雙氧水是一類優(yōu)良的氧化型漂白劑,因具有漂白產(chǎn)品純正、白度穩(wěn)定性良好、沒有污染、不腐蝕設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),所以廣泛用于纖維素纖維及其他纖維的漂白。雙氧水漂白的作用機(jī)理至今仍未形成定論,尚在探討之中,為大多數(shù)業(yè)界接受的有兩種說(shuō)法,即:過(guò)氧化氫像弱酸一樣,在堿性介質(zhì)中離解為過(guò)氧化氫負(fù)離子。
H2O2+OH≒HOO-+H2O
過(guò)氧化氫負(fù)離子又是一種親核試劑,具有引發(fā)過(guò)氧化氫形成游離基的作用。
HOO-+H2O2≒HOO·+HO·+OH-
兩者都有較高的活性,可使色素氧化分解而產(chǎn)生漂白作用。但是,雙氧水分解產(chǎn)物很復(fù)雜,遠(yuǎn)非上述反應(yīng)簡(jiǎn)單,真正起漂白作用的有效成份是其中一部份,甚至相當(dāng)少的一部分,大部份是無(wú)效分解。加入穩(wěn)定劑以控制由于重金屬離子催化作用促使雙氧水分解,目的是降低無(wú)效分解,提高雙氧水利用率。但是常用穩(wěn)定劑中,水玻璃分解率,AR-750 13%,Prestogen EB 16%,都要在95℃時(shí)漂白,利用率仍不高。因此,提高有效分解率,降低無(wú)效分解,并使漂白溫度下降是目前國(guó)內(nèi)外研究開發(fā)的熱點(diǎn)。
有人發(fā)現(xiàn)用乙酸或乙酸酐在濃硫酸催化下與過(guò)氧化氫反應(yīng)得到過(guò)氧乙酸,由于它的活化能比雙氧水低,而氧化電位比雙氧水高,可以在較低溫度下活化,可以低溫漂白,而氧化能力卻高于雙氧水[1, 2]。
但是,過(guò)氧乙酸不能受熱,加熱至110℃,將引起爆炸,在上式反應(yīng)中的生成物過(guò)氧乙酸與未反應(yīng)的乙酸生成具有高度爆炸性的過(guò)氧化二乙酰(Diarylperoxide)。
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過(guò)氧乙酸一直未能確立其工業(yè)化生產(chǎn)可能是上
述因素所致。由此啟發(fā),通過(guò)酰氯或酸酐將酰基接枝在含氮,含氧或含硫的化合物上,其生成物在雙氧水存在下生成過(guò)酰基化合物,即過(guò)氧羧酸化合物,同時(shí)分離出離去基。因過(guò)羧酸的漂白活化能低,分解物中含有發(fā)生漂白作用的成份多,使雙氧水的利用率大大高于雙氧水,而起到漂白活化作用,同時(shí)能使漂白溫度降低[3-6],并減少纖維在高溫和高堿條件下的損傷程度。
很多家用洗滌劑中加入過(guò)硼酸鈉或過(guò)碳酸鈉活性氧漂白劑,為強(qiáng)化低溫漂白效果,還加入漂白活化劑四乙酰乙二胺(TAED)或壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS),已在歐美廣泛使用。漂白活化劑能與過(guò)氧化氫負(fù)離子(HOO-)作用生成漂白能力明顯強(qiáng)于雙氧水的過(guò)氧羧酸,從而使洗滌劑具有較好的低溫漂白能力[8]。
用于氧漂的活化劑與家用洗滌劑中施加的漂白活化劑完成相同,按照它們的發(fā)展歷程有以下一些品種:四乙酰基乙二胺(TAED)、壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS)、N 4-(三乙基銨甲撐)苯酰基己內(nèi)酰胺氯化物(TBCC)、6 N,N,N-三甲基銨甲撐己酰基己內(nèi)酰胺對(duì)甲苯磺酸(THCTS)和甜菜堿氨基腈氯化物(BAN)等。
1酰氨基類化合物活化劑
這類化合物的代表性品種為四乙酰基乙二胺(Tetra Acetryl Ethylene Diamine, TAED) (CAS, NO,10543-57-4),是第一代商業(yè)化的漂白活化體, TAED無(wú)毒性、生物降解性好、合成工藝簡(jiǎn)單、性價(jià)比高,但其水溶性不高,略有氣味,最佳有效溫度60℃~70℃。TAED是由乙二胺與乙酰氯反應(yīng)而得。
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在較低溫度和堿性條件下,TAED遇到過(guò)氧化陰離子生成具有更強(qiáng)漂白活性的過(guò)氧乙酸陰離子。
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過(guò)氧乙酸的氧化電位很高,僅次于臭氧,高于其他常用漂白劑。它們分別為:過(guò)氧乙酸(1·81ev. ),臭氧(2·07ev. )、過(guò)氧化氫(1·33ev. )、次氯酸鈉(1·36ev. )、二氧化氯(1·57ev. )。
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