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0 引言
由于費用低廉及殺菌的有效性，氯氣被廣泛用于自來水的消毒。自來水消毒的氯氣用量大約為1 ～ 16 mg/L [1]，進入家庭的自來水中氯的殘余量大約為0.7 ×10 -6 。即使是這樣少量的氯的存在仍然會使染料，包括直接染料、陽離子染料，特別是活性染料的降解[2]，從而導(dǎo)致服裝在水洗過程中顏色發(fā)生變化。因此使用能夠提高活性染料耐氯水牢度的助劑處理染色織物就顯得非常必要。
耐氯水牢度提升劑是一類與自來水中的活性氯的反應(yīng)性很強的物質(zhì)，施加到活性染料染色的織物上，當(dāng)織物經(jīng)自來水水洗時，由于耐氯水牢度提升劑與自來水中的氯的很強的反應(yīng)性，活性氯優(yōu)先與提升劑反應(yīng)，從而使得活性染料免于或少受自來水中的活性氯的進攻，進而使得活性染料避免或減少降解。
耐氯水牢度提升劑的分類：
（1）抗氧化性的物質(zhì)或樹脂。這些物質(zhì)具有低的氧化電位及比染料高的氧化速度，如多元酚、間苯二酚、氫醌、聯(lián)苯二酚、多羥基苯甲酸等。.
（2）多胺類物質(zhì)。這類物質(zhì)施加于織物上后可使活性氯與胺反應(yīng)，從而避免或減少染料的降解。
筆者用自制的胺類化合物來合成耐氯水牢度提升劑。
1 實驗材料與設(shè)備
1.1 織物
針織棉布。
1.2 染化藥劑
硫酸鈉、碳酸鈉、環(huán)氧氯丙烷、三乙胺、碘化鉀、磷酸二氫鉀、十二水合磷酸氫二鈉、冰醋酸、胺AE等均為分析純；硫代硫酸鈉、淀粉、次氯酸納等為化學(xué)純；白貓洗衣粉；活性染料Blue R；胺AM（自制）。
1.3 實驗設(shè)備
高溫染樣機、軋車、測色配色儀、攪拌器、pH計。
2 實驗及測試方法
2.1 棉布染色
染色處方：
浴比 1∶15
活性染料Blue R 0.5 %（o.w.f.）
無水硫酸鈉 20 g/L
無水碳酸鈉 15 g/L
取一定量的棉布，浸濕，放入染色機中，加入按浴比計算量的蒸餾水，升溫60 ℃時加入硫酸鈉，染浴保溫60 ℃，染色30 min，加入碳酸鈉，60 ℃固色60 min，取出染色布，用冷水洗，皂煮（95 ℃，1.5 g/L），水洗。
2.2 染色棉布的耐氯水牢度提升劑后處理
浸軋工藝：配制X（g/L）的耐氯水牢度提升劑溶液，取染色棉布浸軋，烘干。
2.3 耐氯水牢度的測定
（1）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（用蒸餾水）
溶液（a） 20 mL次氯酸鈉稀釋至 1 L
溶液（b） 濃度為 14.35 g/L 的 KH 2 PO 4
溶液（c） 濃度為 20.05 g/L 的Na 2 HPO 4 ·12H 2 O
取25 mL溶液（a），加入過量的KI和 HCl ，用0.1 mol/L的 Na 2 S 2 O 3 溶液滴定析出的I 2 ，以淀粉為指示劑，令所消耗的Na 2 S 2 O 3 溶液容積為X。配制有效氯為Y（10 -6 ） 的次氯酸鈉溶液，pH 為7.5 ±0.05 的工作液。
取溶液（a）：（705 × Y）/（100 × X）mL；溶液（b）：100 mL；溶液（c）：500 mL；稀釋至1 L ，搖勻，用0.1 mol/L的HAc調(diào)節(jié)pH值。
（2）處理布樣
布樣：4 cm×10 cm
浴比：1∶100
溫度：27 ± 2 ℃
時間：1 h，取出涼干。
（3）色差的測定
