乙二胺二邻苯基乙酸钠的合成以及在皂洗中的应用

于兴凯 ，卫杰刚，左建民

(1.东华大学，上海 201610；2.上海喜赫精细化工有限公司，上海 201508；3.宁波雅戈尔日中纺织印染有限公司，浙江 宁波315000)

乙二胺二邻苯基乙酸钠的合成以及在皂洗中的应用

于兴凯1，卫杰刚2，左建民3

(1.东华大学，上海201610；2.上海喜赫精细化工有限公司，上海201508；3.宁波雅戈尔日中纺织印染有限公司，浙江宁波315000)

文章介绍了乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA)的合成方法，通过质谱分析确定了实验室合成物的分子结构，将其用于活性染料皂洗工艺中，结果显示，自制的EDDHA-Na和进口的同类产品具有相当的牢度性能和防沾色效果。

乙二胺二邻苯基乙酸钠；皂洗剂；防沾色；活性染料；水解染料

乙二胺二邻羟苯基乙酸钠(EDDHA-Na)是一种性能优异的分散剂，可以广泛地用于颜料分散、洗涤剂增效、化妆品螯合等领域，是一种高效、无毒、无污染、易降解的环境友好型分散剂。乙二胺二邻苯基乙酸钠具有酰胺基团，可以吸附、结合水解染料，因此其也特别适用于印染领域，用作活性染料防沾色皂洗剂使用[1]。

乙二胺二邻羟苯基乙酸钠的生产工艺有两种，分别以日本三井化学为代表的2-氯乙磺酸钠扩链法和以墨西哥喜赫石油代表的乙二胺磺酸钠扩链法。前者可以得到高纯度的产品，但是工艺复杂，成本较高，产品可用于高分子合成、医药等使用。后者只能得到低含量(55%左右)工业级产品，价格便宜，多用于工业用途。本研究参考喜赫化学的生产工艺，在实验室合成EDDHA-Na。

1 试验部分

1.1合成试验

1.1.1药品和仪器

药品: 乙二胺(EDA，分析纯)，2-氯乙磺酸钠(分析纯)，氢氧化钠(工业级)，氯乙酸(分析纯)，癸酰氯(工业级)，乙二胺二邻苯基乙酸钠(标样：工业级)，其它试剂均为分析纯。

仪器：S260型立式磁力搅拌器，德国UIC公司 LZN-C 型 减压蒸馏器，美国Nicolet公司 AVATAR360 FT-IR型傅立叶红外光谱仪，德国Elementar公司 Vario EL II型热导元素分析仪，FA2004N型精密天平。

1.1.2乙二胺二邻苯基乙酸钠的合成

将15 mL(0.2 mol)乙二胺，80 mL水加到四口烧瓶中，冰浴冷却至0℃。将56.4 g(0.2 mol)2-氯乙磺酸钠溶于40 mL蒸馏水中，用30%液体氢氧化钠中和。将氯乙酸溶液缓慢滴入到乙二胺溶液中，同时滴加30 %氢氧化钠溶液保持反应液pH=12，约2 h滴完。将反应液于室温静置24 h后，调节pH=7，室温下强烈搅拌，缓慢滴加癸酰氯和催化剂A[2-3]。反应过程中保持140℃反应16 h，充分反应后，将反应产物减压蒸馏。除去其中多余未反应的EDA，静置24 h后分层，取上层红褐色粘稠物，制得率约为57%。

1.1.3乙二胺二邻苯基乙酸钠的测试与表征

(1)红外光谱分析： 用KBr盐均匀涂膜，干燥后，用美国Nicolet AVATAR360 FT-IR型傅立叶红外光谱仪分析产物的结构特征。

(2)元素分析：采用德国Elementar Vario EL II型热导元素分析仪，分析产物中N、C和H三种元素的含量，样品分解温度为850～1050℃，升温速率设定为为5℃/min,保护气体为氦气。

1.2应用试验

1.2.1材料

织物： 大红、艳橙、深蓝和浓黑色纯棉染色针织汗布(未经皂洗后处理)，染料分别为活性红KE-7B 4%(o.w.f.)、活性橙KE-G 4%(o.w.f.)、活性深蓝K-R 3%(o.w.f.)和活性黑K-BR 6%(o.w.f.)；漂白后的纯棉针织布；纯棉标准贴衬织物(棉)。

