基于點擊化學的蛋白質(zhì)纖維改性研究.pdf

1、近年來，人們對于化工生產(chǎn)過程的綠色和環(huán)保提出了越來越高的要求。對于功能性紡織品的發(fā)展來說，目前也急需探索出一種工藝簡單、過程清潔且效果持久的整理方案。點擊化學作為一類反應快速高效、條件簡單溫和以及過程綠色清潔的新型化學反應，能夠滿足人們對于綠色生產(chǎn)的要求。同時點擊化學的整理方法為與基材表面共價結(jié)合的化學方式，能夠具有半永久甚至永久的整理效果。因此，本課題擬采用點擊化學反應作為改性紡織品的新方法，從而改善工業(yè)生產(chǎn)過程中的污染問題以及紡織品

2、與功能整理劑結(jié)合的牢度問題。具體來說，本課題將探索一種新的工藝方法，利用點擊化學原理將季銨鹽類的抗菌整理劑化學共價處理到蛋白質(zhì)類紡織品的表面。
　　本課題首先利用一類硫醇類還原劑三(2-羧乙基)膦鹽酸鹽(TCEP)處理羊毛表面使其表面的二硫鍵被還原成可供點擊化學使用的關鍵反應基團巰基。然后，選取了三種具有不同官能結(jié)構的季銨鹽2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(GTAC)、二甲基二烯丙基氯化銨(DADMAC)和2,2'-雙(甲基丙烯酰氧基

3、乙基二甲基溴化銨-1,1'-芐基)(IDMA)對羊毛表面進行點擊化學改性處理。以此探究巰基點擊化學在蛋白質(zhì)纖維抗菌改性方面的應用。第一種季銨鹽GTAC為具備環(huán)氧結(jié)構的親核開環(huán)反應，在pH為8.0、反應溫度為40℃、反應時間為8 h的反應條件下進行處理。第二種季銨鹽DADMAC則為碳碳多鍵的加成反應，在365 nm紫外汞燈功率為500-600 W、反應溫度為室溫、反應時間為2 h的反應條件下處理。第三種季銨鹽IDMA為在同一巰基反應位點上

4、通過1,6-己二硫醇進行鏈增長反應，在pH為8.0、反應溫度為25℃、反應時間為18 h的反應條件下進行處理。通過實驗發(fā)現(xiàn)以上三類反應均可成功將抗菌季銨鹽接枝在羊毛表面，賦予羊毛良好的抗菌效果及一些其他的優(yōu)異物化性能。另外，本文發(fā)現(xiàn)第二類DADMAC碳碳多鍵的反應在常規(guī)條件下較難發(fā)生，必須在反應體系中加入光引發(fā)劑并在紫外燈照射下才能發(fā)生反應。本文創(chuàng)新的使用了一種不常作為光引發(fā)劑的水溶性化合物質(zhì)2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)作為本反應的

5、光引發(fā)劑。該反應體系只需使用去離子水作為溶劑即可，因此實驗過程非常綠色和清潔。實驗結(jié)果表明：經(jīng)過GTAC處理的羊毛織物對革蘭氏陰性大腸桿菌的抑菌率高達99％，30次標準水洗后，仍可達到95%。經(jīng)過DADMAC處理的羊毛織物對革蘭氏陰性大腸桿菌以及革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌的抑菌率均高達99%，30次標準水洗后，仍可維持99%不變，具有優(yōu)秀的處理牢度。經(jīng)過IDMA和1,6-己二硫醇處理的羊毛織物對革蘭氏陰性大腸桿菌以及革蘭氏陽性金黃色葡萄球