為更好地了解聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)固色劑的研究概況,本文對前人的研究進(jìn)行了較為系統(tǒng)的歸納總結(jié)。介紹了其在合成、應(yīng)用性能及影響機(jī)理等方面的發(fā)展情況,并針對其目前存在的弱點(diǎn)問題,提出了預(yù)期解決方案。
棉纖維由于自身在服用性能方面具有良好的吸濕型、保暖性及柔軟的手感,且可降解回收利用性能等特點(diǎn),在紡織用纖維市場中扮演著重要的角色,并越來越受到人們的青睞。同時(shí),為了滿足人們對織物不同色彩的需求,還需對棉纖維進(jìn)行染色加工。用于棉纖維(纖維素纖維)染色的染料主要有還原染料、直接染料、硫化染料及活性染料等,但普遍存在與棉纖維間的作用力不強(qiáng),利用率不高等缺點(diǎn),需用固色劑進(jìn)行固色。因而,研究開發(fā)棉用固色劑具有十分重要的意義,聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)固色劑就是一類較為理想的棉用聚陽離子型固色劑,可有效作用于棉織物的染色過程。
1 ·PDMDAAC固色劑的合成
PDMDAAC固色劑是一種由單體二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)通過自由基均聚而成的水溶性高分子,其合成方法主要有溶液聚合法、反相乳液聚合法、反相懸浮聚合法和輻射聚合法等。由于DMDAAC單體極易吸水,且PDMDAAC本身具有較好的水溶性,因此,PDMDAAC的合成以水溶液聚合反應(yīng)為主。最早由美國Calgon公司和Halliburton公司于20世紀(jì)70年代進(jìn)行研制并投入工業(yè)化生產(chǎn)。我國在90年代初才開始研究并逐步工業(yè)化生產(chǎn),起步較晚。1994年,徐東平等在溫度為50~80℃的條件下,通過硫酸銨為引發(fā)劑引發(fā)單體DMDAAC水溶液均聚,獲得了固含量50%左右的PDMDAAC固色劑,即固色劑F。2005年,張雄等在80℃的反應(yīng)溫度下,一次性加入m(AIBN)∶m(APS)為1∶1復(fù)合引發(fā)劑,也成功地制備了相應(yīng)的PDMDAAC固色劑,即固色劑MRT-1。以上研究均為PDMDAAC固色劑合成工藝的進(jìn)一步優(yōu)化及其工業(yè)化生產(chǎn)等提供良好的基礎(chǔ)。
近年來的一些研究跡象表明,PDMDAAC的相對分子質(zhì)量(特征粘度)大小及分布可能直接影響其固色性能,應(yīng)該有效控制。因而,若通過一種能有效控制其相對分子質(zhì)量的合成途徑,預(yù)計(jì)可以獲得更為理想的PDMDAAC固色劑產(chǎn)品,但有關(guān)這一研究仍未見系統(tǒng)報(bào)道。理論上,對于自由基聚合而言,其所得聚合物的動(dòng)力學(xué)鏈長:
2· PDMDAAC固色劑的結(jié)構(gòu)與固色性能
2.1 PDMDAAC固色劑的結(jié)構(gòu)
PDMDAAC固色劑是季銨鹽陽離子型的水溶性高分子,具有五元環(huán)或六元環(huán)結(jié)構(gòu)及少量支鏈化結(jié)構(gòu)(如圖1所示),主要為五元環(huán)結(jié)構(gòu)。
從結(jié)構(gòu)上分析,PDMDAAC一方面具有很強(qiáng)的陽離子性,可與陰離子型的染料形成有效色淀;另一方面,其與棉纖維結(jié)構(gòu)相似而相互間可能具有較為緊密的作用聯(lián)系,從而有利于提高染料在織物上的色牢度,其固色原理如圖2所示。
2.2 PDMDAAC固色劑的固色性能
PDMDAAC固色劑作為一種應(yīng)用前景理想的棉織物固色劑,可廣泛應(yīng)用于直接、硫化及活性等染料染棉織物的固色處理,固色處理方式包括前處理固色及后處理固色。
2.2.1 PDMDAAC前處理固色時(shí)的固色性能
1996年及1999年,Burkinshaw等分別研究了PDMDAAC以前處理方式對棉織物硫化及直接等染料固色時(shí)的固色性能,結(jié)果表明,其對各硫化染料的皂洗白布沾色最好為4級及其原樣褪色牢度最好為3級,對各直接染料(CI DirectRed 89、CI Direct Yellow 106及CI Direct Blue 85等)的皂洗白布沾色及原樣褪色牢度最好為3級。同時(shí)研究者認(rèn)為,PDMDAAC的前處理固色對提高棉織物上染料的色牢度有限。這可能是因?yàn)樵谇疤幚砉躺^程中,PDMDAAC固色劑與棉織物纖維間的范德華力作用本身并不穩(wěn)固,且PDMDAAC具有強(qiáng)親水性的特點(diǎn),而在水溶液的前處理固色過程中,PDMDAAC固色劑與棉織物纖維之間的作用力容易受到干擾破壞,相互間不能充分有效的相互作用,以至于在織物表面上沒有足夠量的PDMDAAC固色劑與染料進(jìn)行有效固色,因而限制了其對提高織物上各染料的色牢度。若在其結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)匾肟膳c棉織物羥基發(fā)生有效共價(jià)的反應(yīng)性基團(tuán),則可以加強(qiáng)固色劑前處理棉織物時(shí)與其的作用力,從而提高其前處理固色時(shí)的固色性能。
[1][2]下一頁>>
相關(guān)信息 







推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
推薦企業(yè)