0 前言
纯棉织物经活性染料染色后,需要选择适当的皂洗剂进行皂洗,以提高产品质量并降低能耗[1-3]。目前市售的大多为含磷碱性皂洗剂,皂洗时,浴中布面pH值为9~10,温度高达98~100℃。该条件容易使活性染料发生断键,且洗液泡沫多,消耗大量的水,废液中还可能含有APEO或磷酸酯类表面活性剂,不利于环保[4-6]。开发不含APEO、不含磷和生物降解性良好的低温无泡皂洗剂是当前该领域的研发方向。近年来,国内外新产品中有采用高分子复配技术或生物酶技术开发的新型皂洗剂[7-10],皂洗效果虽好,但由于皂洗温度高、起泡,所以在节能减排方面不理想。
马来酸和丙烯酸有机高分子共聚物具有良好的胶体特性,能与染料形成络合物,防止洗下的染料反沾布面[4-7]。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分子中的内酰胺结构使其与染料分子中的有机官能团(如羟基、氨基、羧基)有很强的结合能力,因此能有效地去除浮色,提高皂洗效果[9-12]。基于该类高聚物的优良特性,本试验制备出新型低温无泡皂洗剂JY-1103D,其主要组分为丙烯酸-乙烯基吡咯烷酮-马来酸酐三元共聚物,在使用过程中不会产生泡沫,螯合分散能力强,使皂洗后的清洗更加容易;不含APEO,减少环境污染;在60~70℃有极佳的皂洗效果,大大节约能耗和时间,提高生产效率,降低企业的综合成本。
1 试验部分
1.1 试剂及仪器
试剂 乙烯基吡咯烷酮(AR,上海试剂总厂);丙烯酸(AR,华东医药有限公司);马来酸酐(CP,上海试剂总厂);过硫酸铵(AR,华东医药总公司);亚硫酸氢钠(AR,上海试剂总厂);氢氧化钠(AR,上海试剂总厂);活性红3BS,活性黄3RS(广州市荣庆化学制品有限公司)
仪器 HX-T型电子天平(慈溪天东仪器厂),RJ9412型常温染样机(上海双翼实业有限公司), Y(B)571型色牢度摩擦仪(温州大荣纺织标准仪器厂),DHG-9243B5-Ⅲ型烘箱(上海新苗医疗器械制造有限公司),Vector22型衰减全反射红外光谱仪(德国Bruker公司)
1. 2 JY-1103D的合成
马来酸酐、丙烯酸和适量的水经碱中和后,加入过硫酸铵-亚硫酸氢钠(氧化还原型引发剂),滴加乙烯基吡咯烷酮和胶体保护剂P,逐步升温至95℃共聚反应5 h,得无色或浅黄色透明水溶性高聚物,即为低温皂洗剂JY-1103D。合成反应式如下:
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1.3 染色方法
染色处方
活性红3BS/% (owf) 4
活性黄3RS/% (owf) 3
氯化钠/(g/L) 60
纯碱/(g/L) 14
浴比 1∶50
1.4 测试方法
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耐皂洗色牢度 按照GB/T 3921. 3—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验3》测定;
耐摩擦色牢度 按照GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。
2 结果与讨论
2.1 红外光谱分析
对合成的丙烯酸-乙烯基吡咯烷酮-马来酸酐三元共聚物Poly(AA-MA-VP)进行红外光谱分析,如图1。
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从红外光谱图可知, 1 700 cm-1处的吸收峰是酸酐C=O键的对称和反对称伸缩振动吸收峰,这是马来酸酐的显著特征之一; 1 700 cm-1处同时也为羧基中的羰基伸缩振动峰, 3 400 cm-1处为羧基的羟基伸缩振动峰,1 130 cm-1为C—O的伸缩振动峰,此为丙烯酸的特征谱带;此外,在1 285 cm-1、1 420 cm-1和1 670 cm-1处出现的吸收峰,分别归属于乙烯基吡咯烷酮单元中C—N键的伸缩振动、吡咯环的C—H键变形振动和C =O的伸缩振动吸收峰。据此,推断该高分子化合物为AA-MA-VP的三元共聚物。
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