国产精制棉采用二氧化氯漂白工艺，粘度可超过1000mPa.s，白度可达特级水平，创出国内一流的优质精制棉。二氧化氯应用于精制棉的漂白，国内尚属首次。
精制棉是纤维素酯类和醚类衍生物的重要原料，制造高档纤维素衍生物对生产精制棉提出了高的要求，既要纤维素纯度高、聚合度高，也要求白度高、反应性能好，一般纤维素原料很难满足要求。采用二氧化氯漂白新工艺，成功地解决了产品粘度和白度的矛盾，使精制棉质量全面达到双高的新水平，粘度突破1000mPa.s(国标*高品级为800mPa.s)，同时白度达到特级品87%的要求，而且产品的纯度和化学反应性能也有相应的提高。
1 精制棉的漂白
1） 不同漂白工艺的对比
精制棉生产的传统漂白工艺使用氯气和次氯酸钠等漂白剂，其生产废水对环境和人体健康有极大的危害。次氯酸钠漂白时产生的三氯甲烷剧毒物，对人体有致癌作用。不同程度产生的有机氯化物如二噁英也能致癌。工业发达国家早在80年代已明文规定，禁止使用多氯漂白。
传统的漂白效果不如少氯漂白，它的*大弊端是破坏纤维素，使纤维素制品的粘度下降。见表1。
表1 不同漂白工艺结果对比
序号 对比工艺 漂白方式 白度/% 粘度/mPa.s
1 常规生产 CEH 82～83 400～600
2 试验-A CEDA 84 429
3 试验-B DEDA 85 1 215
注：表中常规生产即传统漂白，符号C指氯化(使用氯气或次氯酸钠)，E代表碱处理，H代表次氯酸钠漂白，D表示二氧化氯。
从结果对比中可明显看出，常规生产中产品白度只能达到二级品水平，而粘度多数在500mPa.s左右。试验A*一段仍用次氯酸钠进行氯化，温度为常温，经一段处理后，产品粘度立即下降，后来用D替代H，白度略有提高。试验B是用D全部替代常规的C与H，产品出现了特高粘度，白度也上升到一级品水平。
2） *佳漂白工艺的选择
笔者在研究国外木浆生产的少氯漂白工艺的基础上，进一步探索到适应精制棉生产的特殊性，以实现高粘度、高白度为目标，既要充分发挥二氧化氯的功效以减少其用量，又要克服少氯自身的弱点，变不利因素为有利因素。
在D与C的两种工艺控制上，对反应环境的要求是截然不同的，用二氧化氯漂白适应低pH值和较高反应温度的条件；而次氯酸钠则相反，要求高pH值和尽可能低的反应温度。
本工艺选择了先D后C的组合方式，即先用二氧化氯处理，使用能充分发挥其漂白功能的*佳条件，保护纤维素少受破坏，然后补加少量次氯酸钠，前后均维持较低的pH值(不大于5)和较高的反应温度(70～80℃)，实现了前后的连贯操作，极大地简化了工艺，缩短了流程，获得了良好的漂白效果。
见表2。
表2 D/C段漂白质量情况
批 次 D D/C
粘度/mPa.s 白度/% 粘度/mPaVs 白度/%
试-3 1351 83.0 1124 83.6
试-4 1191 82.6 1141 84.8
试-5 1456 82.2 1441 84.3
试-6 1089 82.4 1141 85.4
试-7 1051 82.0 1091 84.4
平均 1228 82.2 1173 84.5
试验结果表明，在D之后补加C，产品粘度下降甚微，不到5%，而白度在D的基础上又继续提高两个百分点。D/C工艺的突破，为双高精制棉生产打下了重要基础。然后进行了H段碱处理，以充分溶解和清除前段被氧化的色素与杂质以及部分低聚糖酸类水解物，为第2次二氧化氯漂白创造好条件，形成了D/CED的漂白流程，最终精制棉达到预期的质量指标，优于表1中的各种漂白方式。见表3。
表3 *佳漂白工艺各段质量变化
段次 漂白前 D D/C D/CE D/CED
粘度/mPa.s 1500左右 1200～1400 1100～1300 1100～1300 1000～1200
白度/% 60左右 82～83 85 85 87～89
达标等极 二级 一级 一级 特级
2、 二氧化氯漂白机理及影响因素
1）二氧化氯的基本特性
二氧化氯性质不稳定，一般制成水溶液。作为漂白剂是利用它的氧化能力。二氧化氯的氧化电位低于纤维素的氧化电位，但高于附着在纤维素上的杂质与色素的电位，所以它能氧化纤维素上的杂质与色素，达到漂白的目的，而对纤维素碳水化合物则相对稳定。因此，二氧化氯是一种具有选择性的氧化漂白剂。
二氧化氯在水溶液中的氧化电位随水溶液的pH值的不同而变化。作为纤维素的漂白剂，氧化电位只有在0.9 V以下才适宜，提高pH值，氧化电位下降，对漂白有利，但pH达到7时，二氧化氯在水溶液中快速分解，在70℃时在开始的半小时内便急剧发生分解，这对漂白的生产控制十分不利。其（二氧化氯）分解产物主要是无氧化能力的氯酸盐以及氧化能力较小的亚氯酸盐(见图1)，使水溶液中有效的二氧化氯浓度显著下降，造成二氧化氯的浪费。因此，使用二氧化氯为漂白剂时，切记不能提高水溶液的pH值。 |
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