大苏打(硫代硫酸钠,Na₂S₂O₃)作为一种兼具还原性、络合性的无机化工原料,在印染工业广泛应用于漂白后脱氯、染色还原、废水处理等关键环节,具体作用如下:
一、漂白后脱氯处理
棉、麻等天然纤维在印染前常需经含氯漂白剂(如次氯酸钠、氯气)漂白,以去除杂质、提升白度,但残留的氯会导致纤维脆化、染色色光偏差。大苏打通过还原性反应可高效清除残留氯,反应式为:Na₂S₂O₃ + 4Cl₂ + 5H₂O → 2NaCl + 2H₂SO₄ + 6HCl
作用机理:硫代硫酸根(S₂O₃²⁻)被氯氧化为硫酸根(SO₄²⁻),将游离氯(Cl₂)、次氯酸(HClO)等还原为无害的氯离子(Cl⁻),避免残留氯与纤维中的羟基、氨基反应,防止织物泛黄、强度下降。
工艺优势:相较于亚硫酸钠等脱氯剂,大苏打脱氯更彻底(可将残氯浓度降至 5ppm 以下),且对纤维损伤小,尤其适用于敏感型染料(如活性染料)的染色前处理。
二、染色过程中的还原与调整
在还原染料、硫化染料的染色工艺中,大苏打可辅助实现染料溶解、色光调节及染色修复:
还原染料助溶:还原染料本身不溶于水,需在碱性条件下经还原剂(如保险粉)还原为可溶性隐色体。大苏打可作为辅助还原剂,稳定还原体系的电位,防止保险粉过度分解,同时通过络合金属离子(如 Fe³⁺、Cu²⁺)避免其催化染料氧化,确保染色均匀性。
色光修正与剥色:当染色成品出现色深超标或色花时,大苏打可在酸性条件下发挥弱还原性,通过控制温度(60-80℃)和浓度(5-10g/L),部分破坏染料与纤维的结合键,实现 “减浅” 或局部剥色,尤其适用于硫化黑染料染棉织物的色光调整,避免直接剥色导致的纤维损伤。
三、印染废水处理
印染废水成分复杂,含大量染料、助剂及重金属离子,大苏打通过还原、络合作用助力废水净化:
还原脱色:针对含氧化型染料(如偶氮染料、蒽醌染料)的废水,大苏打在酸性条件下可将有色基团(如 – N=N-)还原为无色产物,降低废水色度(去除率可达 60%-80%),为后续生化处理或混凝沉淀创造条件。
重金属络合去除:废水中的 Cu²⁺、Hg²⁺等重金属离子可与大苏打形成稳定的络合物(如 [Cu (S₂O₃)₂]³⁻),通过调节 pH 至 8-9,使络合物转化为沉淀或被絮凝剂吸附,实现重金属浓度降至排放标准(如 Cu²⁺≤0.5mg/L)。
余氯消除:部分印染废水经含氯消毒剂处理后残留余氯,会抑制生化池微生物活性,大苏打可快速还原余氯,保护菌群代谢功能。
四、其他辅助应用
定影剂替代:在印染行业的感光制版工艺中,大苏打可替代传统定影剂(如硫代硫酸铵),通过络合银离子(Ag⁺)形成可溶性硫代硫酸银络合物,去除未曝光的卤化银,实现胶片或印版的定影,且成本低于铵盐。
防染盐辅助:在活性染料印花工艺中,大苏打可与防染盐 S(间硝基苯磺酸钠)配合,调节染液氧化还原电位,防止染料在印浆中提前水解,提升花纹清晰度。
五、注意事项
大苏打在酸性条件下易分解为 S 和 SO₂,需控制体系 pH(通常在中性至弱碱性);与强氧化剂(如双氧水)接触会发生剧烈反应,储存时需隔离;处理高浓度染料废水时,需配合混凝剂(如聚合氯化铝)使用,以提升脱色效率。