阳离子改性剂研制及棉织物无盐染色研究

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活性染料染色时,在水介质中,棉织物带负电荷,排斥同样带负电荷的染料阴离子。纤维和染料之间的这种排斥作用需加入大量电解质(如NaCl、Na2SO4)来抵消,以提高染料利用率。但大量电解质会残留在废液中,直接排放废水极易造成环境污染,破坏生态环境。棉织物进行改性后得以阳离子化,可以依靠库仑力有效提高棉织物与活性染料阴离子之间的亲和力,在低盐或无盐条件下得到较好的上染效果。
  本文研究制备了两种具有不同阳离子度的改性剂,对棉织物进行阳离子化改性,然后进行活性染料无盐染色。研究了阳离子改性剂WN-1、WN的制备方法及阳离子改性剂WN对棉织物的改性工艺,测试了改性棉织物的各项性能,并与两种商品化阳离子改性剂ALBAFIX?ECO、ALBAFIX?FRD进行对比。
  以二甲胺和环氧氯丙烷为原料合成单季铵盐阳离子改性剂WN-1。最优合成工艺为:M(二甲胺)∶M(环氧氯丙烷)=2∶3,反应时间5h,反应温度60℃。测得其阳离子度为5.09mmol/g,环氧值为0.24mmol/g,粘度为460.8mPs·S,pH=8.87呈弱碱性。
  以二甲基乙二胺和环氧氯丙烷为原料合成双季铵盐、可交联型的阳离子改性剂WN。最优合成工艺为:M(二甲基乙二胺)∶M(盐酸)=1∶0.25,M(二甲基乙二胺)∶M(环氧氯丙烷)=1∶4,反应时间6h,反应温度70℃。测得其阳离子度为5.68mmol/g,环氧值为0.58mmol/g,粘度为565.3mPs·S,pH=8.78呈弱碱性。
  阳离子改性剂WN对棉织物的改性工艺为:二浸二轧(阳离子改性剂WN5g/L,NaOH1g/L,轧液率80%),经烘干(80℃,2min)焙烘(140℃,3min)后水洗至中性,晾干后进行无盐染色。改性棉织物的染色工艺为:室温入染,升温至60℃染色20min后加入20g/L Na2CO3,继续保温固色40min后进行皂洗、水洗和烘干。
  商品化阳离子改性剂ALBAFIX?FRD的改性效果优于改性剂ALBAFIX?ECO,但改性剂FRD得色色光偏差较大,且用量高,湿摩擦牢度差。双季铵盐阳离子改性剂WN改性织物Zeta电位呈正值,改性棉织物弹性回复性能提高,电镜观察织物表面有团聚颗粒。对比商品化改性剂ALBAFIX?FRD得色效果更好,且皂洗牢度、汗渍牢度等与FRD改性织物色牢度相当,但湿摩擦牢度有待提高。
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