文 献 综 述

1.1 引言

皂洗主要是指印染后处理工序，对纤维织物经印染加工后，为提高其颜色牢度与艳度，用肥皂或洗涤剂溶液将其表面上未经固色的染料、所用助染剂、印花浆料等在近沸条件下进行净洗的加工工艺。织物在染色或印花后表面存在未固着的或水解的染料(常称为浮色)、浆料和化学助剂,若去除不干净,就会影响织物的色牢度^[1]、鲜艳度,故须用皂洗剂来洗涤。活性染料染色后用的防沾污皂洗剂原料大都是无机盐类、聚丙烯酸类、有机磷酸酯类、高分子聚合物类、表面活性剂类，它们对活性染料染色织物具有较好的皂洗防沾污效果。随着染色和印花皂洗设备的不同、工艺的更新，织物染料各异，因此要适应其皂洗工艺要求的皂洗剂类型和品种也各不相同。

1.2 皂洗机理

皂洗过程主要是将染色织物置于皂洗液中，通过皂洗剂与染料发生化学结合，洗除织物上未与纤维素纤维结合的染料以及水解染料，同时保证洗除的染料和水解染料不再返回到织物上，一方面提高它的干湿摩擦牢度和洗涤牢度，一方面防止织物重新沾色^[2-4]。

皂洗过程大致可分为四个步骤，可表示如下：

皂洗剂在水和织物界面存在着吸附作用

皂洗剂会渗透至污垢和纤维之间

由于皂洗液表面张力的降低，导致污垢和纤维

的结合力减弱，污垢最终从纤维上脱落

污垢脱离后，由于皂洗剂良好的分散增溶作用，污垢包藏

在介质中乳化分散成稳定体系，并进入皂洗液的胶束中

皂洗剂的作用过程可表示如下：

纤维*污垢 皂洗剂 纤维*皂洗剂 污垢*皂洗剂

关系式中的可逆符号说明加入皂洗剂后纤维表面染料分子被洗下来后，但是随着皂洗时间的加长，仍有回沾的可能性，这样皂洗工艺不能很好的完成。在水溶液中，皂洗剂作用于水解染料使之稳定存在于皂洗液中而不再沾污到织物上，要使织物未上色区域在皂洗过程中不被浮色污染要配合以下作用力，首先降低皂洗剂与纤维素纤维间的附着力，然后利用外界提供的机械作用使纤维表面的浮色从纤维上脱离，最后利用皂洗剂的增溶、悬浮和络合等作用让浮色悬浮于皂洗浴中。在实际操作中，可适当提高皂洗工艺的皂洗温度，有利于加快存在纤维内部向纤维表面的扩散的浮色更快更容易，以及使纤维表面浮色的洗除更容易。选择合适的高分子和筛选出最佳工艺来提高皂洗剂净洗和防沾色的性能就显得尤为重要。

1.3 三元共聚物皂洗剂的合成

合成高聚物皂洗剂具有良好的皂洗效果,其作用原理是利用高聚物优异的分散性能,使水解染料分散在水中。高聚物皂洗剂还能减少染色后水洗工序,减轻排污压力,而且能使织物染色后的牢度优于常规的水洗工艺^[5]。目前，对于马来酸酐-丙烯酸类三元共聚物皂洗剂的研究最为广泛。马来酸酐-丙烯酸共聚物具有良好的分散及胶体稳定特性^[6]，与染料分子之间有强烈的相互作用，可防止水解染料对织物的沾污。马来酸酐-丙烯酸共聚物具有良好的分散及胶体稳定特性，与染料分子之间有强烈的相互作用，可防止水解染料对织物的沾污；而且它具有较强的螯合Ca² 、Mg² 、Fe³ 的能力^[7-9]，防止水解染料变成不溶性盐而难于洗除^[10,11]。目前的研究热点是马来酸酐-丙烯酸共聚物单体共聚比例对共聚物螯合分散性能和皂洗性能的影响^[12]。

自由基聚合：用自由基引发，使链增长（链生长）自由基不断增长的聚合反应。又称游离基聚合。加成聚合反应,绝大多数是由含不饱和双键的烯类单体作为原料,通过打开单体分子中的双键,在分子间进行重复多次的加成反应,把许多单体连接起来,形成大分子。最常用的产生自由基的方法是引发剂的受热分解或二组分引发剂的氧化还原分解反应，也可以用加热、紫外线辐照、高能辐照、电解和等离子体引发等方法产生自由基。

马来酸酐、丙烯酸及丙烯酸十八酯在引发剂偶氮二异丁腈和加热条件下发生自由基聚合反应，直接形成三元共聚物^[13]。合成路线如下：

1.4 皂洗剂性能测试指标

(1)色深值即皂洗后织物的k/s值 采用测色配色仪测定洗涤前后织物的表观颜色深度， 并用K/S值表示。测试结果是在同一样品上随机选择10 个点测定K/S 值后的平均值。浮色去除率用ΔK/S 表示，其值用（a）式表示。

ΔK/S=（K/S）1－（K/S）2 （a）

式中，（K/S）1和（K/S）2分别为皂洗前后织物的表观颜色深度。

(2)皂洗液的吸光度 用721型分光光度计在染料最大吸收波长处λmax测试皂洗残液吸光度值A,以此表征从织物表面净洗下来的染料量。

(3)干湿摩擦牢度 摩擦牢度以白布沾色程度作为评价原则，共分5级（1～5），数值越大，表示摩擦牢度越好。

(4)D*E值测试 对加了皂洗剂的织物与未加皂洗剂的空白样分别测试，从而得出两者的色差值。这一数据从第三方面反映了皂洗剂皂洗性能的大小。D*E值越大，表明两者色差越大，说明皂洗效果越好。

(5)防沾色测试^[14] 将活性染料完全水解，然后配成0.5 g/L的染液浓度，加入一定量的皂洗剂，在一定温度和浴比为1∶50 的条件下对棉织物染色一定时间；染色完成后，将织物用冷水洗涤2 次，并在50 ℃烘干；然后按（1）的方法测定织物的K/S 值。K/S 值越大防沾色效果越差，反之则防沾色效果越好。

1.5 皂洗剂研究现状及展望

目前对洗涤剂的研究主要集中在螯合分散性能良好、不含烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的高分子无泡洗涤剂上。其中研究较多的是马来酸酐、丙烯酸等羧酸类高分子共聚物,这类洗涤剂有较强的螯合分散力,可有效防止染料反沾,且洗涤过程呈酸性,染料不会持续水解,与肥皂洗涤工艺相比,可省掉酸洗的步骤，因此该类洗涤剂受到了企业和研究者们的关注，并对其使用条件包括结构、用量、处理温度、时间、pH调节剂及pH值对洗涤效果的影响^[15]进行了大量研究。

关于活性染料皂洗剂的研究国内已经取得了很大的进展，另外随着我国印染行业中活性染料使用量的逐年提高，及出于环境保护角度考虑，这就必须要求我们开发出高效、绿色、经济的活性染料皂洗剂，提高皂洗剂的皂洗性能，降低皂洗用水量^[16,17]。

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