過(guò)氧化物漂白是無(wú)環(huán)境污染、高效節(jié)能的新型漂白系統(tǒng).但過(guò)氧化物在低溫、低pH條件下難以發(fā)揮漂白作用,通常需要在較高溫度(>60℃)、堿性(pH>10)條件下進(jìn)行漂白.為了提升過(guò)氧化物的低溫漂白效果,必須使用漂白活化劑.目前國(guó)內(nèi)外紡織和洗滌劑行業(yè)普遍采用四乙酰乙二胺(TAED)和壬基酰-4-磺酸苯酚(NOBS)為過(guò)氧化物低溫漂白催化劑.[1-4]TAED的工作溫度相對(duì)較高(>40℃),不能真正滿足低溫洗滌需要,同時(shí)其水溶性較低,去污功效集中于親水性污漬,與過(guò)氧化物發(fā)生作用時(shí)間長(zhǎng)、催化效率低.[5]NOBS是長(zhǎng)脂肪鏈的陰離子化合物,水溶性低限制了其在紡織漂白方面的應(yīng)用.[6]氨基甲酰類化合物具有水溶性好,工作溫度低,pH寬廣的優(yōu)點(diǎn),可以用于紡織、造紙等物質(zhì)的漂白,具有較好的開(kāi)發(fā)前景.
1試驗(yàn)
1.1材料與儀器
氰酸鈉、亞硫酸氫鈉、四乙酰乙二胺(TAED)、1,2,4,5苯四酸、氫氧化己烷雙胺、三乙醇胺、氫氧化鈉(分析純),雙氧水(30%)、鹽酸(36.5%)、乙醇(95%)等(化學(xué)純,Aldrich-sigma公司).
Perkin Elmer 1725傅立葉紅外分光光度計(jì)(帕金-埃爾默公司),Dionex毛細(xì)管電泳儀(戴安公司),ICSMicromatch顏色測(cè)量?jī)x(美國(guó)).
1.2氨基甲?;撬徕c(ASP)的制備
把5 g氰酸鈉溶解在50 mL水中,在室溫下攪拌5 min,將8 g亞硫酸氫鈉逐步加入到氰酸鈉溶液中.待亞硫酸氫鈉完全溶解后,用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH至5,印染助劑28卷并通過(guò)不斷補(bǔ)加鹽酸保持pH在5.0~5.5.當(dāng)pH不再變化時(shí),停止反應(yīng).在上述溶液中加入200 mL乙醇,使產(chǎn)物析出,過(guò)濾并在空氣中干燥.
1.3氨基甲酰磺酸鈉的分析
近年來(lái)采用毛細(xì)管電泳技術(shù)對(duì)合成反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行跟蹤已有報(bào)道.[7]氨基甲?;撬徕c的合成過(guò)程采用Dionex毛細(xì)管電泳分離儀(CE)進(jìn)行跟蹤,是基于氨基甲酰磺酸鈉對(duì)紫外線無(wú)吸收,因而采用間接檢測(cè)法.選擇氫氧化己烷雙胺作為電滲流改性劑,毛細(xì)管長(zhǎng)度為57 cm,內(nèi)徑為50 mm,紫外檢測(cè)器的吸收波長(zhǎng)為250nm,重力進(jìn)樣參數(shù)為100 mm、15 s,電壓控制在30 kV,溫度為25℃.樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%,用量為1μL,測(cè)試所用緩沖溶液的組成:2.25 mmol/L 1,2,4,5苯四酸,4.75 mmol/L氫氧化鈉,0.75 mmol/L氫氧化己烷雙胺,1.38 mmol/L三乙醇胺.樣品的紅外光譜分析采用溴化鉀壓片法(1 mg樣品與200 mg溴化鉀壓制成片),在傅立葉紅外分光光
度計(jì)上進(jìn)行.
1.4布樣的準(zhǔn)備與漂白
污布準(zhǔn)備:3小袋英國(guó)茶放入1 000 mL水中,沸煮15 min;平紋梭織棉布浸漬上述茶水后,壓軋,控制軋余率90%,空氣中晾干后,在烘箱中于60℃烘60min.漂白:茶水浸軋過(guò)的織物和漂白液[H2O2(100%)5g/L,活化劑3 g/L,浴比1∶10]放入100 mL不銹鋼染色罐,調(diào)節(jié)溶液的pH分別為5、7、10、11.5.把染色罐置于旋轉(zhuǎn)式染色機(jī)中,在不同的溫度下漂白45 min,然后將織物用自來(lái)水徹底清洗,并在空氣中晾干,用顏色測(cè)量?jī)x測(cè)定白度系數(shù).
2結(jié)果與討論
2.1合成過(guò)程的變化
氰酸鈉在水溶液中首先生成氫氧化鈉和氰酸,氰酸進(jìn)一步與亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成氨基甲?;撬徕c,其化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
由圖1可知,反應(yīng)開(kāi)始時(shí)溶液主要為氰酸鈉和亞硫酸氫鈉,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,由于不斷加入鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH,氯化鈉的含量增加,而氰酸鈉和亞硫酸氫鈉的含量逐漸降低,產(chǎn)物氨基甲酰磺酸鈉的含量逐步升高,30 min時(shí)反應(yīng)基本完成,根據(jù)CE圖的面積計(jì)算,氨基甲?;撬徕c的產(chǎn)率為90%.