交聯(lián)劑TETS的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、本論文提出了一種新型的交聯(lián)劑TETS，對(duì)交聯(lián)劑TETS的合成與應(yīng)用性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　 TETS（N，N，N-三乙胺硫代硫酸酯鈉鹽）是一種本特鹽類交聯(lián)劑，由TES（N，N，N-三乙胺硫酸酯鈉鹽）和Na2S2O3在一定的條件下反應(yīng)而成，其分子結(jié)構(gòu)中含有三個(gè)本特基和一個(gè)叔胺基，可在堿性條件下與纖維素纖維分子上的羥基或蛋白質(zhì)纖維分子上的氨基等發(fā)生交聯(lián)，交聯(lián)能力強(qiáng)，儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，合成工藝簡(jiǎn)單，易溶于水，應(yīng)用方便，合成和使用過(guò)程中

2、不釋放甲醛等有害物質(zhì)。
　　 論文采用毛細(xì)管電泳技術(shù)對(duì)TETS合成反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行跟蹤控制，驗(yàn)證合成反應(yīng)機(jī)理，確定最佳合成條件，監(jiān)測(cè)分離提純效果，分析樣品水解程度，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量分析。合成中提出了一種新型的分離方法-“先熱后冷乙醇溶液過(guò)濾法”，解決了目標(biāo)本特鹽產(chǎn)物難以與反應(yīng)副產(chǎn)物硫酸鈉分離的難題，最后綜合運(yùn)用毛細(xì)管電泳、拉曼光譜等手段對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。
　　 論文對(duì)TETS的熱穩(wěn)定性、酸堿穩(wěn)定性以及水解穩(wěn)定性進(jìn)

3、行了分析，并根據(jù)前人對(duì)其他相近反應(yīng)所做的研究結(jié)果推測(cè)了交聯(lián)劑TETS與纖維素纖維交聯(lián)反應(yīng)的機(jī)理，認(rèn)為TETS分子首先在堿性條件下依次脫去三個(gè)離去基（硫代硫酸基）生成氮丙啶環(huán)正離子，之后親核試劑（纖維素纖維上的羥基、蛋白質(zhì)纖維上的氨基等）進(jìn)攻氮丙啶環(huán)正離子上的中心碳原子使之開環(huán)，進(jìn)而完成TETS與纖維間的親核取代反應(yīng)。通過(guò)紅外分析、氮元素分析、硫元素分析手段驗(yàn)證了交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生。
　　 論文系統(tǒng)研究了交聯(lián)劑TETS在棉織物的免燙整

4、理、纖維素纖維胺化交聯(lián)改性染色、牛皮紙以及瓦楞紙等紙品的濕強(qiáng)整理、Lyocell纖維的抗原纖化整理、竹纖維的濕增強(qiáng)整理、真絲織物的抗皺整理、蠶蛹蛋白/粘膠纖維的防脫落整理等領(lǐng)域的應(yīng)用性能，提出了一些相關(guān)的測(cè)試方法，摸索了最佳工藝條件，對(duì)有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行了理論分析，為交聯(lián)劑的開發(fā)與應(yīng)用提供了一些新的途徑。主要應(yīng)用研究結(jié)果簡(jiǎn)述如下：
　　 1）棉織物經(jīng)TETS整理后產(chǎn)生了優(yōu)良的抗皺免燙性能：織物的彈性可達(dá)到傳統(tǒng)樹脂整理產(chǎn)品所具有的水平，

5、折皺回復(fù)角高達(dá)2700；織物的強(qiáng)力保留率明顯提高，為75％左右；織物的耐洗性好于傳統(tǒng)樹脂；但白度稍有下降。
　　 正交實(shí)驗(yàn)確定TETS對(duì)棉織物免燙整理的最佳工藝：TETS濃度100g/L，軋液pH值9.5，焙烘溫度為170℃，焙烘時(shí)間為3min。
　　 論文探討了交聯(lián)劑TETS能夠使免燙整理后的織物具有較高強(qiáng)力保留率的原因。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了傳統(tǒng)的酸性交聯(lián)工藝對(duì)織物的降強(qiáng)是兩方面的結(jié)果造成的，一是交聯(lián)降強(qiáng)，二是酸性降強(qiáng)。TE

