專利名稱：：麻纖維接枝胺化改性工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種麻纖維改性方法，特別涉及一種麻纖維接枝胺化改性工藝，以利于提高麻纖維的染色性能和實現(xiàn)麻纖維的活性染料無鹽染色，屬于紡織印染助劑
技術領域：
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背景技術：
：麻纖維因結晶度高、取向度高，傾角小和緊密排列的聚集態(tài)結構，存在可染性差的缺陷，具體表現(xiàn)為染料向纖維內部擴散緩慢，上染率較低，低固色率和色牢度差等，很多麻纖維的染色得色量都不高，部分深色品種需進行二次染色才能達到染色效果。中國發(fā)明專利"苧麻纖維胺化改性工藝"[CN1034766]中，公開了一種苧麻纖維的改性方法，用氫氧化鈉溶液對苧麻纖維進行消晶，然后采用1一氯一2羥基丙基三烷基氯化銨為胺化劑進行胺化反應，從而使苧麻纖維在伸長、勾強、柔軟度、疲勞性能和染色性能都得到顯著提高。中國發(fā)明專利"亞麻纖維的改性方法"[CN15841831中，公開了一種亞麻纖維改性以利于染色的方法，先將亞麻纖維放入含量為50300克/升的尿素溶液中，浸透后取出，接著將亞麻纖維在輸出功率為300400W的微波爐中加熱14分鐘，然后將亞麻纖維在輸出功率為600800W的微波爐中加熱0.53分鐘后取出。經改性后的亞麻纖維色深與改性前比較可提高6%以上。在傳統(tǒng)活性染料對麻纖維進行染色的過程中，為了提高活性染料的上染率和固色率，必須加入大量的氯化鈉或硫酸鈉，且用量達30150g/l。大量無機鹽的使用，無法降解和回收，對水質和土壤的負面影響極大，造成了對環(huán)境的污染。端氨基超支化大分子及其季銨鹽表面具有豐富的氨基、亞胺基，可以與氧化麻纖維中的醛基發(fā)生接枝反應，在麻纖維表面接上豐富的氨基、亞胺基和季銨鹽支鏈，改變纖維表面電荷分布，從而提高麻纖維的染色性能，甚至實現(xiàn)麻纖維的活性染料無鹽染色。
發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種工藝簡單，能明顯提高可染性的麻纖維改性處理的方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是提供一種麻纖維接枝胺化方法，經過下列步驟完成-①將麻纖維放入0.140g/l的氧化劑溶液中處理51200min,得到氧化麻纖維；②將氧化麻纖維放入質量百分比為0.01%5%的端氨基超支化合物或端氨基超支化合物季銨鹽的水溶液中進行接枝胺化處理，接枝溫度為0~100°C，接枝時間為1120min。所述的麻纖維包括亞麻、苧麻、黃麻纖維，其產品形式包括麻散纖維、麻紗線、麻織物及相關麻制品。所述的氧化劑包括高碘酸、高碘酸鹽，如高碘酸鉀、高碘酸鈉等能對麻纖維進行選擇性氧化的氧化劑。所述的端氨基超支化合物為由酸酐、含有雙鍵并含有羧基或酯基的單體中的一種與多胺基單體合成。所述的酸酐、含有雙鍵并含有羧基或酯基的單體包括丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、環(huán)丁酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸。所述的端氨基超支化合物季銨鹽是指以端氨基超支化合物為母體與2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨等季銨化試劑反應得到的含有部分氨基和部分季銨鹽支鏈的聚季銨鹽，其結構如下-HBP-NH—B~~N——R2XR3其中，HBP是端氨基超支化合物母體；X=Cl，Br;R!，R2，R^-CJl2nu,RbR2和R3相同或不相同；B為橋基，它是季銨鹽側鏈與端氨基超支化合物表面氨基之間的連接基團；n為l100的整數(shù)。端氨基超支化合物季銨鹽的制備方法為①常溫下將端氨基超支化合物溶解于去離子水中，其中加入水的量以完全溶解端氨基超支化合物計；②在上述溶液中加入質量百分比為10%100%的季銨化試劑水溶液，季銨化試劑與端氨基超支化合物的投料質量比為3:0.11，攪拌反應lmin24h，得到端氨基超支化合物季銨鹽。