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超支化聚合物的制备及其在木棉纤维活性染料染色中的应用研究

高群艳  
【摘要】:木棉是目前尚未在服饰领域充分开发利用的唯一小品种天然纤维素纤维。木棉纤维的中空度高达90%,是良好的隔热隔声、保暖、填充及吸油材料,而且还具有较好的天然抗菌驱螨功效及亲肤性,具有加工高档纺织品的良好潜质。在絮料、填充物;浮力材料;隔热、隔音材料;吸油材料;复合材料的增强体等方面都具有很好的应用。但因为木棉纤维差的染色性能限制了其在纺织、服饰领域的应用。 超支化聚合物是一类高度支化的具有三维椭圆状的立体构造的大分子,表面富集的大量端基使其具有较佳的反应活性,内部多孔,可以螯合离子,吸附小分子,同时具有高溶解度、低粘度、合成方法简单等特点。其已经在农业、医药、液晶、功能材料、生命科学、化妆品、涂料、油漆等领域有了广泛的研究及应用。但在提高木棉纤维染色性能上的研究未见报道。本文研究了超支化聚合物(HBP-NH2)和季铵盐超支化聚合物(HBP-HDC)的制备,并将其应用于木棉纤维的改性,以提高木棉纤维的染色性能。 本文以丙烯酸甲酯和二乙烯三胺为原料,甲醇为溶剂,采用不等活性单体对法,合成了一种水溶性端氨基超支化聚合物聚合物(HBP-NH2);然后以环氧氯丙烷及N,N-二甲基-十二胺为原料,浓H2SO4调节溶液pH,在一定的条件下,制备阳离子改性剂C12H25N+制的阳离子改性和端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)合成了季OCl-;以自铵盐超支化聚合物(HBP-HDC)。分别采用红外、紫外-可见分光光度仪等对产物的结构和性能进行了表征。结果表明超支化聚合物(HBP-NH2)及季铵盐超支化聚合物(HBP-HDC)都具有良好的紫外吸收性能,较低的粘度,在水、甲醇和乙醇等强极性溶剂中具有优异的溶解性能。 分别以HBP-NH2及HBP-HDC对木棉纤维改性并用活性染料染色,结果表明: (1) HBP-NH2改性木棉纤维,改性工艺:HBP-NH2用量2g/L,浴比1:100,JFC2g/L,改性温度60℃,改性时间30min,得到HBP-NH2改性后的木棉纤维(HKF);其活性染料的染色工艺:诺威克隆RED FN-R2%(o.w.f),JFC2g/L,浴比1:100,NaCl40g/L,60℃上染60min,Na2CO310g/L固色60min。改性后活性染料的上染百分率由40%左右上升到75%左右。 (2) HBP-NH2改性半氧化木棉纤维(GF),改性工艺:HBP-NH26g/L,浴比1:100,JFC2g/L,60℃处理10min,得到HBP-NH2改性半氧化木棉纤维(HGKF)。其活性染料的染色工艺:诺威克隆RED FN-R2.5%(o.w.f)染料,JFC2g/L,浴比1:100,NaCl50g/L,60℃染色60min,Na2CO315g/L固色60min。改性后活性染料的的上染百分率可达到85%。 (3) HBP-HDC改性木棉纤维,改性工艺:浴比1:100,渗透剂2g/L,50℃,4g/LHBP-HDC改性处理30min,得到HBP-HDC改性木棉纤维(HHKF)。染色工艺:诺威克隆RED FN-R2.5%(o.w.f),JFC2g/L,浴比1:100,NaCl20g/L,60℃染色60min,Na2CO310g/L固色60min。改性后活性染料的上染百分率可达近99%,固色率为77%,K/S值和耐水洗牢度均略优于HBP-NH2改性的木棉纤维,所需NaCl用量也低于HBP-NH2改性的木棉纤维。


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