药品： 二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na(自制)、乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na(标准样品，喜赫化学)。

仪器： PL2006-03型电子天平(梅特勒-托利多公司)，221-5型电加热鼓风恒温干燥箱，KLOP-3型标准光源对色用灯箱，BBV-17-200型常温水浴振荡小样机，YMS-12-140型高温小样染色机(台湾瑞比试验器械)，MO-L型分光光度计(梅特勒-托利多公司)，XV-501S型测色配色仪(瑞士瑞彩公司)。

1.2.2皂洗工艺

皂洗(乙二胺二邻苯基乙酸钠用量1 g/L，95℃，20 min，浴比1∶15) →冷水洗→烘干

1.2.3防沾色工艺

漂白纯棉针织布沾色[乙二胺二邻苯基乙酸钠用量1 g/L，水解活性大红KE-7B 1%(o.w.f.)，95℃，20 min，浴比1∶15]→冷水洗→烘干

1.2.4牢度性能测试

(1)耐摩擦色牢度:按GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验 耐摩擦色牢度》进行，并按GB/T 251—2008《纺织品 色牢度试验 评定沾色用灰色样卡》进行评定。

(2)耐皂洗色牢度：按GB/T3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》进行。按规定工艺条件处理后，干燥、平衡24 h，于Datacolor电脑测色配色仪上测试标准贴衬白布的K/S值，并评定沾色级别。

2 结果与讨论

2.1红外分析

取辐射频率为6.5时所得测试样品的红外光谱分析，在3428 cm-1波峰处出现了伯胺与酰胺结构影像，待测样品由缔合态产生的吸收峰与标准样品的吸收峰完全叠加；在2919 cm-1和2832 cm-1为两个对称苯环和酰胺基团的伸缩振动吸收峰。实验室合成的EDDHA-Na的波峰图与国外标准样品的波峰特点完全一致[4]。

2.2产物元素分析

将元素分析所得产物中N、C和H的元素含量换算为三种元素的物质的量比。产物的N、C和H元素的理论物质量比的一致性也是表征待测物与标样的相符性的数据，并且随辐射频率的增大，实测产物中nN∶nC∶nH越来越接近目标产物[5]。

产物中H元素实测值与理论值存在偏差，主要与分析测试环境有关，尤其是反应产物极易吸湿，影响测试结果。但从实测的N、C物质的量比，可得出测试样品与标样结构完全一致。合成待测产物与标准样品的nN∶nC∶nH实测值见表1。

表1 合成待测产物与标准样品的nN∶nC∶nH实测值

通过红外光谱分析与元素分析，实验室合成的EDDHA-Na与国外公司的产品完全具有相同结构，为一种物质。

2.3乙二胺二邻苯基乙酸钠在皂洗中的应用

活性染料色谱齐全，拼色容易，色泽鲜艳，染色工艺成熟，因此被广泛用于纯棉、粘胶纤维等面料的印染加工。但活性染料的活性基团除能与纤维素分子式中的羟基发生化学键结合外，还能发生水解反应，生成水解染料，水解染料吸附在纤维上会严重影响织物的色牢度[6-7]。

皂洗主要是通过皂洗剂-染料-纤维三者之间的物理或化学作用，洗脱沾在纤维上的水解后染料，未与纤维有任何键合的染料以及其它杂质，最后洗下来的浮色被皂洗剂捕捉，并利用皂洗剂的分散、悬浮、络合作用使之不再返沾到织物和纤维上，从而达到提高皂洗牢度同时具有防止沾色、串色的目的[8]。

