亚麻织物新型染整助剂研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WUBING999
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针对亚麻织物抗皱整理和染色两大难题,从抗皱机理出发,根据亚麻纤维的微观结构与化学组成,设计并合成两类新型防皱整理剂,用于亚麻织物抗皱整理,研究整理剂的结构与抗皱性能之间的关系,以及与亚麻纤维素分子交联的化学过程;从染色机理出发,设计并合成出了两类新型双子阳离子表面活性剂,用于亚麻织物染色,探讨染色助剂、染料和亚麻织物之间的相互作用。  通过考察1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、马来酸(MA)、衣康酸(IA)、丙烯酸(AA)等几种小分子羧酸对亚麻织物的抗皱整理性能,研究了其结构与抗皱整理性能之间的关系。结果表明,整理后的亚麻织物,具有较大的折皱回复角(WRA),最大值为197o。其中含多个相邻羧基结构的小分子多元羧酸整理效果更优,抗皱整理能力大小顺序为:BTCA>CA>MA>IA>AA;但同时也发现整理后的亚麻织物普遍存在着强度损失大、水洗牢度低的问题。  合成了丙烯酸低聚物(PA)、马来酸低聚物(PM)、马来酸丙烯酸低聚物(PMA)、衣康酸丙烯酸低聚物(PIA)、衣康酸马来酸低聚物(PIM),并用于亚麻织物抗皱整理。实验结果表明,该类低聚物除具有小分子多元羧酸较佳的抗皱整理性能外,整理后织物的断裂强度和水洗牢度明显提高。抗皱整理能力大小顺序为:PM>PMA≈PIA≈PIM>PA。研究发现,所合成的多元羧酸低聚物,分子的一个结构单元中可形成五元环酐的数目越多,对织物的抗皱整理效果越好。较优整理工艺条件下,经PM整理后的亚麻织物的WRA达到200°以上,断裂强度保留率(TSR)为60%,且水洗牢度较好。  采用甲醇-丙酮双溶剂分级沉淀法,对降解壳聚糖(JCTA)进行了有效粗分,通过JCTA对亚麻织物的抗皱整理效果考察,确定了其用作整理剂适宜的分子量范围:M在1300~2600之间,对应的聚合度在8~16之间。通过对酸降解法、酶降解法、双氧水氧化降解法的考察,确定双氧水氧化法为壳聚糖降解方法,采用此法,适宜分子量范围(B组分)产物收率较高,质量收率可达58%。抗皱整理实验结果表明,JCTA对亚麻织物具有一定的抗皱整理效果,但WRA不高,水洗牢度较低。  设计并合成了柠檬酰化、马来酰化降解壳聚糖衍生物,用IR和13CNMR对产物的结构进行了表征,确证所合成的化合物为目的产物。给出了柠檬酰化和马来酰化降解壳聚糖衍生物的较佳取代度范围,分别为0.80~1.0、0.95~1.1。抗皱整理结果表明:酰化降解壳聚糖衍生物对亚麻织物具有很好的抗皱整理效果,较优整理条件下,经柠檬酰化降解壳聚糖整理后,亚麻织物的WRA达到200o以上,TSR为65%,综合性能优于2D树脂。  设计并合成出了Cn-2-Cn·2Cl和C12-s-C12·2Cl两类新型双子阳离子表面活性剂,用IR、1HNMR、13CNMR和MS等手段对合成产物的结构进行了表征,证明所合成的化合物为目标产物。水溶液性质和表面性能研究结果表明,该类表面活性剂具有较低的表面张力(γ)和较低的临界胶束浓度(cmc)。  紫外光谱研究表明,双子阳离子表面活性与含磺酸基团染料分子在水溶液中随n(Cn-2-Cn·2Cl)/n(MO)的不同存在三种聚集状态,当n(Cn-2-Cn·2Cl)/n(MO)为1:2时,主要以H型聚集,不同于传统的阳离子表面活性剂(CTAB)。将C12-2-C12·2Cl作为染色助剂,用于活性染料(活性红X-3B)在亚麻纤维中的染色,与未经表面活性剂处理的亚麻织物相比,上染率、固色率提高了100%;与阳离子表面活性剂CTAB处理过的织物相比,上染率、固色率提高约20%。
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