棉纖維的DMC陽離子化改性及其活性染料染色性能研究.pdf

1、為解決傳統(tǒng)染色過程中無機(jī)鹽濃度高、染色廢水色度高和活性染料利用率低等問題，對(duì)棉纖維進(jìn)行了陽離子化處理。本文采用接枝共聚法，創(chuàng)新性地選用過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉引發(fā)體系，用陽離子改性劑甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)對(duì)棉纖維進(jìn)行處理，改性棉用于活性染料染色可以實(shí)現(xiàn)無鹽染色，同時(shí)提高了活性染料利用率。
　　以改性棉陽離子含量和常用商品染料活性艷藍(lán)KN-R浸染染色的竭染率與固色率為依據(jù)，研究了引發(fā)劑配比、引發(fā)劑相對(duì)單體的用量、處理溫度

2、、處理時(shí)間、單體濃度和處理浴比對(duì)處理效果的影響，確定了改性條件:氮?dú)獗Ｗo(hù)下，NaHSO3與K2S2O8摩爾比為0.4∶1，引發(fā)劑與單體的摩爾比（基于K2S2O8）為0.01∶1，反應(yīng)溫度30℃，反應(yīng)時(shí)間60 min，單體濃度50 g/L時(shí)，棉纖維陽離子含量為0.0843 mmol g-1，處理浴比對(duì)陽離子處理效果無影響。對(duì)改性棉進(jìn)行了ATR-IR測(cè)試證實(shí)了DMC已連接到棉纖維上;通過SEM發(fā)現(xiàn)改性棉纖維表面形貌幾乎沒有變化;XRD測(cè)試表

3、明該接枝改性對(duì)棉纖維晶型沒有影響，改性棉結(jié)晶度有輕微降低;TGA和DSC對(duì)改性棉進(jìn)行熱穩(wěn)定性能分析發(fā)現(xiàn)該改性處理輕微降低了棉纖維的熱穩(wěn)定性。
　　改性棉用于活性艷藍(lán)KN-R、活性黃M-3RE和活性艷紅M-3BE三支商品染料的無鹽染色，固色率分別為96.8％、98.7％和97.3％，比傳統(tǒng)有鹽染色分別提高了29.6％、22.2％和18.1％，染料反應(yīng)率均大于95％，并且改性棉染色能夠?qū)崿F(xiàn)透染。改性棉無鹽染色布樣K/S值增加，并具有良

4、好的色牢度。無鹽染色與有鹽染色色深相當(dāng)時(shí)，接枝共聚法改性幾乎不影響布樣色光性質(zhì)，活性艷藍(lán)KN-R、活性黃M-3RE以及活性艷紅M-3BE有鹽染色達(dá)到無鹽染色等色深時(shí)染料分別節(jié)省20％、20％和25％。棉纖維經(jīng)處理色光性質(zhì)幾乎無變化，并且該接枝法改性不影響纖維的強(qiáng)度。
　　對(duì)改性棉吸附染料的過程進(jìn)行了研究，分別用Freundlich和Langmuir吸附模型對(duì)活性艷藍(lán)KN-R、活性黃M-3RE和活性艷紅K-2BP三支染料在30℃和5

5、0℃下的吸附等溫線進(jìn)行了擬合，發(fā)現(xiàn)三支染料在改性棉上的吸附行為符合Langmuir吸附模型，擬合線性相關(guān)系數(shù)均大于0.98。吸附均為吸熱過程，改性棉對(duì)活性艷藍(lán)KN-R、活性黃M-3RE和活性艷紅K-2BP在30℃和50℃吸附平衡時(shí)的最大吸附量為29.15mg g-1和30.40 mg g-1、24.15mg g-1和33.67 mg g-1、24.10mg g-1和29.33 mg g-1，平衡吸附量均大于理論吸附值。染色熱力學(xué)參數(shù)表明