Еще в 20-е годы было доказано, что хлорит натрия (NaClО2) отбеливает целлюлозу без значительного ее повреждения. Применение хлорита натрия для беления хлопчатобумажных тканей было подробно изучено М. П. Козловым и В. М. Бель-цовым, установившими ряд преимуществ этого способа по сравнению с гипохлоритным и перекисноводородным способами беления.
Беление хлоритом натрия ведут в слабокислой среде и в этих условиях образуется ядовитая двуокись хлора, обесцвечивающая волокно.
Хлорит натрия — белый гигроскопический порошок, известен в безводной форме и в виде тригидрата, устойчив при хранении. При хранении в сухом затемненном месте может сохраняться без изменения в течение нескольких лет. При температуре от 60 до 100°С хлорит натрия в зависимости от рН раствора в кислой среде разлагается.
В интервале рН 3—5 протекает первая реакция, при которой и происходит беление, реакция сопровождается выделением газообразной токсичной двуокиси хлора.
Вторая реакция происходит в нейтральной среде и при снижении рН становится преобладающей. Однако удельное значение се меньше, чем первой реакции.
Третья реакция становится заметной лишь при рН 2,5 и ниже. Однако при таких низких значениях рН может происходить значительное ослабление волокна.
Предполагается, что белящими агентами при разложении хлорита является двуокись хлора (С102) и недиссоциированная хлористая кислота (НС102), не исключена возможность белящего действия и атомарного кислорода по третьей реакции.
Двуокись хлора вызывает сильную коррозию многих металлов, кроме титана, особой нержавеющей стали и некоторых сплавов. Для снижения вредного действия СЮг в белящий раствор вводят ингибиторы (соли азотной и фосфорной кислот, перекись водорода и др.).
Перекись водорода связывает двуокись хлора по реакции
Н202 + 2С102 ->- 2НС10, + 02.
Кроме того, в белящий раствор добавляют так называемые активаторы, т. е. вещества, переводящие хлорит в активное белящее состояние. Таким активатором может служить любая кислота. При хлоритном белении вводят не кислоты, а потенциально кислотные активаторы (моноаммоний фосфат NH«H2P04, диметилфталат и др.), а также смачивающие неионогенные или анионактивные ПАВ.
В. М. Бельцовым в качестве активаторов хлоритного беления очень удачно были предложены сложные эфиры органических кислот (например, этил-лактат). Их действие основано на том, что гидролиз эфира и выделение свободной кислоты становятся заметными лишь при повышенной температуре.
С точки зрения расхода хлорита и уменьшения образования двуокиси хлора (СlO2) процесс беления лучше вести при рН 3,5—4. На скорость беления оказывает влияние температура. Для расшлихтованной ткани, содержащей галочки, при температуре 70—75°С необходимо затратить 4—5 ч; при температуре 80—85°С — 3—3,5 ч; при температуре 90—95°С—1,5—2 ч, а при температуре 100°С — 1—1,5 ч.
Особенностью хлоритного беления является то, что в кислой среде хлориты окисляют только альдегидные группы углеводов, не затрагивая гидроксильные группы целлюлозы и не разрывая ее цепей. Это объясняет тот факт, что при применении хлорита в качестве белящего вещества повреждение целлюлозы оказывается незначительным даже при получении высокой белизны. Главное преимущество хлоритного способа беления заключается в том, что процесс беления резко сокращается во времени, который, кроме того, упрощается и удешевляется. Недостатком хлоритного беления является сильное корродирующее действие белящих хлоритных растворов на оборудование. По данным В. М. Бельцова, в случае состава белящей ванны (г/л):
Хлорита натрия (в пересчете на активный до 5
хлор)
Моноаммонийфосфата (NH4H2PO4) 4—5
Азотнокислого натрия (NaN03) 3
Перекиси водорода (30 %-ной) 0,5
при рН 3,5—4 и температуре 80—90 °С можно применять обычную нержавеющую сталь. Еще надежнее кислотоупорные нержавеющие стали, содержащие молибден.
Хлоритами рекомендуется отбеливать в первую очередь поплины. Одностадийное беление можно проводить после расшлихтовки или без нее.
На Шахтинском хлопчатобумажном комбинате хлоритом натрия отбеливают по следующему режиму: перед обработкой белящим раствором ткань обрабатывается на линии «Сайклон-Джет» (Италия) раствором уксусной кислоты (15—18 г/л) для нейтрализации щелочи, оставшейся после отваривания и промывки. После этого в остальных четырех коробках этой линии проводится промывка ткани холодной водой противотоком, рН ткани должен быть в пределах 6—7. Далее ткань отжимается и проходит через пропиточную машину для беления хлоритом натрия, которая содержит при рН раствора 6,1—6,3 (г/л);
После пропитывания этим раствором ткань отжимают, направляют в запарной аппарат, нагретый до температуры 90— 95 °С и затем — в навивочную камеру, в которой поддерживается температура 80—85°С. Из навивочной камеры рулон с тканью быстро направляют в застойную камеру, в которой оставляют рулон на б—8 ч при температуре 80—85 °С и относительной влажности 100 % при постоянном вращении. Отбельная линия системы «Бентелер» фирмы «Киото» может быть использована для двухстадийного способа беления, в том числе по хлоритному способу, для чего одна из запарных камер изготавливается из титана.