所述的季銨化試劑為縮水甘油三甲基氯化銨、3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨、2-氯-甲基三甲基氯化銨和N-十二烷基-二甲基-羥丙基氯化銨。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是1、利用氧化麻纖維中的醛基與端氨基超支化合物上的氨基反應并以共價鍵結合實現(xiàn)麻纖維的胺化改性，反應速度快，接枝效率高，耐洗性好；2、由于端氨基超支化合物及其季銨鹽具有表面富含氨基、亞胺基和季銨基的特點，只需接枝少量的端氨基超支化合物及其季銨鹽就可在麻纖維表面接上大量的氨基、亞胺基及季銨鹽支鏈，能夠顯著地提高麻纖維的染色性能，并實現(xiàn)無鹽染色；3、由于端氨基超支化合物及其季銨鹽優(yōu)異的水溶性，在接枝麻纖維時，接枝均勻，接枝后麻制品的勻染性能優(yōu)異；4、麻纖維的選擇性氧化以及接枝端氨基超支化合物及其季銨鹽不僅提高了麻纖維的染色性能，同時也可以提高麻纖維的柔軟度和吸濕性能，同時可以賦予織物良好的抗菌性能；5、采用的主要原料端氨基超支化合物及其季銨鹽，其合成工藝簡單、合成過程不需純化，可以實現(xiàn)零排放，具有工業(yè)化生產和應用的價值；6、接枝的麻纖維可用活性染料、還原染料、酸性染料、直接染料等染料無鹽染色，染色性能提高顯著。圖1是本發(fā)明實施例技術方案麻纖維接枝胺化改性原理示意圖；其中l(wèi)為麻纖維的結構式；2為氧化麻纖維的結構式；3為接枝氧化麻纖維的結構式。200710191881.X說明書第4/6頁具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述實施例1:氧化亞麻織物的制備配制質量百分比為0.4%的Nal04水溶液，加入定量的亞麻織物，控制浴比1:30，在40°C的溫度條件下反應15min,將亞麻織物用水沖洗數(shù)次。端氨基超支化合物接枝亞麻織物工藝將氧化亞麻織物置于質量百分比為1%的端氨基超支化合物溶液中，在60'C的溫度條件下反應5min后，取出用水清洗、晾干，得到表面接枝胺化改性的亞麻織物。本發(fā)明技術方案的原理如圖1所示，參見附圖1,麻纖維1在高碘酸鈉等氧化劑的作用下可發(fā)生選擇性氧化，C-2和C-3位形成醛基，賦予氧化麻纖維2的反應活性；氧化麻纖維與端氨基超支化合物及其季銨鹽中的氨基發(fā)生接枝反應并以共價鍵結合，從而得到胺化麻纖維3。由于胺化麻纖維表面含有大量的氨基、亞胺基和季銨鹽支鏈，在染浴中會給纖維引入豐富的正電荷，減少纖維上所帶的負電荷，減小或克服染色過程中纖維上負電荷對活性染料陰離子的庫侖力,促使染料上染，從而提高麻纖維的染色性能，并實現(xiàn)真正的無鹽染色。用本實施例提供的接枝胺化亞麻織物和未接枝亞麻織物，采用活性染料染色，染色工藝如下活性艷黃A-4GLN用量2.0%(o.w.f),染色溫度25'C，浴比1:50，染色時間40mhi;未接枝亞麻織物有鹽染色時加入NaCl60g/l，端氨基超支化合物接枝亞麻織物無鹽染色則不加NaCl;固色溫度為60°C，固色時加入無水Na2C0320g/l,固色時間40min。然后水洗后處理加入3g/l的皂片，在95°C煮5min,水洗后晾千。經測試，采用本實施例技術方案處理的亞麻織物與未接枝亞麻織物染色后相比，其染色K/S值明顯改善，結果參見表l。實施例2:氧化苧麻織物的制備配制質量百分比為0.4%的水溶液，加入定量的苧麻織物，控制浴比1:30，40'C反應30min后取出，將苧麻織物用去離子水沖洗數(shù)6次。氨基季銨化的端氨基超支化合物制備將52ml多氨基化合物二乙烯基三胺置于250ml三口燒瓶中，冰水浴冷卻，在N2保護下，用恒壓漏斗慢慢滴加43ml丙烯酸甲酯和100ml甲醇的混合溶液，滴加完畢后在常溫下反應4h，得到淡黃色透明AB2型單體。然后轉移至旋轉蒸發(fā)儀茄形燒瓶中，減壓除去甲醇，升溫至150'C繼續(xù)減壓反應4h,停止反應，得到粘稠淡黃色端氨基超支化合物。