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0 引言
由于费用低廉及杀菌的有效性，氯气被广泛用于自来水的消毒。自来水消毒的氯气用量大约为1 ～ 16 mg/L [1]，进入家庭的自来水中氯的残余量大约为0.7 ×10 -6 。即使是这样少量的氯的存在仍然会使染料，包括直接染料、阳离子染料，特别是活性染料的降解[2]，从而导致服装在水洗过程中颜色发生变化。因此使用能够提高活性染料耐氯水牢度的助剂处理染色织物就显得非常必要。
耐氯水牢度提升剂是一类与自来水中的活性氯的反应性很强的物质，施加到活性染料染色的织物上，当织物经自来水水洗时，由于耐氯水牢度提升剂与自来水中的氯的很强的反应性，活性氯优先与提升剂反应，从而使得活性染料免于或少受自来水中的活性氯的进攻，进而使得活性染料避免或减少降解。
耐氯水牢度提升剂的分类：
（1）抗氧化性的物质或树脂。这些物质具有低的氧化电位及比染料高的氧化速度，如多元酚、间苯二酚、氢醌、联苯二酚、多羟基苯甲酸等。.
（2）多胺类物质。这类物质施加于织物上后可使活性氯与胺反应，从而避免或减少染料的降解。
笔者用自制的胺类化合物来合成耐氯水牢度提升剂。
1 实验材料与设备
1.1 织物
针织棉布。
1.2 染化药剂
硫酸钠、碳酸钠、环氧氯丙烷、三乙胺、碘化钾、磷酸二氢钾、十二水合磷酸氢二钠、冰醋酸、胺AE等均为分析纯；硫代硫酸钠、淀粉、次氯酸纳等为化学纯；白猫洗衣粉；活性染料Blue R；胺AM（自制）。
1.3 实验设备
高温染样机、轧车、测色配色仪、搅拌器、pH计。
2 实验及测试方法
2.1 棉布染色
染色处方：
浴比 1∶15
活性染料Blue R 0.5 %（o.w.f.）
无水硫酸钠 20 g/L
无水碳酸钠 15 g/L
取一定量的棉布，浸湿，放入染色机中，加入按浴比计算量的蒸馏水，升温60 ℃时加入硫酸钠，染浴保温60 ℃，染色30 min，加入碳酸钠，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剂后处理
浸轧工艺：配制X（g/L）的耐氯水牢度提升剂溶液，取染色棉布浸轧，烘干。
2.3 耐氯水牢度的测定
（1）标准溶液的配制（用蒸馏水）
溶液（a） 20 mL次氯酸钠稀释至 1 L
溶液（b） 浓度为 14.35 g/L 的 KH 2 PO 4
溶液（c） 浓度为 20.05 g/L 的Na 2 HPO 4 ·12H 2 O
取25 mL溶液（a），加入过量的KI和 HCl ，用0.1 mol/L的 Na 2 S 2 O 3 溶液滴定析出的I 2 ，以淀粉为指示剂，令所消耗的Na 2 S 2 O 3 溶液容积为X。配制有效氯为Y（10 -6 ） 的次氯酸钠溶液，pH 为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；稀释至1 L ，摇匀，用0.1 mol/L的HAc调节pH值。
（2）处理布样
布样：4 cm×10 cm
浴比：1∶100
温度：27 ± 2 ℃
时间：1 h，取出凉干。
（3）色差的测定
用测色配色仪测定样布经标准溶液处理前后的色变。
2.4 耐氯水牢度提升剂的耐洗性测定
溶液：用蒸馏水配置5 g / L 的白猫洗衣粉
工艺：浴比：1∶100
温度：27 ± 2 ℃
时间：30 min 烘干。测定洗过的布的耐氯水牢度。
2.5 耐氯水牢度提升剂的合成
（1）合成思路
筛选与活性氯反应性好的胺类化合物，作为耐氯水牢度提升剂的主体。使用具有基团
的阳离子化合物作为连接基与筛选的胺类化合物反应。阳离子基团与活性染料的磺酸基团形成色淀，固着在织物上。
（2）合成原理
季胺盐连接基的合成：
阳离子性的耐氯水牢度提升剂的合成：
（3）合成步骤
在三口瓶中加入0.032 mol环氧氯丙烷、50 mL蒸馏水及0.032 mol三乙胺，40 ℃下搅拌2 h。向其中加入0.016 mol胺AM，控温50 ℃，保温3 h，得提升剂A。
在三口瓶中加入0.032 mol环氧氯丙烷、50 mL蒸馏水及0.032 mol胺AE，40 ℃下搅拌4 h。向其中加入0.01 mol胺AM、控温T℃，保温3 h，得提升剂B。
3 结果与讨论
3.1 合成思路的可行性
（1）胺AM的耐氯效果的测定
配置2.4 g/L（注：按含固量计算，以下相同）的胺AM水溶液，按前述浸轧工艺处理染色棉布。