乙二胺二邻苯基乙酸钠(EDDHA-Na)本身是一种分散剂，并含有酰胺键，可以牢牢结合水解染料，从结构上分析，适合作为皂洗剂使用[9]。

按“1.2.2 皂洗工艺”和“1.2.3防沾色工艺”进行试验，并测试样品的摩擦牢度(见表2)和防沾色性能(见表3)。

表2 摩擦牢度测试结果

注：空白—未加皂洗剂，1—皂洗剂为自制乙二胺二邻苯基乙酸钠，2—皂洗剂为国外公司生产乙二胺二邻苯基乙酸钠。以下同。

表3 沾色测试结果

表2和表3数据显示，在皂洗工艺中采用实验室自制的乙二胺二邻苯基乙酸钠，其皂洗牢度和防沾色性能完全达到国外同类产品的水平。

2.4生产实践

为了进一步验证实验室自制乙二胺二邻苯基乙酸钠的皂洗效果，于2011年7月在浙江雅戈尔印染有限公司染色分厂进行了大试，在J型溢流染色机中共试验11缸，取得非常理想的效果。皂洗工艺如下：

活性染色后→边进水边排水3 min→排脚水→进清水→皂洗(乙二胺二邻苯基乙酸钠，1g/L,90℃，10～15 min)→剪样→水洗→出缸→烘干→测试。

该公司一直使用马来酸-丙烯酸共聚物作为皂洗剂，换用实验室自制的乙二胺二邻苯基乙酸钠，连续生产7天，共11缸，经该厂质检部门测试，所有指标均完全合格。同时，在价格方面，折算成50%含量计算，与马丙共聚物相比，乙二胺二邻苯基乙酸钠价格便宜近2元/kg，在印染加工企业面临各种生产成本不断上升的压力下，乙二胺二邻苯基乙酸钠作为皂洗剂更有优势。

3 结论

实验室合成的乙二胺二邻苯基乙酸钠在分子式结构上与国外厂家生产的产品完全一致。将自制的乙二胺二邻苯基乙酸钠应用于活性染料的皂洗工艺，皂洗牢度和防沾色效果接近于目前常用的马丙共聚物，并在价格上显示出巨大优势。

[1] 马克·欧文斯.乙二胺二邻苯基乙酸钠的制造、性能和分析[M].北京: 轻工业出版社，2009 .

[2] Guth C. Process for washing off prints or dyes on cellulosic textile materials.US， 5490866[P].1996—02—13

[3] Honser N E, Leuck J F, Balehin T J. Stain blocking agent US，5820638[P].1998—10—13.

[4] 徐慧兰. 常用元素分析方法在表面活性剂成分剖析中的应用手册[M].北京:化学工业出版社,1999.

[5] 小谷卓.活性染料的短时间清洗[EB/OL]. http://www.kotani-chemical.co.jp/cn/01_seiren0301spring.html.

[6] K李伟忠等.乙二胺二邻苯基乙酸钠在氧漂稳定剂中的应用研究[C].第二届中华纸业浆纸技术论坛,论文合集 ，2010.

[7] (意)Ken Shabul著，徐元巨等译.印染助剂新品种的开发现状[M].北京: 纺织工业出版社,2008.

[8] 陈颖译.活性染料的水解及洗除[J].印染，2006，32(5):50—51.

[9] Abel H. Detergent composition for washing off dyeing stained with fibre—reactive dyes. US， 4545919[P].1985—10—8.

SynthesisofEDDHA-NaandApplicationinReactiveDyesSoapingProgress

YuXingkai1，WeiJiegang2，ZuoJianmin3

(1.Donghua University,Shanghai 201620,China;2.Shanghai Xihe Fine Chemicals Co.,Ltd.,Shanghai 201508,China;3.Youngor Sunrise Textile Dyeing & Finishing Co.,Ltd.,Ningbo 315000,China)

The synthesis method of Ethy Diaminedhephen Acetic-Na (EDDHA)was introduced.The molecular structures of EDDHA-Na was identified with the methed of analysis on mass spectrometry(MS).At last, the application in reactive dyes soaping process was discussed. The result shows that the properies of EDDHA-Na made in laboratoring is similar to imported products，such as fastness property and anti-staining effect.

Ethy Diaminedhephen Acetic-Na；soaping agent；stain-resisting；reactive dyes；hydrolytic dyes

TS193.7+1

A

1009-3028(2012)03-0028-04

2012-04-11

于兴凯(1984—)，男，浙江湖州人，博士研究生。