Peroxidbleiche und Weißgrad: Bleichversuche an Baumwollgewebe von Kabir et al., Haque et al. und Miljković et al.

Haque et al. (2018) gebleichter Single-Jersey-Baumwollstrick mit 1.8–2.2 g/L Wasserstoffperoxid (H₂O₂). Bei der Betrachtung der Oberflächendiagramme ihres Vorhersagemodells für diesen Bereich, sie schrieben: „Der individuelle Einfluss der Peroxidkonzentration auf den Weißindex ist jedoch ziemlich gering, und bei höheren Konzentrationen wird keine Veränderung des Weißgrads festgestellt, wenn die Temperatur konstant bleibt.“

Was stellten Haque et al fest. den Einfluss von Bleichbadtemperatur und -zeit auf Single-Jersey-Baumwollstrick untersuchen?

Haque et al. gebleicht 40 Proben von 130 Baumwoll-Single-Jersey-Gestrick mit einem Flächengewicht von GSM in einer Laborfärbemaschine, bei einer 1:10 Flüssigkeitssystem, mit Natriumhydroxid bei 2 g/L und einen Peroxidstabilisator bei 1 g/L. Sie veränderten die Peroxidmenge, die Badtemperatur und die Zeit, gemessener Weißgradindex (WI) auf einem Spektralphotometer, und erstellten ein Fuzzy-Logic-Modell zur Vorhersage des WI. Aus diesem Modell berichteten sie:

„WI steigt um etwa 17.65% bei Erhöhung der Temperatur von 78 Zu 88 °C, aber sie steigt nur um etwa 6.12% bei Erhöhung der Temperatur von 88 Zu 108 °C. In ähnlicher Weise steigt WI um etwa 19.95% bei Erhöhung der Zeit von 20 Zu 30 min, aber sie steigt nur um etwa 4.83% bei Erhöhung der Zeit von 30 Zu 50 Min.“ (pp. 9–10)

Ihre Schlussfolgerung war, dass „Die Temperatur des Bleichbads hat einen sehr wichtigen positiven Einfluss auf den Weißindex, der durch Verlängerung der Behandlungsdauer verbessert werden kann“ (p. 10).

Tabelle A. Haque et al. (2018), Tabelle 1: gemessener Weißgradindex (WI) von 130 Baumwoll-Single-Jersey-Gestrick mit einem Flächengewicht von GSM. Dies sind Messwerte, keine Modellausgabe.

H2O2 (g/L)	78 °C, 20 min	78 °C, 40 min	98 °C, 20 min
1.8	47.21	58.65	58.65
2.0	47.76	59.64	59.16
2.2	48.25	59.64	59.98

Was stellten Kabir et al fest. die Zugfestigkeit des Baumwollgewebes messen, während die Peroxidmenge anstieg?

S.M.F. Kabir und Kollegen (2014) gebleichtes Baumwollgewebe in einer Laborwaschmaschine (Gyrowash) bei einer 1:30 Flüssigkeitssystem. Sie verwendeten acht verschiedene Mengen Wasserstoffperoxid auf demselben Gewebe und maßen sowohl den Weißgradindex als auch die Zugfestigkeit (Tabelle B). Sie schrieben: „Die Zugfestigkeit nimmt mit der Zunahme von H ab₂O₂ Konzentration und gleichzeitig trägt die Konzentration des Wasserstoffperoxids zur Erhöhung des Weißgradwerts bei“ (p. 206).

Sie schrieben außerdem: „Die statistische Korrelation zwischen Gewebefestigkeit und Wasserstoffperoxidkonzentration ist negativ, als sehr gut und signifikant befunden“ (p. 206). Ihre Abbildung 5 ergibt eine Pearson-Korrelation von r = −0.97 (p < 0.0001) zwischen Festigkeit und Peroxidmenge, und r = 0.78 (p = 0.02) zwischen Weißgrad und Peroxidmenge.

Tabelle B. Kabir et al. (2014): Weißgradindex (WI) und die Zugfestigkeit eines Baumwollgewebes, in der Veröffentlichung nicht angegeben, mit unterschiedlichen Mengen Wasserstoffperoxid ohne optischen Aufheller gebleicht. Die Arbeit gibt die Methode der Zugprüfung nicht an.

H2O2 (g/l)	Weißgradindex	Zugfestigkeit (N)
1	43.59	935
3	63.75	922
5	73.48	894
7	74.16	839
9	76.05	787
11	78.19	665
13	77.84	657
15	75.84	627

Was stellten Miljković et al fest. in jeder Stufe des Abkochens und der Peroxidbleiche von Baumwollstrick messen?

