一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法。该壳聚糖衍生物制备方法是先将聚乙二醇醛化，然后再与壳聚糖发生反应制得。本发明专利技术制备方法简便，转化率较高，容易工业化，得到的产品可生物降解，可用于活性染料无盐染色，提高活性染料的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法
本专利技术涉及纺织助剂
，具体地说是一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法。
技术介绍
活性染料因其分子结构简单，泽鲜艳，色谱齐全，使用方便，成本低廉，牢度优良等优点，现已成为棉织物染色最重要的一类染料。但由于活性染料分子结构中含有阴离子基团，与在水中呈负电性的棉织物产生电荷排斥作用，使得活性染料的上染率较低。为了提高活性染料的上染率，往往要在染色过程中加入大量的无机盐（如NaCl或Na2SO4，用量在30～150g/L）以克服电荷排斥作用。由于无机盐很难降解，残留在染色废水中的大量无机盐会造成严重的环境污染。因此，开发活性染料无盐染色助剂已成为广大印染工作者的研究热点。近年来发现，棉织物的阳离子化改性是解决目前活性染料染色盐污染问题的一种有效途径。此方法是通过将阳离子化合物整理到棉织物上，使纤维由原来带负电荷转变为带有一定数量的正电荷，这样可与阴离子染料产生较强的静电吸引力，即使染色过程中不加入无机盐，活性染料的上染率也可大幅提高。目前开发的阳离子化改性剂大部分都是含氮类化合物，存在用量大、与纤维亲和力小、稳定性差、不环保以及染色后匀染性差等缺点。壳聚糖是一种天然聚阳离子化合物，可生物降解，分子上的氨基在酸性条件下能结合H+而带正电荷，且其和纤维素纤维具有相似的结构，很容易被纤维素吸附。但由于壳聚糖水溶性较低，一定程度上限制了其应用。目前研究大都集中在对壳聚糖进行季铵化改性，以改善其水溶性和生物活性，纤维阳离子化改性后匀染性较差，在实际生产应用中应用较少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法，该两亲性壳聚糖衍生物制备方法简单，转化率较高，容易工业化，而且可以在酸性、中性及碱性条件下都能吸附到棉织物上，减少棉织物表面的负电荷，降低织物与活性染料的电荷排斥作用，从而提高染料的上染率。所述用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法，其特征在于包括以下步骤：a.聚乙二醇醛化：将摩尔比为1:1.2-2:4的聚乙二醇、乙酸酐和亚硝酸钠混合，搅拌反应2-15min后，加入乙醚溶解未反应的聚乙二醇和乙酸酐，然后抽滤，再用溶剂1溶解抽滤得到的固体，再抽滤，然后将滤液旋转蒸发，得到白色固体物；b.将壳聚糖溶于2-10%的醋酸溶液中，加入上步产物，室温下搅拌反应16-48h后得金黄色透明溶液，滴加氨水，调节溶液pH值至7.5-10.5，抽滤将滤液旋蒸浓缩，然后将浓缩液用透析袋透析36-72h，最后将透析液旋蒸浓缩并干燥得到产物。所述的聚乙二醇分子量为200-20000。所述的壳聚糖分子量为5-20万。所述的溶剂1为无水乙醇、氯仿。所述的透析袋截留分子量为8000~12000Da。本专利技术所制得的壳聚糖衍生物是淡黄色或黄色固体，具有以下优点：a.制备得到的两亲性壳聚糖衍生物是一种具有与纤维素纤维相似结构的高分子聚合物，易生物降解，可用于活性染料无盐染色，降低无机盐用量，提高活性染料的上染率；b.该制备方法简单，设备要求低，转化率较高，容易工业化。