用測色配色儀測定樣布經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液處理前后的色變。
2.4 耐氯水牢度提升劑的耐洗性測定
溶液：用蒸餾水配置5 g / L 的白貓洗衣粉
工藝：浴比：1∶100
溫度：27 ± 2 ℃
時間：30 min 烘干。測定洗過的布的耐氯水牢度。
2.5 耐氯水牢度提升劑的合成
（1）合成思路
篩選與活性氯反應(yīng)性好的胺類化合物，作為耐氯水牢度提升劑的主體。使用具有基團
的陽離子化合物作為連接基與篩選的胺類化合物反應(yīng)。陽離子基團與活性染料的磺酸基團形成色淀，固著在織物上。
（2）合成原理
季胺鹽連接基的合成：
陽離子性的耐氯水牢度提升劑的合成：
（3）合成步驟
在三口瓶中加入0.032 mol環(huán)氧氯丙烷、50 mL蒸餾水及0.032 mol三乙胺，40 ℃下攪拌2 h。向其中加入0.016 mol胺AM，控溫50 ℃，保溫3 h，得提升劑A。
在三口瓶中加入0.032 mol環(huán)氧氯丙烷、50 mL蒸餾水及0.032 mol胺AE，40 ℃下攪拌4 h。向其中加入0.01 mol胺AM、控溫T℃，保溫3 h，得提升劑B。
3 結(jié)果與討論
3.1 合成思路的可行性
（1）胺AM的耐氯效果的測定
配置2.4 g/L（注：按含固量計算，以下相同）的胺AM水溶液，按前述浸軋工藝處理染色棉布。
分別將染色棉布和胺AM處理的染色棉布按前述工藝做（35 × 10 -6 ）耐氯水牢度測試：未處理布1級，胺AM處理布5級（灰卡評級，下同）。
由此可以看出，用胺AM處理后的染色棉布經(jīng)35 × 10 -6 的氯處理，色變極小為5級，而未處理的染色棉布經(jīng)35 × 10 -6 的氯處理，色變?yōu)?級。說明胺AM與活性氯具有很強的反應(yīng)性，這種較強的反應(yīng)性可能是由于胺AM中存在的氮具有較高的電子云密度，由于活性氯進攻染料并降解染料的反應(yīng)是一個親電取代反應(yīng)，因此活性氯優(yōu)先與胺AM中的氮反應(yīng)，從而使活性染料不受或較少的活性染料受活性氯的攻擊，從而避免降解。
（2）提升劑A耐氯性的測定
分別配置2.4 g/L的提升劑A和胺AM溶液，按前述浸軋工藝，處理染色棉布。并按前述工藝做（35×10 -6 ）的耐氯水牢度的測試，結(jié)果為：用胺AM處理后的染色棉布經(jīng)35×10 -6 的氯處理，色變DE為0.67，而用提升劑A處理的染色棉布經(jīng)35×10 -6 的氯處理，色變D E為0.94。提升劑A的耐氯性比胺AM有所降低。這種降低的原因可能有兩點：
①處理時，胺AM和提升劑A的用量相同，但提升劑A中的反應(yīng)性氮的含量低于胺AM中的含量，從而降低了耐氯性。
②從反應(yīng)產(chǎn)物看，
胺AM中的- N - H鍵部分反應(yīng)掉變成N - R鍵，而 - N - R 鍵與活性氯的反應(yīng)性比 - N - H與活性氯的反應(yīng)性低。
從①的結(jié)果分析中可以看出用胺AM處理的染色織物具有很好的耐氯水牢度，但由于胺AM與棉纖維或纖維上的活性染料沒有結(jié)合力，所以設(shè)計使用具有環(huán)氧基的氮的季胺鹽陽離子與胺AM反應(yīng)，生成具有陽離子基團的提升劑。
從②的結(jié)果分析可以看出，使用有環(huán)氧基的季胺鹽陽離子反應(yīng)的產(chǎn)物雖然比胺AM的耐氯性有所下降，但仍然具有很好的耐氯性。說明其中的氮仍然具有很強的反應(yīng)性。因此以胺AM作為主體，用具有環(huán)氧基的季胺鹽陽離子作為連接基與之反應(yīng)，合成陽離子性的耐氯水牢度提升劑是可行的。
