李青，唐人成
0前言
雙氧水漂白是纖維素纖維製品(尤其是棉麻)廣泛採用的漂白方法，也是一種對環境友好的漂白方法。但是，雙氧水漂白也存在往往採用高溫強鹼條件、能耗高、鐵離子催化雙氧水分解和催化纖維素氧化降解、不太適用於鹼敏感性纖維漂白等缺點。因此，長期以來，印染工作者一直在尋求對環境友好、能耗低、漂白白度高、漂白條件溫和的新的漂白方法，並在積極探討精練和漂白一浴進行的節能降耗型的低溫前處理技術。
過乙酸已被證明可應用於紡織品的漂白，可在弱酸性至弱鹼性條件及低溫下獲得較好的漂白效果。眾所周知，用雙氧水和乙酸酐(或乙酸)反應製備過乙酸時過乙酸的生成量因反應條件的變化而差異較大，有時產物也較複雜，製備高濃度的過乙酸溶液還存在爆炸的危險，過乙酸溶液在運輸和貯存穩定性方面均存在問題。四乙醯乙二胺(TAED)和雙氧水能按理論摩爾比反應生成過乙酸(見圖1)，用雙氧水/TAED漂白同樣能降低漂白的溫度，可在低溫下獲得良好的漂白效果，文獻中將TAED的這種作用稱為活化作用。在國外，英國Warwick International公司的研究人員較早地將TAED產品應用於紡織品漂白，該公司應用於紡織品漂白的TAED商品名為WarwickT2O2，該產品的TAED有效含量為65%，水溶性較好。國際上，有多家公司生產TAED產品，其主要應用是用作洗滌劑的添加劑，在日朋和工業洗滌行業有著廣泛的應用。一般公司生產的TAED產晶是高純度(大於90%)的粒狀劑型產品。根據文獻報導和作者的試驗結果可知，在紡織品漂白中，如果溶解性不佳的粒狀TAED溶解和加料方式以及漂白組分和條件不合適，該類產品在初始漂白時在溶液中存在懸浮物。因此，有必要對不同形式的TAED產品結構和組成進行分析，並對雙氧水/高純度TAED產晶漂白特點和工藝條件進行研究。
圖1雙氧水與TAED生成過乙酸的方程式
本研究採用廣角x-射線衍射、紅外光譜和紫外可見吸收光譜對市售的幾種低溫氧漂活化劑TAED產品進行了結構表徵，測定了其溶解度，並採用國產的高純度TAED粉狀產品進行了棉和竹漿/棉針織物的雙氧水/TAED漂白試驗，對其漂白工藝進行了深入的探討。本文的研究結果對印染企業選擇合適的漂白方法和制定漂白工藝條件、對印染助劑企業開發新型漂白活化劑及其產品劑型具有重要的參考價值。
1試驗材料和方法
1.1試驗材料
氧化漂白劑：30%雙氧水(分析純)，氧漂活化劑TAED(試驗所用六種TAED商品的有效含量、外觀、生產廠家見表1)。
其它化學品：純鹼、矽酸鈉(分析純)，淨洗劑InvadineDA(亨斯邁紡織染化有限公司)。
織物：棉機織物、薴麻機織物、竹漿/蠶絲提花機織物、棉針織物、竹漿/棉混紡紗針織物(40s，竹漿/棉混紡比70：30)、莫代爾/牛奶絲(40s，莫代爾/牛奶絲混紡比70：30)、大豆纖維針織物(40s)。
表1實驗所用六種TAED產品
1.2基本漂白方法
漂白液處方：30%雙氧水x g/L、TAED y g/L、純鹼2g/L、矽酸鈉1 g/L、淨洗劑1g/L，浴比1：30。室溫下配置漂白液，30℃時投入織物，以2℃/min的速度升至70℃後保溫30min，漂白結束後充分水洗，自然晾乾。漂白在XW-ZDR-25X12型低噪振蕩式染樣機(靖江市新旺染整設備廠)中進行。
1.3測試方法
廣角x-射線衍射(WAXD)：在X』Pert-Pro MPD型x射線衍射儀(荷蘭帕納科公司)上測定，粉末法制樣。測試條件：功率3kW(管壓40kV，管電流40mA)銅靶，掃描速度2°/min，掃描範同5°～50°。
傅立葉紅外光譜(FT-IR)在Nicolet5700型傅立葉變換紅外光譜儀(美國默賽飛世爾科技)上測定，採用溴化鉀壓片法制樣。
紫外-可見光譜(UV-VIS)：在Shimadzu UV-1800雙光束紫外分光光度計(日本島津)上測定。
顏色特徵：織物的三刺激值x、Y、z及L、a、b和C值(Hunter表色體系)在UltraScan PRO測色儀上測定，採用D65光源和10°觀察角。亨特白度(WI)用式(1)計算，黃度(YI)用式(2)計算。
pH值：用PHS-3型精密數顯酸度計(上海天達儀器有限公司)測定。
TAED溶解度：溶解度測定的常用方法有平衡法和動態法。本實驗採用動態法測定TAED在不同溫度下的溶解度：首先根據預實驗結果，稱取一定量TAED產品於三口燒瓶中，並加入一定量的水；設定溫度，開啟攪拌和控溫系統；待其穩定後，再緩慢滴加水，並保持瓶內溫度在設定範圍內；觀察TAED至完全溶解停止滴水，記下加入水量，根據TAED加入量計算出該溫度下的溶解度。
2結果與討論
2.1 TAED產品結構性能表徵
2.1.1結晶結構
TAED產品的結晶結構可能會受合成反應條件、生產時結晶條件、添加劑等的影響。用廣角x-射線衍射分析可研究TAED產品的結晶結構，測試結果見圖2。由圖2可知，四種TAED產品的主衍射峰所處位置均相同，說明這些產品具有相同的晶型或晶體結構，但金科TAED各產品的衍射峰強度或面積均小於SDC白色粒狀產品，說明它們的結品程度或結晶度低於SDC白色顆粒產品。
圖2四種TAED產品的廣角X-射線衍射曲線
2.1.2紅外光譜
紅外光譜可用於分析TAED產品所含化學品的官能團，並定性地分析其純度，分析結果如圖3所示。對TAED官能團歸屬分析結果如下：2945cm-1，CH3 vas(C-H)吸收峰；1706cm-1,1680cm-1，醯胺I之C=O伸縮振動；1433cm-1，CH2δs(C-H)吸收峰；1382cm-1,1356cm-1，CH3δs(C—H)吸收峰；1270cm-1,1193cm-1，醯胺Ⅲ之c-N伸縮振動；761cm-1，CH2ρ(c-H)吸收峰。
圖3六種TAED產品的紅外光譜
由圖3可知：金科藍色粒狀TAED產品在3500～3250cm-1之間存在明顯的吸收峰，估計是其中造粒劑所致。金科白色粉狀和粒狀TAED產品的紅外光譜與SDC和Clariant的TAED產品基本一致。入種TAED產品在1740～1670 cm-1之間存在醯胺I的羰基伸縮振動吸收峰，在1235～1165 cm-1之間存在醯胺III的C-N強吸收峰，這是TAED的乙醯基所致。
Warwick T2O2產品(TAED含量65%)與高純TAED產品(TAED含量高於90%)紅外光譜的重大區別在於，其在3425cm-1、1642cm-1、1562cm-1、806cm-1存在吸收峰，這是其它添加劑所致(其中的添加劑也導致兩者在應心中的水溶性存在重大差別)。
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