麻纤维接枝胺化改性工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种麻纤维改性方法，特别涉及一种麻纤维接枝胺化改性工艺，属于纺织印染技术领域。具体方法是：先将麻纤维用高碘酸钠等氧化剂溶液选择性氧化得到氧化麻纤维，然后利用氧化麻纤维表面醛基与端氨基超支化合物及其季铵盐表面的氨基发生反应并以共价键结合制得接枝胺化麻纤维，反应速度快，接枝效率高、牢度好，简便易行。得到的纤维表面引入了丰富的氨基、亚胺基和季铵盐支链，可显著提高麻纤维的染色性能，同时，还可提高麻纤维的柔软性、吸湿性和抗菌性能。改性处理后的麻纤维可实现无盐染色，减少了印染污水中的无机盐含量，有利于环境保护，简化了常规的染色工艺，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种麻纤维改性方法，特别涉及一种麻纤维接枝胺化改性工艺， 以利于提高麻纤维的染色性能和实现麻纤维的活性染料无盐染色，属于纺织印 染助剂

技术介绍
麻纤维因结晶度高、取向度高，倾角小和紧密排列的聚集态结构，存在可 染性差的缺陷，具体表现为染料向纤维内部扩散缓慢，上染率较低，低固色率 和色牢度差等，很多麻纤维的染色得色量都不高，部分深色品种需进行二次染 色才能达到染色效果。中国专利技术专利"苎麻纤维胺化改性工艺" 中，公开了一种苎麻纤维的改性方法，用氢氧化钠溶液对苎麻纤维进行消晶， 然后采用1 一氯一 2羟基丙基三烷基氯化铵为胺化剂进行胺化反应，从而使苎 麻纤维在伸长、勾强、柔软度、疲劳性能和染色性能都得到显著提高。中国发 明专利"亚麻纤维的改性方法"[CN15841831中，公开了一种亚麻纤维改性以利 于染色的方法，先将亚麻纤维放入含量为50 300克/升的尿素溶液中，浸透后 取出，接着将亚麻纤维在输出功率为300 400W的微波炉中加热1 4分钟， 然后将亚麻纤维在输出功率为600 800W的微波炉中加热0.5 3分钟后取出。 经改性后的亚麻纤维色深与改性前比较可提高6%以上。在传统活性染料对麻纤维进行染色的过程中，为了提高活性染料的上染率 和固色率，必须加入大量的氯化钠或硫酸钠，且用量达30 150g/l。大量无机盐 的使用，无法降解和回收，对水质和土壤的负面影响极大，造成了对环境的污 染。端氨基超支化大分子及其季铵盐表面具有丰富的氨基、亚胺基，可以与氧 化麻纤维中的醛基发生接枝反应，在麻纤维表面接上丰富的氨基、亚胺基和季 铵盐支链，改变纤维表面电荷分布，从而提高麻纤维的染色性能，甚至实现麻 纤维的活性染料无盐染色。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种工艺简单，能明显提高可 染性的麻纤维改性处理的方法。实现本专利技术目的的技术方案是提供一种麻纤维接枝胺化方法，经过下列步 骤完成-① 将麻纤维放入0.1 40g/l的氧化剂溶液中处理5 1200min,得到氧化麻 纤维；② 将氧化麻纤维放入质量百分比为0.01% 5%的端氨基超支化合物或端氨 基超支化合物季铵盐的水溶液中进行接枝胺化处理，接枝温度为0~100°C，接 枝时间为1 120min。所述的麻纤维包括亚麻、苎麻、黄麻纤维，其产品形式包括麻散纤维、麻 纱线、麻织物及相关麻制品。所述的氧化剂包括高碘酸、高碘酸盐，如高碘酸钾、高碘酸钠等能对麻纤 维进行选择性氧化的氧化剂。所述的端氨基超支化合物为由酸酐、含有双键并含有羧基或酯基的单体中 的一种与多胺基单体合成。所述的酸酐、含有双键并含有羧基或酯基的单体包 括丁二酸酐、邻苯二甲酸酐、环丁酸酐、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铵盐是指以端氨基超支化合物为母体与2，3-环 氧丙基三甲基氯化铵等季铵化试剂反应得到的含有部分氨基和部分季铵盐支链 的聚季铵盐，其结构如下-HBP-NH—B~~N——R2 XR3其中，HBP是端氨基超支化合物母体；X=Cl，Br; R!，R2，R^-CJl2nu, RbR2和R3相同或不相同；B为桥基，它是季铵盐侧链与端氨基超支化合物表面氨基 之间的连接基团；n为l 100的整数。端氨基超支化合物季铵盐的制备方法为① 常温下将端氨基超支化合物溶解于去离子水中，其中加入水的量以完全溶 解端氨基超支化合物计；② 在上述溶液中加入质量百分比为10% 100%的季铵化试剂水溶液，季铵 化试剂与端氨基超支化合物的投料质量比为3: 0.1 1，搅拌反应lmin 24h，得 到端氨基超支化合物季铵盐。