分别将染色棉布和胺AM处理的染色棉布按前述工艺做（35 × 10 -6 ）耐氯水牢度测试：未处理布1级，胺AM处理布5级（灰卡评级，下同）。
由此可以看出，用胺AM处理后的染色棉布经35 × 10 -6 的氯处理，色变极小为5级，而未处理的染色棉布经35 × 10 -6 的氯处理，色变为1级。说明胺AM与活性氯具有很强的反应性，这种较强的反应性可能是由于胺AM中存在的氮具有较高的电子云密度，由于活性氯进攻染料并降解染料的反应是一个亲电取代反应，因此活性氯优先与胺AM中的氮反应，从而使活性染料不受或较少的活性染料受活性氯的攻击，从而避免降解。
（2）提升剂A耐氯性的测定
分别配置2.4 g/L的提升剂A和胺AM溶液，按前述浸轧工艺，处理染色棉布。并按前述工艺做（35×10 -6 ）的耐氯水牢度的测试，结果为：用胺AM处理后的染色棉布经35×10 -6 的氯处理，色变DE为0.67，而用提升剂A处理的染色棉布经35×10 -6 的氯处理，色变D E为0.94。提升剂A的耐氯性比胺AM有所降低。这种降低的原因可能有两点：
①处理时，胺AM和提升剂A的用量相同，但提升剂A中的反应性氮的含量低于胺AM中的含量，从而降低了耐氯性。
②从反应产物看，
胺AM中的- N - H键部分反应掉变成N - R键，而 - N - R 键与活性氯的反应性比 - N - H与活性氯的反应性低。
从①的结果分析中可以看出用胺AM处理的染色织物具有很好的耐氯水牢度，但由于胺AM与棉纤维或纤维上的活性染料没有结合力，所以设计使用具有环氧基的氮的季胺盐阳离子与胺AM反应，生成具有阳离子基团的提升剂。
从②的结果分析可以看出，使用有环氧基的季胺盐阳离子反应的产物虽然比胺AM的耐氯性有所下降，但仍然具有很好的耐氯性。说明其中的氮仍然具有很强的反应性。因此以胺AM作为主体，用具有环氧基的季胺盐阳离子作为连接基与之反应，合成阳离子性的耐氯水牢度提升剂是可行的。
3.2 提升剂B的耐氯水牢度及耐洗性的测定
（1）不同温度下的产物处理的布的耐氯水牢度及耐洗性的比较
分别取处理过的染色棉布按前述工艺做（35 × 10 -6 ）耐氯水牢度的测试；分别取处理过的染色棉布按前述工艺经洗涤后，烘干做（35 × 10 -6 ）耐氯水牢度的测试（表1）。
| 表1 不同温度下处理的布的耐氯水牢度及耐洗性 |
| 温度/℃ |
40 |
50 |
60 |
70 |
ΔE1
ΔE2 |
2.45
6.14 |
2.49
4.07 |
1.99
4.75 |
2.14
6.33 |
注：ΔE1 表示处理后的染色棉布做耐氯水牢度测试的色变；
ΔE2 表示处理后再经前述的洗涤后的染色棉布做耐氯水牢度测试的色变。
从表1可以看出不同温度条件下合成产物的耐氯性相当，耐洗性相差较大，其中温度为50 ℃时，水洗后经耐氯水牢度测试色变最低，D E为4.07。由于
的环氧基在反应过程中，不仅会与胺AM反应，而且会存在一定程度的水解，水解反应速率以及与胺AM的反应速率都会随温度的变化而有所不同。环氧基水解的比例较大，合成温度高合成产物的耐洗性可能会降低。
（2）不同浓度的提升剂B处理的染色棉布的耐氯水牢度测定
取合成温度为60 ℃的产物分别配置成2.4、3、3.6、4.2、4.8 g/L的水溶液，按前述浸轧工艺，处理染色棉布。并按前述工艺做35 × 10 -6 的活性氯的耐氯水牢度的测试（表2）。
| 表2 不同浓度提升剂处理的布的耐氯水牢度的比较 |
| 浓度/g·L -1 |
2.4 |
3 |
3.6 |
4.2 |
4.8 |
| ΔE |
1.99 |
1.8 |
1.98 |
1.72 |
1.52 |
从理论上讲，随着染色布上的耐氯水牢度提升剂的用量的增大，经相同浓度的活性氯处理后的染色布的色变会减小，实验结果基本遵循这种趋势。同时，当提升剂用量超过3.6 g/L后，染色布的色变明显减小，提升剂的保护作用明显。
4 结论
（1）胺AM具有很强的与活性氯的反应性能，可以作为耐氯水牢度提升剂的主体。
（2）以胺AM作为主体，用具有环氧基的季胺盐阳离子作为连接基与之反应获得具有一定耐水洗性染色牢度提升剂的合成思路是可行的。
（3）温度为60 ℃合成的耐氯水牢度提升剂B处理的染色织物具有良好的耐氯水牢度提升性能和较好的耐洗性。(东华大学化学与化工学院 汪小勇 朱 泉 俞季兵)
参考文献
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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