过氧化物漂白是无环境污染、高效节能的新型漂白系统.但过氧化物在低温、低pH条件下难以发挥漂白作用,通常需要在较高温度(>60℃)、碱性(pH>10)条件下进行漂白.为了提升过氧化物的低温漂白效果,必须使用漂白活化剂.目前国内外纺织和洗涤剂行业普遍采用四乙酰乙二胺(TAED)和壬基酰-4-磺酸苯酚(NOBS)为过氧化物低温漂白催化剂.[1-4]TAED的工作温度相对较高(>40℃),不能真正满足低温洗涤需要,同时其水溶性较低,去污功效集中于亲水性污渍,与过氧化物发生作用时间长、催化效率低.[5]NOBS是长脂肪链的阴离子化合物,水溶性低限制了其在纺织漂白方面的应用.[6]氨基甲酰类化合物具有水溶性好,工作温度低,pH宽广的优点,可以用于纺织、造纸等物质的漂白,具有较好的开发前景.

1试验

1.1材料与仪器

氰酸钠、亚硫酸氢钠、四乙酰乙二胺(TAED)、1,2,4,5苯四酸、氢氧化己烷双胺、三乙醇胺、氢氧化钠(分析纯),双氧水(30%)、盐酸(36.5%)、乙醇(95%)等(化学纯,Aldrich-sigma公司).

Perkin Elmer 1725傅立叶红外分光光度计(帕金-埃尔默公司),Dionex毛细管电泳仪(戴安公司),ICSMicromatch颜色测量仪(美国).

1.2氨基甲酰磺酸钠(ASP)的制备

把5 g氰酸钠溶解在50 mL水中,在室温下搅拌5 min,将8 g亚硫酸氢钠逐步加入到氰酸钠溶液中.待亚硫酸氢钠完全溶解后,用盐酸调节溶液的pH至5,印染助剂28卷并通过不断补加盐酸保持pH在5.0~5.5.当pH不再变化时,停止反应.在上述溶液中加入200 mL乙醇,使产物析出,过滤并在空气中干燥.

1.3氨基甲酰磺酸钠的分析

近年来采用毛细管电泳技术对合成反应过程进行跟踪已有报道.[7]氨基甲酰磺酸钠的合成过程采用Dionex毛细管电泳分离仪(CE)进行跟踪,是基于氨基甲酰磺酸钠对紫外线无吸收,因而采用间接检测法.选择氢氧化己烷双胺作为电渗流改性剂,毛细管长度为57 cm,内径为50 mm,紫外检测器的吸收波长为250nm,重力进样参数为100 mm、15 s,电压控制在30 kV,温度为25℃.样品质量分数为0.01%,用量为1μL,测试所用缓冲溶液的组成:2.25 mmol/L 1,2,4,5苯四酸,4.75 mmol/L氢氧化钠,0.75 mmol/L氢氧化己烷双胺,1.38 mmol/L三乙醇胺.样品的红外光谱分析采用溴化钾压片法(1 mg样品与200 mg溴化钾压制成片),在傅立叶红外分光光

度计上进行.

1.4布样的准备与漂白

污布准备:3小袋英国茶放入1 000 mL水中,沸煮15 min;平纹梭织棉布浸渍上述茶水后,压轧,控制轧余率90%,空气中晾干后,在烘箱中于60℃烘60min.漂白:茶水浸轧过的织物和漂白液[H2O2(100%)5g/L,活化剂3 g/L,浴比1∶10]放入100 mL不锈钢染色罐,调节溶液的pH分别为5、7、10、11.5.把染色罐置于旋转式染色机中,在不同的温度下漂白45 min,然后将织物用自来水彻底清洗,并在空气中晾干,用颜色测量仪测定白度系数.

2结果与讨论

2.1合成过程的变化

氰酸钠在水溶液中首先生成氢氧化钠和氰酸,氰酸进一步与亚硫酸氢钠反应生成氨基甲酰磺酸钠,其化学反应方程式如下:

由图1可知,反应开始时溶液主要为氰酸钠和亚硫酸氢钠,随着反应的进行,由于不断加入盐酸调节反应液的pH,氯化钠的含量增加,而氰酸钠和亚硫酸氢钠的含量逐渐降低,产物氨基甲酰磺酸钠的含量逐步升高,30 min时反应基本完成,根据CE图的面积计算,氨基甲酰磺酸钠的产率为90%.