將上述端氨基超支化合物10g放入三口燒瓶中，加入一定量的水，以完全溶解端氨基超支化合物，攪拌溶解，然后向三口燒瓶中滴加含有12g季銨化試劑縮水甘油三甲基氯化銨(GTMAC)的水溶液，30'C攪拌反應5min，得到氨基取代度約為80%，數(shù)均分子量、質均分子量分別為5356和12223的端氨基超支化合物季銨鹽水溶液。端氨基超支化合物季銨鹽接枝苧麻織物工藝將氧化苧麻織物置于質量百分比為0.6%,取代度為80%的端氨基超支化合物季銨鹽水溶液中，80'C反應2min，取出用水清洗、晾干，得到表面接枝胺化改性的苧麻織物。用本實施例提供的接枝胺化苧麻織物和未接枝苧麻織物，采用活性染料染色，染色工藝如下活性艷黃A-4GLN用量2.0%(o.w.f)，染色溫度25。C，浴比1:50，染色時間40miii;未接枝苧麻織物有鹽染色時加入NaC160g/1，端氨基超支化合物季銨鹽接枝苧麻織物無鹽染色則不加NaCl;固色溫度為60°C，固色時加入無水Na2C0320g/I，固色時間40min。然后水洗后處理加入3g/l的皂片，在95°C煮5min，水洗后晾干。經測試，采用本實施例技術方案處理的苧麻織物與未接枝亞麻織物染色后相比，其染色K/S值明顯改善，結果參見表l。表l是未接枝亞麻、苧麻織物常規(guī)有鹽染色與由實施例1、2制備接枝胺化改性亞麻、苧麻織物并采用活性艷黃A-4GLN無鹽染色后，K/S值、色牢度測試結果對照表。按GB/T3920-97測定耐摩擦色牢度；按GB/T3921-97測定耐洗色牢度；用Ultrascan-XE電腦測配色儀測定k/s值。表l結果表明，本發(fā)明制備的接枝胺化麻織物無鹽染色后，其K/S值與未接枝麻織物常規(guī)有鹽染色相比顯著提高，色牢度并未受到影響。表一:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1.一種麻纖維接枝胺化方法，其特征是它經過下列步驟完成①將麻纖維放入0.1～40g/l的氧化劑溶液中處理5～1200min，得到氧化麻纖維；②將氧化麻纖維放入質量百分比為0.01％～5％的端氨基超支化合物或端氨基超支化合物季銨鹽的水溶液中進行接枝胺化處理，接枝溫度為0～100℃，接枝時間為1～120min。2.根據權利要求1所述的麻纖維接枝胺化方法，其特征在于所述的麻纖維包括亞麻、苧麻、黃麻纖維，其產品形式包括麻散纖維、麻紗線、麻織物及相關麻制品o3.根據權利要求1所述的麻纖維接枝胺化方法，其特征在于所述的氧化劑包括高碘酸、高碘酸鹽。4.根據權利要求1所述的麻纖維接枝胺化方法，其特征在于所述的端氨基超支化合物為由酸酐、含有雙鍵并含有羧基或酯基的單體中的一種與多胺基單體合成。5.根據權利要求4所述的麻纖維接枝胺化方法，其特征在于所述的酸酐、含有雙鍵并含有羧基或酯基的單體包括丁二酸酐、鄰苯二甲酸酐、環(huán)丁酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸。6.根據權利要求4所述的麻纖維接枝胺化方法，其特征在于所述的多胺基單體包括乙二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺、四乙烯基五胺、五乙烯基六胺。全文摘要本發(fā)明公開了一種麻纖維改性方法，特別涉及一種麻纖維接枝胺化改性工藝，屬于紡織印染
技術領域：
。具體方法是先將麻纖維用高碘酸鈉等氧化劑溶液選擇性氧化得到氧化麻纖維，然后利用氧化麻纖維表面醛基與端氨基超支化合物及其季銨鹽表面的氨基發(fā)生反應并以共價鍵結合制得接枝胺化麻纖維，反應速度快，接枝效率高、牢度好，簡便易行。得到的纖維表面引入了豐富的氨基、亞胺基和季銨鹽支鏈，可顯著提高麻纖維的染色性能，同時，還可提高麻纖維的柔軟性、吸濕性和抗菌性能。改性處理后的麻纖維可實現(xiàn)無鹽染色，減少了印染污水中的無機鹽含量，有利于環(huán)境保護，簡化了常規(guī)的染色工藝，具有廣闊的應用前景。文檔編號D06M15/37GK101225602SQ20071019188公開日2008年7月23日申請日期2007年12月18日優(yōu)先權日2007年12月18日發(fā)明者峰張,兵趙,陳宇岳申請人:蘇州大學