3.2 提升劑B的耐氯水牢度及耐洗性的測定
（1）不同溫度下的產(chǎn)物處理的布的耐氯水牢度及耐洗性的比較
分別取處理過的染色棉布按前述工藝做（35 × 10 -6 ）耐氯水牢度的測試；分別取處理過的染色棉布按前述工藝經(jīng)洗滌后，烘干做（35 × 10 -6 ）耐氯水牢度的測試（表1）。
| 表1 不同溫度下處理的布的耐氯水牢度及耐洗性 |
| 溫度/℃ |
40 |
50 |
60 |
70 |
ΔE1
ΔE2 |
2.45
6.14 |
2.49
4.07 |
1.99
4.75 |
2.14
6.33 |
注：ΔE1 表示處理后的染色棉布做耐氯水牢度測試的色變；
ΔE2 表示處理后再經(jīng)前述的洗滌后的染色棉布做耐氯水牢度測試的色變。
從表1可以看出不同溫度條件下合成產(chǎn)物的耐氯性相當(dāng)，耐洗性相差較大，其中溫度為50 ℃時，水洗后經(jīng)耐氯水牢度測試色變最低，D E為4.07。由于
的環(huán)氧基在反應(yīng)過程中，不僅會與胺AM反應(yīng)，而且會存在一定程度的水解，水解反應(yīng)速率以及與胺AM的反應(yīng)速率都會隨溫度的變化而有所不同。環(huán)氧基水解的比例較大，合成溫度高合成產(chǎn)物的耐洗性可能會降低。
（2）不同濃度的提升劑B處理的染色棉布的耐氯水牢度測定
取合成溫度為60 ℃的產(chǎn)物分別配置成2.4、3、3.6、4.2、4.8 g/L的水溶液，按前述浸軋工藝，處理染色棉布。并按前述工藝做35 × 10 -6 的活性氯的耐氯水牢度的測試（表2）。
| 表2 不同濃度提升劑處理的布的耐氯水牢度的比較 |
| 濃度/g·L -1 |
2.4 |
3 |
3.6 |
4.2 |
4.8 |
| ΔE |
1.99 |
1.8 |
1.98 |
1.72 |
1.52 |
從理論上講，隨著染色布上的耐氯水牢度提升劑的用量的增大，經(jīng)相同濃度的活性氯處理后的染色布的色變會減小，實驗結(jié)果基本遵循這種趨勢。同時，當(dāng)提升劑用量超過3.6 g/L后，染色布的色變明顯減小，提升劑的保護作用明顯。
4 結(jié)論
（1）胺AM具有很強的與活性氯的反應(yīng)性能，可以作為耐氯水牢度提升劑的主體。
（2）以胺AM作為主體，用具有環(huán)氧基的季胺鹽陽離子作為連接基與之反應(yīng)獲得具有一定耐水洗性染色牢度提升劑的合成思路是可行的。
（3）溫度為60 ℃合成的耐氯水牢度提升劑B處理的染色織物具有良好的耐氯水牢度提升性能和較好的耐洗性。(東華大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 汪小勇 朱 泉 俞季兵)
參考文獻
1 Theresa A. Perenich and Helen H Epps. Effect of Chlorinated Water on Fiberreactive Dyed Cotton Fabrics. JSDC，1986（11）：25 ～ 29
2 Chlorine. The Unseen Assailant 1980 Intersectional Technical Papercom-petition. JSDC，1981（2）：34 ～ 38
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