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纤维素纤维长碳链季铵盐交联改性及其染色性能

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年09月06日
核心提示:用三氯均三嗪、N,N-二甲基丙二胺、氯乙胺盐酸盐、十二叔胺、环氧氯丙烷合成了一种含有双活性基三季铵盐长链结构的阳离子接枝剂TQBET.并将其用于棉织物的接枝改性和染色试验.结果表明,棉织物经TQBET改性后,可用于活性染料的无盐染色,改性织物的无盐染色上染率、固色率、色牢度均高于常规染色,染料利用率得到较大提高,匀染性有显著提高.

印染行业的用水量及污水量均多,高含盐量的废水直接排入江河中,会改变水质,破坏水的生态环境.目前,对印染废水中有机化合物的处理已初见成效,但对高盐度的印染废水(如氯化钠、Na2S04)还不能通过简单的化学或生物方法加以处理.国外已进行了大量研究,如在染料结构方面合成了一系列在低盐条件下染色的活性染料,在对纤维素纤维改性方面进行阳离子接枝改性,以及在无盐染色助剂方面做了很多研究,也取得了一定成果.无盐染色技术是染整领域清洁生产的重要研究方向之一,纤维素纤维经阳离子接枝改性后,表现出完全不同的染色性能,可以大大提高染料的上染率,节省染料.早期普遍采用将纤维接枝环氧丙基季铵阳离子,提高染料的竭染率和固色率,减少无机盐用量,但这类阳离子接枝剂分子质量小,存在改性后用活性染料染色牢度较差,匀染性不好,而且处理周期长、用最大等缺点.本文以均三嗪环为桥联基,将长链季铵盐和双环氧季铵盐杂合于一个分子中,设计合成了一种具有双活性基三季铵盐的阳离子接枝改性的交联剂TQBET,并用其对棉织物进行改性,研究了改性前后棉织物的染色性能.

1试验

1.1仪器和药品

材料:全棉漂白府绸布(市购);药品:三氯均三嗪,N,N-二甲基丙二胺,氯乙胺盐酸盐,十二叔胺,环氧氯丙烷,雷马素蓝RR,汽巴金黄F-4G,Na2C03,Na2S04.

仪器:Datacolor600型电子测色配色仪(美国Datacolor公司),SHA-C型恒温震荡器(常州国华有限公司),722S型可见分光光度计(

上海棱光技术有限公司),BSll0B型电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司),SW-12型耐洗色牢度实验机(莱州市电子仪器有限公司),Y571B型摩擦牢度试验机(温州市大荣纺织标准仪器厂),101A-2B型电热鼓风干燥箱(上海实验仪器厂有限公司).

1.2阳离子接枝改性剂TQBET的合成

在四口烧瓶中加入22mL十二叔胺、24mL去离子水和11.69氯乙胺盐酸盐,于90℃搅拌8h,得长链季铵盐水溶液,备用.反应式如下:

在四口烧瓶加入9.2g三氯均三嗪,在0~5℃、搅拌条件下慢慢加入6.3mLN,N-二甲基丙二胺,用Na2C03溶液调pH值为5.5~6.0,搅拌2h直到反应溶液的pH保持5.5~6.0不变;升温至35~40℃,搅拌状态下加入6.3mLN,N-二甲基丙二胺,用Na2C03调pH至7,搅拌2h直到反应溶液的pH保持7不变;继续升温至85℃,搅拌状态下加入上述制备的长链季铵盐溶液,用稀盐酸调节pH到4,搅拌4h.降温到45~50℃,缓慢滴加10mL环氧氯丙烷,保持该温度反应4h后得最终产物TQBET,产品固体质量分数约为36%.反应式如下:

1.3棉织物改性

浸轧处理液(浴比1:50,NaOH35%,阳离子接枝改性剂TQBET10%,室温,轧余率100%)→烘干(70℃)→水洗至布面呈中性→烘干.

1.4染色

30℃入染,保温30min,以1℃/min升温至60℃保温20min,加入Na2C03 10g/L,继续保温染色40min,染料2%(owf),浴比1:50.

未改性织物无盐染色工艺同上.

未改性织物常规染色工艺同上,但在染色初期加入50g/L Na2S04促染.

1.5测试

1.5.1上染百分率和同色率

用分光光度计找出染料的最大吸收波长,分别测定原液和残液的吸光度A、A0,上染百分率E用公式求得:E=(1-A0/A×n)x100%.式中,n为原液和染色残液测试浓度的倍数.固色

率通过染色皂煮前后织物的K/S值变化来间接表示,用公式计算固色率=(K1/K2)x 100%.K1、K2分别为染色织物皂洗前后的K/S值.1


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