所述的季铵化试剂为縮水甘油三甲基氯化铵、3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵、2-氯-甲基三甲基氯化铵和N-十二烷基-二甲基-羟丙 基氯化铵。与现有技术相比，本专利技术的优点是1、 利用氧化麻纤维中的醛基与端氨基超支化合物上的氨基反应并以共价键 结合实现麻纤维的胺化改性，反应速度快，接枝效率高，耐洗性好；2、 由于端氨基超支化合物及其季铵盐具有表面富含氨基、亚胺基和季铵基 的特点，只需接枝少量的端氨基超支化合物及其季铵盐就可在麻纤维表面接上 大量的氨基、亚胺基及季铵盐支链，能够显著地提高麻纤维的染色性能，并实 现无盐染色；3、 由于端氨基超支化合物及其季铵盐优异的水溶性，在接枝麻纤维时，接 枝均匀，接枝后麻制品的匀染性能优异；4、 麻纤维的选择性氧化以及接枝端氨基超支化合物及其季铵盐不仅提高了 麻纤维的染色性能，同时也可以提高麻纤维的柔软度和吸湿性能，同时可以赋 予织物良好的抗菌性能；5、 采用的主要原料端氨基超支化合物及其季铵盐，其合成工艺简单、合成 过程不需纯化，可以实现零排放，具有工业化生产和应用的价值；6、 接枝的麻纤维可用活性染料、还原染料、酸性染料、直接染料等染料无 盐染色，染色性能提高显著。附图说明图1是本专利技术实施例技术方案麻纤维接枝胺化改性原理示意图； 其中l为麻纤维的结构式；2为氧化麻纤维的结构式；3为接枝氧化麻 纤维的结构式。200710191881.X说明书第4/6页具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述 实施例1:氧化亚麻织物的制备配制质量百分比为0.4%的Nal04水溶液，加入定量 的亚麻织物，控制浴比1:30，在40°C的温度条件下反应15min,将亚麻织物用 水冲洗数次。端氨基超支化合物接枝亚麻织物工艺将氧化亚麻织物置于质量百分比为 1%的端氨基超支化合物溶液中，在60'C的温度条件下反应5min后，取出用水 清洗、晾干，得到表面接枝胺化改性的亚麻织物。本专利技术技术方案的原理如图1所示，参见附图1,麻纤维1在高碘酸钠等氧 化剂的作用下可发生选择性氧化，C-2和C-3位形成醛基，赋予氧化麻纤维2 的反应活性；氧化麻纤维与端氨基超支化合物及其季铵盐中的氨基发生接枝反 应并以共价键结合，从而得到胺化麻纤维3。由于胺化麻纤维表面含有大量的氨 基、亚胺基和季铵盐支链，在染浴中会给纤维引入丰富的正电荷，减少纤维上 所带的负电荷，减小或克服染色过程中纤维上负电荷对活性染料阴离子的库仑 力,促使染料上染，从而提高麻纤维的染色性能，并实现真正的无盐染色。用本实施例提供的接枝胺化亚麻织物和未接枝亚麻织物，采用活性染料染 色，染色工艺如下活性艳黄A-4GLN用量2.0% (o.w.f),染色温度25'C，浴比1:50，染色时 间40mhi;未接枝亚麻织物有盐染色时加入NaCl 60g/l，端氨基超支化合物接枝 亚麻织物无盐染色则不加NaCl;固色温度为60°C，固色时加入无水Na2C03 20g/l,固色时间40min。然后水洗后处理加入3g/l的皂片，在95°C煮5min, 水洗后晾千。经测试，采用本实施例技术方案处理的亚麻织物与未接枝亚麻织物染色后 相比，其染色K/S值明显改善，结果参见表l。实施例2:氧化苎麻织物的制备配制质量百分比为0.4%的水溶液，加入定量的苎麻 织物，控制浴比1:30， 40'C反应30min后取出，将苎麻织物用去离子水冲洗数6次。氨基季铵化的端氨基超支化合物制备将52ml多氨基化合物二乙烯基三胺置于250ml三口烧瓶中，冰水浴冷却， 在N2保护下，用恒压漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麻纤维接枝胺化方法，其特征是它经过下列步骤完成：①将麻纤维放入０．１～４０ｇ／ｌ的氧化剂溶液中处理５～１２００ｍｉｎ，得到氧化麻纤维；②将氧化麻纤维放入质量百分比为０．０１％～５％的端氨基超支化合物或端氨基超支化合物季铵盐的水溶液中进行接枝胺化处理，接枝温度为０～１００℃，接枝时间为１～１２０ｍｉｎ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，陈宇岳，赵兵，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：32[]