Miljković et al. (2020) nahmen rohe 100% Baumwollstrickware mit einem rötlichen Farbton, scheuerte es, und bleichten es mit Wasserstoffperoxid auf zwei Wegen: ein Bad, oder zwei Bäder nacheinander. Nach jeder Stufe maßen sie den CIE-Weißgradindex (WI) und b*, das Gelbe–blaue Farbkoordinate, wobei ein höherer b*-Wert einen gelblicheren Farbton bedeutet (Tabelle C). Sie schrieben:

„Der größte Anstieg des Weißindex (WI) tritt nach dem chemischen Bleichen der gewaschenen Stoffe mit H auf₂O₂. Wie erwartet, nach dem zweiten Bleichgrad mit H kommt es zu einem weiteren Anstieg des WI-Werts₂O₂ Ausziehgrad (Tabelle 2); diese Probe hatte die niedrigsten K/S-Werte (Tabelle 1) und die geringste Rötlichkeit.“ (p. 61)

Tabelle C. Miljković et al. (2020), Tabelle 2: Weißgradindex (WI) und b* von 100% Baumwollstrickware nach jeder Stufe. Unbehandelt: Rohstrickware, rötlicher Farbton. Abgekocht: Natriumcarbonat 2 g/dm³, 98 °C, 45 min. Einbadverfahren: Natriumhydroxid 4 g/dm³ mit H₂O₂ 5 cm³/dm³, 98 °C, 30 min. Zweibadverfahren Schritt I: Natriumcarbonat 4 g/dm³ mit H₂O₂ 5 cm³/dm³, 98 °C, 30 min. Zweibadverfahren Schritt II: das Gewebe aus Schritt I erneut mit Natriumhydroxid behandelt 7 cm³/dm³ und H₂O₂ 12 cm³/dm³, 40 °C, 10 min, wie in der Veröffentlichung angegeben. Beim Einbadverfahren wurde Natriumhydroxid verwendet und in Schritt I Natriumcarbonat, die beiden Verfahren unterscheiden sich also in mehr als nur der Anzahl der Bäder.

Stufe	WI	b*
Unbehandelt	−10.74	15.44
Abgekocht	12.48	11.05
Einbadverfahren	60.32	5.16
Zweibadverfahren, Schritt I	66.08	3.83
Zweibadverfahren, Schritt II	80.75	1.73

Was stellten Kabir et al fest. und Miljković et al. feststellen, wenn einem gebleichten Baumwollgewebe ein optischer Aufheller zugesetzt wurde?

Kabir et al. verglichen die alleinige Peroxidbleiche mit einer Bleiche, auf die ein handelsübliches Blaumittel oder ein optischer Aufheller folgte (OBA). Sie schrieben: „OBA ergibt einen höheren Weißindex als handelsübliches Blau und die Peroxidbleiche, wenn Gewebe- und Prozessparameter gleich bleiben. Hier werden handelsübliches Bläuungsmittel/OBA nach dem Bleichen aufgebracht“ (p. 205).

Bei Baumwollgewebe variierten sie anschließend die Menge an OBA und schrieben, dass „Der Weißindex desselben Gewebes steigt mit zunehmender OBA-Konzentration und nimmt nach einem bestimmten Punkt wieder ab. Es wurde festgestellt, dass bei 1.2% Konzentration von OBA wird der optimale Weißgrad erreicht“ (p. 208). Sie erklären, dass „Ein Überschuss über diese kritische Menge hinaus kann eine Reflexion bei selektiven Wellenlängen fördern und dadurch eine Abweichung vom Weiß verursachen“ (p. 208).

Miljković et al. behandelten ihre peroxidgebleichte Strickware mit einem fluoreszierenden Aufheller (FB), UVITEX BHT, bei 0.1%, 0.5% Und 1.0%. Auf Gewebe, das zunächst im Zweibadverfahren gebleicht wurde, WI war 88.82, 78.65 Und 86.90 bei 0.1%, 0.5% Und 1.0%. Auf Gewebe, das zunächst in einem einzigen Bad gebleicht wurde, WI war 104.9, 94.72 Und 102.3 bei denselben drei Mengen (ihre Tabellen 4 Und 6).

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Literaturverzeichnis

• Haque, A.N.M.A., Smriti, S.A., Hussain, M., Farzana, N., Siddiqa, F. und Islam, M.A. (2018). Vorhersage des Weißgradindex von Baumwolle anhand von Bleichprozessvariablen mithilfe eines Fuzzy-Inferenzsystems. Mode und Textilien 5:4. doi:10.1186/s40691-017-0118-9
• Kabir, S.M.F., Iqbal, M.I., Sikdar, P.P., Rahman, M.M. und Akhter, S. (2014). Optimierung der Parameter für den Weißgrad von Baumwollgewebe. European Scientific Journal 10(36), 200–210.
• Miljković, M., Miljković, V., Trajković, D. und Konstantinović, S. (2020). Weißgrad von Baumwollgewebe, erzielt durch das fluoreszierende Bleichmittel UVITEX BHT und H₂O₂. Facta Universitatis, Reihe Physik, Chemie und Technologie 18(1), 57–63. doi:10.2298/FUPCT2001057M

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