【分　 类】 化工与理学
【关 键 词】 己内酰胺，过氧化氢，漂白，活化作用
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正文：
摘  要：主要通过三种因素，即己内酰胺用量、冷堆时间和碱用量对织物白度的影响，研究了己内酰胺对过氧化氢漂白的活化作用，并得到了己内酰胺发挥活化作用的最佳工艺条件.最后根据实验结果进行了具体分析，对新型漂白活化剂的合成起到一定的指导意义。
关键词： 己内酰胺，过氧化氢，漂白，活化作用
Abstract: Through the effects of 3 factors on whiteness of fabric, such as the dose of caprolactam, time of cold pad-bath method, and the dose of base, the activation of caprolactam in bleaching process is mainly studied. Then the optimum applied condition is obtained. Finally, a detailed analysis of the results of experiments is made, which will guide the synthesis of new bleaching activators.
Keywords:,caprolactam, hydrogen peroxide, bleaching, activation
过氧化氢漂白的活化，其实是在碱性双氧水溶液中活化剂与过氧氢阴离子(HOO^-)反应生成过氧酸的化合物，过氧酸是一种比双氧水更强的氧化剂，它的漂白作用更大些^[1]。双氧水漂白活化剂的应用，不但利于节约能源、缩短加工时间，对织物白度还有一定的提高。
目前的漂白活化剂主要有烷酰基类、酰胺基类、氧氮杂萘类、N-酰基己内酰胺（N-Acyl-caprolactam）类、甜菜碱衍生物两性型等。其中，酰胺基类活化剂代表性品种为四乙酰乙二胺（Tetraacetylethylene Diamine，TAED）,是目前应用比较成熟的一种，其活化机理为：
(H₃COC)₂NCH₂CH₂N(COCH₃)₂ + 2HOO^- →2CH₃COOOH +H₃CCONHCH₂CH₂NHCOCH₃
根据酰胺类活化剂的活化机理，推测己内酰胺对过氧化氢漂白也应具有一定的活化作用，它的活化作用如何及对其好坏的分析将有助于其它新型活化剂的研究。

1. 实验部分
   1. 主要化学试剂

双氧水（分析纯），氧漂稳定剂，耐碱渗透剂，氢氧化钠（分析纯），己内酰胺（化学纯），高锰酸钾（化学纯），浓硫酸（分析纯）。

1. 主要仪器

酸式滴定管，烧杯，移液管，吸耳球，锥形瓶，天平，WSD—III全自动型白度仪。

1. 漂白工艺及条件

将原布（纯棉21*21）剪成：①布样1：重5g±0.2g（长*宽=11.2*30.5cm）②布样1：重2g±0.2g（长*宽=11.2*12.3cm）的布样待用。
1.3.1 漂白工艺
冷轧堆工艺：浸轧漂液（二浸二轧，110﹪）→堆置（夏季室温，时间为变量）→热水洗（90～95℃，两次）→温水洗（55～60℃，两次）→冷水洗（23～25℃，两次）→自然晾干

1. 漂白工艺条件

布重：9g ；浴比：1:20 ；双氧水（100﹪）：15 g/L；耐碱渗透剂：5g/L；双氧水稳定剂：18 g/L；NaOH：变量；温度：夏季室温（32℃左右）；时间：变量；己内酰胺用量：变量。
1.4 双氧水分解率的测定
先配置c=0.02mol/L高锰酸钾标准溶液和c=3mol/L硫酸溶液。
在两浸两轧之后的布样中，拿出2g布，将其浸入盛有25mL水的小烧杯里，把布样上含有的漂液充分洗出后，挤干布样，得到洗液1；
在堆置完成的布样中，拿出2g布，同样操作得到洗液2；
在得到洗液后，立即将洗液置于100mL的锥形瓶中，加入c=3mol/L硫酸溶液10mL，摇匀，用c=0.02mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，当溶液呈现微红色且30s不消失即为终点。记录耗用的高锰酸钾溶液体积V，平行滴定3次，取平均值。洗液1消耗的高锰酸钾溶液体积为V₁，洗液2消耗的高锰酸钾溶液体积为V₂ ，计算双氧水分解率：
双氧水分解率 = 100﹪（V₁-V₂）/V₁
1.5 白度的测定
WSD—III全自动型白度仪进行测量。将织物折成4层（织物表面纹路方向尽可能一致，保持织物平整），待仪器准备好即可测定，测量一块织物的3个不同地方，取它们的平均值^[2]。
2  己内酰胺对双氧水漂白的活化作用
2.1 己内酰胺用量与堆置时间双因素的影响
冷轧堆工艺的温度为夏季室温（约33℃），碱用量为10g/L。
由实验所得数据作图如下：

