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問一：在制訂棉織物前處理工藝時，人們常說：工藝處方要合理，防止產(chǎn)生氧化纖維素和水解纖維素。請問氧化纖維素和水解纖維素是怎樣產(chǎn)生的？兩者有何主要區(qū)別？在前處理工藝中哪些工序容易產(chǎn)生氧化纖維素和水解纖維素，如何防止？

答：在傳統(tǒng)棉織物前處理工藝中，包括原布準(zhǔn)備→燒毛→退漿→煮練→絲光→漂白等工序。在這些工序中都有嚴(yán)格的操作規(guī)程和注意事項。如果不遵守這些操作要求和注意事項，那么每一工序都將產(chǎn)生各種疵病，包括氧化纖維素和水解纖維素。例如在原布準(zhǔn)備中，對坯布中稀緯過大未加重視，則將在燒毛中造成坯布燒壞，甚至引起火災(zāi)。坯布中夾有鐵屑、銅片等重金屬離子未被發(fā)現(xiàn)，則在漂白時容易造成破洞等。

氧化纖維素和水解纖維素多發(fā)生在各種漂白劑的漂白工藝中和酸退漿或酸、堿退漿工序以及煮練后酸洗、漂白后吃酸等工序中。因此，在這些工序中都要合理制訂技術(shù)要求。例如雙氧水漂白時，要根據(jù)不同漂白工藝，合理掌握雙氧水濃度、pH值、溫度和時間以及穩(wěn)定劑的選擇和濃度。又如次氯酸鈉漂白時，漂白后要脫氯。有人用還原劑脫氯；有人用過氧化氫脫氯；有人用酸洗脫氯。用硫酸脫氯可使布上殘留次氯酸鈉分解，而且還有進(jìn)一步漂白作用，提高白度。但硫酸的用量要控制好，否則強(qiáng)調(diào)提高白度，硫酸用量超過2g/L以上時，則棉纖維素將產(chǎn)生水解纖維素。

氧化纖維素和水解纖維素的主要區(qū)別是：棉纖維素經(jīng)氧化劑作用后，形成與原纖維素性質(zhì)不同的產(chǎn)物稱為氧化纖維素。纖維素與氧化劑作用后，從元素組成來看，纖維素中的碳、氫、氧經(jīng)劇烈氧化后的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水。從纖維素的分子結(jié)構(gòu)來看，纖維素的氧化主要發(fā)生在葡萄糖基環(huán)上的三個羥基，也能發(fā)生在纖維素大分子末端的潛在醛基上，以及在氧橋或大分子的基環(huán)上氧化而生成過氧化物。

棉纖維素經(jīng)酸作用后，能使纖維素長鏈分子中的甙鍵發(fā)生斷裂。纖維素的聚合度降低，易造成纖維脆損。這種由于酸的作用而受到一定程度水解的纖維素稱為水解纖維素。纖維素大分子甙鍵產(chǎn)生酸水解的主要原因是氫離子起催化作用。影響酸對纖維素水解的主要因素是：溫度、時間、酸的種類和濃度。最終纖維素完全水解生成葡萄糖。

由上可知，氧化纖維素和水解纖維素的主要區(qū)別是：棉纖維素遇酸會產(chǎn)生水解作用，纖維大分子葡萄糖?；g以1.4甙鍵連接，甙鍵對酸十分敏感。在水解過程中，1.4甙鍵斷裂，并在斷裂處與水分子結(jié)合，其時大分子中第一個碳原子生成隱式（半縮醛式）醛基，而位于大分子末端基環(huán)上的第四個碳原子則生成羥基。當(dāng)纖維大分子結(jié)構(gòu)中所有甙鍵斷裂時便生成葡萄糖。纖維素水解后生成水解纖維素，此時纖維素聚合度下降、強(qiáng)力也隨之下降。而棉纖維素受氧化劑作用后產(chǎn)生氧化纖維素，產(chǎn)生氧化纖維素后，一般只在葡萄糖環(huán)上發(fā)生斷裂。按理說纖維的強(qiáng)度及纖維素銅氨溶液的粘度，不致于嚴(yán)重降低。但在實(shí)際情況下，有時候纖維素銅氨溶液粘度發(fā)生顯著下降而強(qiáng)力變化不大，但經(jīng)高溫和堿處理后便發(fā)生嚴(yán)重降強(qiáng)，這種現(xiàn)象稱之為纖維的潛在損傷。

那么，雙氧水漂白時又怎樣產(chǎn)生氧化纖維素呢？我們知道雙氧水本身是弱酸性，加入微量的酸能使它穩(wěn)定，遇堿則極易分解，雙氧水分解不僅與pH值有關(guān)，而且與工作液中存在重金屬離子有關(guān)，與雙氧水濃度、漂白時溫度等因素有關(guān)。在雙氧水漂白時，在燒堿濃度過高或催化劑銅，鐵離子存在下，雙氧水能進(jìn)一步分解而產(chǎn)生—OOH和O2等物質(zhì)。O2的產(chǎn)生不僅使雙氧水失去漂白作用、增加H2O2的消耗，而且在高溫氧化下，將使纖維素產(chǎn)生還原氧化纖維素和酸性氧化纖維素。所以，各種漂白劑在實(shí)施漂白工藝時，都要合理、嚴(yán)格制訂工藝條件及工藝要求，使既能達(dá)到滿意的白度和去雜效果，又能防止產(chǎn)生氧化纖維素，使纖維的損傷減少到最低程度。