что диоксид хлора легко определить по запаху. Он имеет очень характерный неприятный запах, легко отличимый от запаха чистого хлора.

Известно, что хлорит натрия в химической промышленности получают в результате реакции диоксида хлора и перекиси водорода. Эта реакция использовалась для связывания диоксида хлора в процессе хлоритного беления льняной ровницы. Для этого в белящий раствор, содержащий 5 г/л хлорита натрия по активному хлору, серную кислоту, нитрат натрия и смачиватель, вводили дополнительно от 0,05 до 1 г/л перекиси водорода по активному кислороду и производили беление навески льняной ровницы с модулем ванны 1:20 при 50 ^оС в течение 2 часов. Затем проводили промывку и перекисное беление в одинаковых для всех опытов условиях.

В результате обнаружено, что при добавлении перекиси водорода в количестве от 0,15 г/л и до 1 г/л по активному кислороду выделение диоксида хлора из белящего хлоритного раствора не наблюдается. Отмечается только присутствие запаха чистого хлора.

Степень белизны сухой ровницы после перекисного беления в контрольном опыте составила 72 %, а в опытах с перекисью водорода в количестве 0,2 – 0,25 г/л составила 72 – 73 %.

Необходимо отметить, что количество остаточного активного хлора по окончании стадии хлоритного беления в опытах с перекисью водорода (0,15 – 0,2 г/л по активному кислороду) составляло до 0,9 г/л, а в контрольном только 0,35 г/л.

Если учесть, что перекись водорода в кислой среде не является белящим агентом и в количестве 0,15 – 0,2 г/л не может существенно влиять на степень белизны, из полученных результатов можно сделать следующие выводы:

– в процессе хлоритного беления, вопреки общепринятому мнению, диоксид хлора не является основным белящим агентом.

– разложение хлорита в белящем растворе с образованием диоксида хлора является нежелательным процессом, приводящим к непроизводительному перерасходу хлорита натрия.

– учитывая высокое остаточное количество активного хлора (0,9 г/л) по окончании стадии хлоритного беления с добавкой перекиси водорода (0,2 г/л), можно предположить, что увеличив время или температуру беления для полного расходования активного хлора, можно уменьшить начальное количество хлорита натрия, необходимое для нормального беления.