Stabilität von Peroxid

Wasserstoffperoxid, H₂O₂, ist sehr reaktionsfähig und zerfällt leicht. In nicht-stabilisierten Lösungen und Bleichflotten kann sich Peroxid spontan zersetzen. Beim Zerfall entstehen unter anderem sehr reaktive HO- und HO₂-Radikale (Hydroxyl-und Hydroperoxyl-Radikale). Die Zersetzungsreaktion wird bereits durch kleine Spuren von Schwermetallionen katalysiert. So kann es durch die starke Zerfallsreaktion auf der Ware zu katalytischen Schäden kommen, wenn Schwermetalle wie beispielsweise Eisen, Kupfer oder Nickel im Wasser vorkommen, durch die Ware eingetragen werden oder – beispielsweise durch Maschinenabrieb – metallische Verunreinigungen vorliegen.

Stabilisierung

Man unterscheidet zwischen der echten Stabilisierung des Bleichmittels beim Hersteller und der Stabilisierung (= Regulierung) der Bleichflotte beim Anwender. Die Freisetzung des Aktivsauerstoffes darf im Bleichprozess nicht spontan in Form einer schnellen Zersetzung erfolgen, sondern muss kontrollierbar „geregelt“ bzw. „gebremst“ von statten gehen, um eine Schädigung des Textilgutes und wirtschaftliche Verluste an bleichaktiver Substanz und unerwünschte Nebenwirkungen zu vermeiden. Diesen Vorgang der geregelten bzw. gesteuerten Freisetzung der bleichaktiven Komponenten in der alkalischen (pH>11,0) Peroxidbleiche bezeichnet man als Stabilisierung.

Folgende Stabilisatoren kommen für die alkalische Peroxidbleiche zur Anwendung

• Wasserglas
• Nicht silikathaltige organische Stabilisatoren
• Mischungen aus Wasserglas und organischen Stabilisatoren
• Phosphate, bevorzugt Tetranatriumpyrophosphat

Silikate, wie beispielsweise Wasserglas, Alkali- bzw. Natriumsilikate, werden als effektive Stabilisatoren bei der Bleiche von Baumwolle und Zellulosemischungen mit Wasserstoffperoxid eingesetzt. Der altbewährte Bleichstabilisator eignet sich gut zur Stabilisierung von Klotzflotten, vor allem wenn im Klotz-Kaltverweilverfahren (KKV) oder Pad-Steam-Verfahren gebleicht wird, aber auch für die Ausziehbleiche. Das Silikat kann Bleichflotten über einen längeren Zeitraum stabilisieren, indem es den Zersetzungsindex des Peroxids senkt. Es wirkt puffernd auf den pH-Wert der Flotte und zeigt eine gute sequestrierende Wirkung. Großer Vorteil von Alkalisilikaten sind ihre hohe Verfügbarkeit und ein günstiger Preis. Der Nachteil sind schwer zu entfernende Silikatablagerungen an den Maschinen, Foulards und Walzen in der Vorbehandlung. Deswegen geht der Trend zu silikatfreie Bleichstabilisatoren.

Merkmale einer schlechten Stabilisierung des Bleichbades

• Schaumbildung und Anstieg der Flottentemperatur (Zerfall von Peroxid als exotherme Reaktion).
• Am Ende der Bleichzeit wird kein Restperoxid mittels Test mit Titanylchlorid mehr festgestellt. Es sollte noch Restperoxid auf der Ware vorhanden sein, sonst kann davon ausgegangen werden, dass ein zu schneller Peroxid-Zerfall erfolgt ist.

Ansatzreihenfolge im Bleichbad

1. Wasser vorlegen
2. Stabilisator
3. Tensid
4. Wasserglas
5. NaOH
6. Peroxid

Beurteilung eines Peroxid-Stabilisators:

• Stabilisierende Wirkung bei verschiedenen pH- und Temperaturbereichen bei Flottenverhältnissen von 1:1 bis 1:30 in enthärteten und mittelharten Prozesswasser
• Komplexierende Wirkung gegenüber Schwermetallionen
• Absorbierende Eigenschaft
• Bleichgrad
• Faserschonung
• Wirtschaftlichkeit
• Verhinderung von Ausfällen bzw. Abscheidungen
• Aschegehalt des gebleichten Textilgutes
• Griffeigenschaften des gebleichten Textilgutes
• Vergilbungstendenzen beim Trocknen des gebleichten Textilgutes
• Konsistenz, Löslichkeit und Dosierfähigkeit