基于點(diǎn)擊化學(xué)的蛋白質(zhì)纖維改性研究.pdf

1、近年來(lái)，人們對(duì)于化工生產(chǎn)過(guò)程的綠色和環(huán)保提出了越來(lái)越高的要求。對(duì)于功能性紡織品的發(fā)展來(lái)說(shuō)，目前也急需探索出一種工藝簡(jiǎn)單、過(guò)程清潔且效果持久的整理方案。點(diǎn)擊化學(xué)作為一類反應(yīng)快速高效、條件簡(jiǎn)單溫和以及過(guò)程綠色清潔的新型化學(xué)反應(yīng)，能夠滿足人們對(duì)于綠色生產(chǎn)的要求。同時(shí)點(diǎn)擊化學(xué)的整理方法為與基材表面共價(jià)結(jié)合的化學(xué)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(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)作為改性紡織品的新方法，從而改善工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題以及紡織品

2、與功能整理劑結(jié)合的牢度問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，本課題將探索一種新的工藝方法，利用點(diǎn)擊化學(xué)原理將季銨鹽類的抗菌整理劑化學(xué)共價(jià)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(diǎn)擊化學(xué)使用的關(guān)鍵反應(yīng)基團(tuán)巰基。然后，選取了三種具有不同官能結(jié)構(gòu)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(duì)羊毛表面進(jìn)行點(diǎn)擊化學(xué)改性處理。以此探究巰基點(diǎn)擊化學(xué)在蛋白質(zhì)纖維抗菌改性方面的應(yīng)用。第一種季銨鹽GTAC為具備環(huán)氧結(jié)構(gòu)的親核開(kāi)環(huán)反應(yīng)，在pH為8.0、反應(yīng)溫度為40℃、反應(yīng)時(shí)間為8 h的反應(yīng)條件下進(jìn)行處理。第二種季銨鹽DADMAC則為碳碳多鍵的加成反應(yīng)，在365 nm紫外汞燈功率為500-600 W、反應(yīng)溫度為室溫、反應(yīng)時(shí)間為2 h的反應(yīng)條件下處理。第三種季銨鹽IDMA為在同一巰基反應(yīng)位點(diǎn)上

4、通過(guò)1,6-己二硫醇進(jìn)行鏈增長(zhǎng)反應(yīng)，在pH為8.0、反應(yīng)溫度為25℃、反應(yīng)時(shí)間為18 h的反應(yīng)條件下進(jìn)行處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以上三類反應(yīng)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(yīng)在常規(guī)條件下較難發(fā)生，必須在反應(yīng)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(yīng)。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(yīng)的

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