由图可知，随着堆置时间的延长，织物白度是提高的，尤其是堆置16h后织物的白度明显高于堆置12h后织物的白度，由于堆置16h与20h对织物白度影响的差别不是很大，兼顾效率问题，最佳堆置时间为16h；随着己内酰胺用量的增多，织物白度基本上是先逐渐提高而后略有下降，这说明不是己内酰胺用量越多，活化作用越好，而是存在一个最佳值，单从堆置时间来讲，最佳用量为9 g/L。
2.2 己内酰胺用量与碱用量双因素的影响
冷轧堆工艺的温度为夏季室温（约33℃），堆置时间为16h 。
由实验所得数据作图如下：

    由图可知，随着碱用量的增加，织物白度是明显提高的；随着己内酰胺用量的增加，织物白度是逐渐增加的，但是，在碱用量为20g/L的时候，白度是先下降再升高的，此时，己内酰胺的活化作用已不明显，可能是由于钠离子的增多，织物表面的双电层对过氧酸负离子与纤维之间接触的阻碍作用增大。
2.3 己内酰胺用量对双氧水分解率的影响
由实验所得数据作图如下：

由图可知，碱用量比较低的时候，双氧水的分解率很高，白度却不好，此时，己内酰胺用量对双氧水的分解率的影响也不明显；碱用量较高时，布样上双氧水分解率降低，但得到的布样白度好，此时，己内酰胺用量的逐渐增大，总体上促进了双氧水的分解。
经分析可知，由于较高pH值下的酰胺键容易断裂，进而有利于酰胺类活化剂与过氧氢阴离子作用生成过氧酸。在碱用量较少时，不利于过氧酸的生成，故己内酰胺用量对双氧水分解率影响不大。
2.4 活化最佳条件的选定
综合考虑己内酰胺用量、堆置时间和碱用量对织物白度的影响，以及对加工过程低能耗、省时、低成本等要求，经本次实验确定的己内酰胺起活化作用的最佳条件为：冷轧堆工艺的温度为夏季室温（约33℃），己内酰胺用量9 g/L，堆置时间为16h，碱用量15g/L 。
3  总结
3.1 己内酰胺的活化作用
己内酰胺对双氧水漂白具有一定的活化作用，这符合酰胺类活化剂的活化机理，它的活化作用比TAED差，主要原因可能是：
己内酰胺分子中只含有一个酰胺键，与过氧氢阴离子作用后只能生成一分子的过氧酸，从这个方面来说，四乙酰乙二胺（TAED）含有四个酰胺键，优势明显；同理，N-酰基己内酰胺类化合物，如N-4（三乙基铵甲撑苯酰基）己内酰胺氯化物（TBCC）^[3]，其较好的活化作用不仅在于它是阳离子型活化剂，也在于它含有两个酰胺键。
3.2 碱的用量
在印染前处理工艺中，碱的作用是极其重要的，在漂白工艺中，碱主要有两个方面的作用：① 令纤维发生溶胀，进而使工作液充分作用在纤维上；② 活化作用，使双氧水生成大量的过氧氢阴离子(HOO^-)，使漂白更充分。
虽然如此，但碱的用量不能太多，因为大的用碱量会增加水洗的负担，耗用太多的水资源，若洗不彻底，会给染色、印花等后续加工带来麻烦，影响到成品质量。

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