6、TS的堿性交聯(lián)條件避免了酸性催化水解纖維素使強(qiáng)力的下降，從而具有較高的織物強(qiáng)力保留率。
　　 2）TETS是一種具有交聯(lián)作用的胺化改性劑，棉織物經(jīng)TETS改性后大大提高了纖維素纖維活性染料的染色性能。改性織物染色后，得色量明顯加深，吸盡率和固色率大大提高，織物的摩擦色牢度明顯提高，耐洗牢度有所改善；但日曬牢度有所降低，移染性變差，勻染性降低，對(duì)此有待于今后進(jìn)一步研究。
　　 論文采用DMF剝色實(shí)驗(yàn)證明了活性染料在中性（或

7、酸性）無(wú)鹽條件下染色仍與纖維分子生成了共價(jià)鍵結(jié)合。
　　 實(shí)驗(yàn)表明改性方法對(duì)TETS改性效果影響很大，采用焙烘工藝比采用濕蒸工藝改性效果好得多。
　　 交聯(lián)劑TETS改性處理為纖維素纖維胺化改性提供了一條新的途徑。它不僅能使活性染料染色具有節(jié)約染料、減少染色污水的優(yōu)點(diǎn)，更有可以進(jìn)行酸性（或中性）、無(wú)鹽（或低鹽）染色的優(yōu)勢(shì)，對(duì)解決傳統(tǒng)活性染料存在的固色率低、大量無(wú)機(jī)鹽促染造成的環(huán)境污染問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　

8、 3）TETS對(duì)紙品進(jìn)行濕強(qiáng)整理后，紙張的濕抗張強(qiáng)度提高顯著，牛皮紙的濕抗張強(qiáng)度提高5-6倍，濕/干強(qiáng)度比高達(dá)50-60％（未經(jīng)處理的僅有9％）；但紙的伸長(zhǎng)率有所降低：紙的耐折度下降明顯。
　　 牛皮紙TETS濕強(qiáng)處理的最佳工藝條件為：TETS濃度150g/L、pH值9.5、焙烘溫度170℃、焙烘時(shí)間3min。
　　 TETS整理后的濕/干強(qiáng)度比大于傳統(tǒng)的六羥樹脂和F-CL樹脂，而且干抗張強(qiáng)力和耐折度也都高于六羥樹脂和F

9、-CL樹脂。TETS在瓦楞原紙、混合廢紙掛面紙板、普通濾紙上也有良好的整理效果，濕/干強(qiáng)度比從整理前的10％以下提高到25％以上，在瓦楞紙上的濕強(qiáng)度甚至增加了8倍；耐折度下降程度較小。因此，TETS有望成為紙張濕強(qiáng)劑的一個(gè)新品種。
　　 4）在TETS用于Lyocell織物的抗原纖化整理中，用織物起毛起球儀使織物原纖化，之后借用燒毛等級(jí)評(píng)定法來(lái)評(píng)判抗原纖化效果。Lyocell纖維經(jīng)TETS整理后，抗原纖化等級(jí)明顯提高，從處理前的

10、1-2級(jí)提高到處理后的3-4級(jí)。
　　 5）在竹纖維針織物的濕增強(qiáng)整理中，用頂破強(qiáng)力的變化來(lái)衡量整理效果。實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)TETS處理后，竹纖維針織物的干、濕頂破強(qiáng)力均比未處理的高，尤其是濕頂破強(qiáng)力提高了近20％，濕/干強(qiáng)度比從45.3％增加到64.6％。
　　 6）TETS用于蠶蛹蛋白纖維的防脫落整理，對(duì)水煮、堿煮和酸煮三種仿染整加工處理都有一定的防脫落效果，纖維失重率和強(qiáng)力損失率都有所下降。
　　 7）真絲織物在堿