苧麻纖維改性及染色性能的研究.pdf

1、苧麻原產(chǎn)我國，俗稱“中國草”，是古老而優(yōu)美的紡織原料。苧麻纖維具有挺括、滑爽、通風(fēng)透氣、吸濕排汗、易洗快干等優(yōu)點(diǎn)，是理想的高級(jí)衣料。目前我國的苧麻無論是栽培面積還是產(chǎn)量都占全世界90％以上，苧麻纖維及其織物、織品是我國重要工業(yè)原料和傳統(tǒng)的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品。 苧麻纖維分子鏈中含有大量的羥基，羥基能與染料分子通過共價(jià)鍵結(jié)合，在染色過程中起重要的作用，但與羊毛等蛋白質(zhì)纖維相比，苧麻纖維結(jié)合染料的能力仍較差。采用活性染料對(duì)苧麻纖維進(jìn)行染色時(shí)

2、，染色過程在堿性條件下進(jìn)行，有較多染料發(fā)生水解，導(dǎo)致活性染料與纖維的羥基親和反應(yīng)性不強(qiáng)，染料上染率不高。此外，由于纖維與水溶液接觸時(shí)，其表面帶有一定數(shù)目的負(fù)電荷，染色時(shí)染料對(duì)纖維的直接性差，為了克服纖維表面負(fù)電荷對(duì)染料的斥力，增加染料的直接性，通常在染色過程中加入適量的電解質(zhì)，但是這些電解質(zhì)的排放對(duì)環(huán)境造成危害。 針對(duì)苧麻纖維染色過程中存在的問題，目前大多采用對(duì)苧麻纖維改性的方法來改善其染色性能。本論文在總結(jié)近年來苧麻纖維改性方

3、法的基礎(chǔ)上主要進(jìn)行了以下幾方面的工作： (1)采用工業(yè)級(jí)3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨為陽離子改性劑，對(duì)堿液預(yù)處理后的苧麻纖維進(jìn)行改性。采用X-射線衍射(XRD)、元素分析及熱分析等對(duì)改性后苧麻纖維進(jìn)行表征。此種改性方法工藝簡單，對(duì)儀器及設(shè)備的要求不高，易于工業(yè)化。 (2)介紹了乙二胺改性苧麻纖維的原理和過程。改性方法基于：先用NaOH溶液對(duì)苧麻纖維進(jìn)行預(yù)處理，再用環(huán)氧氯丙烷與預(yù)處理后苧麻纖維反應(yīng)，得到反應(yīng)活性較高的纖維

4、素醚。將得到的纖維素醚在堿性條件下與乙二胺反應(yīng)，制得氨化纖維。采用傅立葉紅外光譜(FI-IR)、掃描電鏡(SEM)、元素分析及熱分析等對(duì)改性后苧麻纖維進(jìn)行表征，研究表明，經(jīng)乙二胺改性的苧麻纖維物質(zhì)結(jié)構(gòu)和熱性能都發(fā)生了變化。考察了乙二胺濃度、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間對(duì)改性程度影響。 (3)采用活性染料(C．I．Reactive Red 2，活性艷紅X-3B)對(duì)陽離子改性以及乙二胺改性后的苧麻纖維進(jìn)行染色實(shí)驗(yàn)。對(duì)苧麻纖維的染色機(jī)理、染色過

5、程進(jìn)行了討論。研究表明：未改性的苧麻纖維與染料主要通過靜電力、范德華力、氫鍵結(jié)合，上染率較低。經(jīng)陽離子改性的苧麻纖維由于接枝了大量的陽離子基團(tuán)，纖維表面化學(xué)電勢(shì)降低，加速了染料向纖維的擴(kuò)散速率，染料與纖維主要通過離子鍵合。 此外，活性染料分子中的部分反應(yīng)型基團(tuán)能與苧麻纖維的羥基形成共價(jià)鍵結(jié)合，上染率和色深度增加。同時(shí)，纖維的上染率與改性程度呈線性關(guān)系，通過上染率的測(cè)定確定最佳改性條件為：陽離子改性劑濃度為30 g/L，堿劑濃度為