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棉织物聚合-交联体系的酯化反应动力学

来源:印染在线 发布时间:2009年10月14日

赵敏 周翔 (东华大学)

关于N-羟甲基酰胺类免烫整理剂二羟甲基二羟基乙烯脲 (DMDHEU)及其醚化改性剂与棉纤维的交联反应动力学己有过较多的研究[1-3]。在多元羧酸与纤维素的交联反应方面可供参考的动力学参数报道较少,这主要是因为对多元羧酸交联剂的系统研究起步较晚,且多元羧酸交联剂中没有C、H、0以外的其他元素,使交联反应的定量分析受到限制,给动力学研究带来一定的困难。Schramm等人曾利用高效液相色谱 (HPLC)分别测定了1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸 (CA)、苯四羧酸(PA)与纤维素大分子酯化反应的速率常数和Arrhenius活化能等动力学数据,其中活化能的大小顺序为CA>BTCA>PA[4]。 本实验采用马来酸(MA)/衣康酸(IA)或单独使用MA对棉织物进行"聚合-交联"整理,对MA/IA和MA 2种在位聚合整理体系(这种体系的动力学数据国内外都还未见报道)的酯化反应进行研究,采取酸碱滴定分析法对棉织物上的羧基进行定量,可以计算得到羧基与纤维素大分子上的羟基酯化反应的速率常数、活化能等动力学参数。

1 实验1·1织物 全棉府绸半制品(40/40,133×72),经退浆、精练、漂白处理。1·2整理工艺及配方 (质量分数) 工艺1:二浸二轧(MA/IA(量比1:1)9%,次磷酸钠7.7%,过硫酸钾0.14%,JFC 0.1%,带液率80%)→预烘(100℃,10min) →焙烘(180℃,1.5min);工艺2:二浸二轧 (MA8.5%,次磷酸钠7.7%,过硫酸钾0.14%,JFC 0.1%,带液率80%)→预烘 (l00℃,10min) →焙烘(180℃,1.5 min);工艺3:二浸二轧(CA7%,次磷酸钠6.2%,JFC O.1%,带液率80

%)→预烘(80℃,3min)→焙烘(180℃,3min)。1·3 织物性能测试 折皱回复角:按GB/T3819-1997测试;断裂强力:按GB/T3923.1-1997测试。1·4整理织物上游离羧基量的测定采用酯酸钙法[5]测定试样上的羧基量,羧基可以和酯酸钙发生螯合反应,即羧基中的氢离子可以被钙离子置换出来,然后用氢氧化钠标准溶液滴定溶液中的氢离子可以计算求得羧基量。将待测织物样品剪成0.3cm×O.3cm左右的碎片,均匀混合后于80-90℃烘箱中烘至恒质量,移入干燥器内冷却待用。准确称量烘干后的待测样品0.6g放入250ml碘量瓶中,加入50ml新配制的0.1 mol酯酸钙溶液,室温放置2h,然后以酚酞为指示剂,用0.O2N氢氧化钠标准溶液滴定,并用未处理的样品做空白试验。经实验发现,未处理棉织物上的羧基量 (mmol/kg织物)可忽略不计。羧基量的计算见式 (1)。

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