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1将8.2g乙酸酐、18.0g聚乙二醇400于100ml的烧杯中，待混合液搅拌至透明后，向混合液中加入14.0g亚硝酸钠，搅拌反应3min后变为黏稠的糊状物，向烧杯中加入20ml乙醚溶解未反应的聚乙二醇和乙酸酐，然后抽滤，再用120ml无水乙醇溶解抽滤得到的固体，再抽滤，然后将滤液旋转蒸发，得到4.0g白色固体物。将1.34g壳聚糖溶于2%的醋酸溶液中，加入上步产物，室温下搅拌反应24h后得金黄色透明溶液，滴加氨水，调节溶液pH值至8.1，抽滤将滤液旋蒸浓缩，然后将浓缩液用截留分子量8000~12000Da透析袋透析48h，最后将透析液旋蒸浓缩并干燥得到5.0g产物C1。实施例2将6.5g乙酸酐、31.8g聚乙二醇800于100ml的烧杯中，待混合液搅拌至透明后，向混合液中加入11.0g亚硝酸钠，搅拌反应5min后变为黏稠的糊状物，向烧杯中加入20ml乙醚溶解未反应的聚乙二醇和乙酸酐，然后抽滤，再用110ml无水乙醇溶解抽滤得到的固体，再抽滤，然后将滤液旋转蒸发，得到3.8g白色固体物。将1.41g壳聚糖溶于2%的醋酸溶液中，加入上步产物，室温下搅拌反应36h后得金黄色透明溶液，滴加氨水，调节溶液pH值至8.4，抽滤将滤液旋蒸浓缩，然后将浓缩液用截留分子量8000~12000Da透析袋透析48h，最后将透析液旋蒸浓缩并干燥得到4.8g产物C2。将上述得到的壳聚糖衍生物（C1和C2）分别处理漂白纯棉织物，工艺如下：壳聚糖衍生物20g/L，pH值9.5，浴比20：1，温度80℃，时间10min，二浸二轧，110℃焙烘3min。然后将上述处理过的棉织物进行染色实验，工艺如下：染料1%（o.w.f.），纯碱10g/L，温度60℃，时间75min，浴比20：1。染色完后分别测定染料的上染率，并与未经处理纯棉织物无盐染色及常规有盐染色（NaCl用量60g/L）试样对比，测试结果如表1。从表1中数据可看出，制备得到的壳聚糖衍生物可显著降低染色中无机盐的用量，提高活性染料的上染率。表1纯棉织物的上染率试样活性蓝KN-R活性黑KN-B经C1处理69.4%67.5%经C2处理73.5%69.8%未经处理无盐染色34.2%58.0%未经处理常规有盐染色81.2%75.5%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法，其特征在于包括以下步骤：a. 聚乙二醇醛化：将摩尔比为1:1.2‑2:4的聚乙二醇、乙酸酐和亚硝酸钠混合，搅拌反应2‑15min后，加入乙醚溶解未反应的聚乙二醇和乙酸酐，然后抽滤，再用溶剂1溶解抽滤得到的固体，再抽滤，然后将滤液旋转蒸发，得到白色固体物；b. 将壳聚糖溶于2‑10%的醋酸溶液中，加入上步产物，室温下搅拌反应16‑48h后得金黄色透明溶液，滴加氨水，调节溶液pH值至7.5‑10.5，抽滤将滤液旋蒸浓缩，然后将浓缩液用透析袋透析36‑72h，最后将透析液旋蒸浓缩并干燥得到产物。

【技术特征摘要】
1.一种用于活性染料无盐染色的壳聚糖衍生物制备方法，其特征在于包括以下步骤：a.聚乙二醇醛化：将摩尔比为1:1.2-2:4的聚乙二醇、乙酸酐和亚硝酸钠混合，搅拌反应2-15min后，加入乙醚溶解未反应的聚乙二醇和乙酸酐，然后抽滤，再用溶剂1溶解抽滤得到的固体，再抽滤，然后将滤液旋转蒸发，得到白色固体物；b.将壳聚糖溶于2-10%的醋酸溶液中，加入上步产物，室温下搅拌反应16-48h后得金黄色透明溶液，滴加氨水，调节溶液pH值至7.5-10.5，抽滤将滤液旋蒸浓缩，然后将浓缩液用透析袋透析36-72h，最后将...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宾，柳荣展，张建波，王炳，廖波，杜小名，李慧娴，柳阳，于晓涵，薛海堃，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37