超支化聚合物的制備及對棉纖維的功能化改性.pdf

1、天然棉纖維，因具有手感柔軟、可再生性、生物可降解性和吸濕性能優(yōu)異等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于紡織領(lǐng)域，但在活性染料染色過程中，往往需要加入30～150g/l的無機鹽來提高上染率和固色率，容易對環(huán)境造成污染；同時在服用過程中極易附著微生物，并為其繁殖和傳播創(chuàng)造條件，從而造成纖維強力的損傷、產(chǎn)生污點和褪色、產(chǎn)生令人不愉快的氣味，甚至造成疾病的傳播，影響人體的健康。因此本文的研究目的就是制備一種水溶性超支化聚合物HBP-NH2及其季銨鹽HBP-HTC

2、，并將其應(yīng)用于棉纖維的功能化改性，以提高棉纖維的染色性能和賦予其抗菌性能。 以丙烯酸甲酯和二亞乙基三胺為原料，通過縮聚反應(yīng)制備了HBP-NH2；然后以2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（GTMAC）為改性劑，繼續(xù)與HBP-NH2反應(yīng)，制備了HBP-HTC。分別采用FTIR、1HNMR和GPC對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和分子量分布進行了分析，并討論了HBP-NH2和HBP-HTC的溶解性能、紫外吸收性能及熱性能等。 采用HBP-NH2水溶液直接

3、改性棉織物以提高其染色性能，應(yīng)用于部分活性染料的無鹽染色，HBP-NH2直接法改性棉織物（HCF）取得了和未改性棉織物傳統(tǒng)有鹽染色相當(dāng)?shù)牡蒙?、色牢度、勻染性能和透染性能。為了進一步提高棉織物的染色性能，先用NaIO4將棉織物輕微選擇性氧化，然后與HBP-NH2反應(yīng)，制得HBP-NH2接枝法改性棉織物（HGCF）； FTIR分析表明，氧化棉纖維中的醛基和HBP-NH2發(fā)生了反應(yīng)，并以共價鍵結(jié)合；在優(yōu)選的工藝條件下，HCF和HGCF表面H

4、BP-NH2的吸附量約為1．52 mg/g和3．68 mg/g；應(yīng)用于活性染料無鹽染色，HGCF的K/S值、耐摩擦色牢度、耐洗色牢度和勻染性能均令人滿意。同時研究了水溶液中HCF和HGCF纖維表面的ζ電位、活性染料染色熱力學(xué)、染色動力學(xué)以及HCF和HGCF染色色光的變化等。 以E． coli和S．a(chǎn)ureus為例研究了HBP-HTC水溶液的抑菌性能，HBP-HTC的最小抑菌濃度約為20 ppm；采用HBP-HTC水溶液浸漬法處理

5、棉織物以賦予其抗菌性能，測試結(jié)果表明，HBP-HTC整理棉織物對S． aureus和E． coli的抑菌率分別為99．92％和99．66％；洗滌20次后，仍保留99．00％的抑菌率，體現(xiàn)了一定的耐久性。 以HBP-NH2和AgNO3為原料一步法制備了納米銀膠體溶液；分別采用FTIR、DLS、TEM、UV-vis和XRD表征納米銀的形成；納米銀的平均粒徑約為5～30 nm。以S． aureus和E． coli為例研究納米銀膠體溶液

6、的抗菌性能，納米銀最小抑菌濃度為3μg/ml。采用20 mg/l納米銀膠體溶液對棉織物進行抗菌整理，抗菌棉織物對S．a(chǎn)ureus和E． coli的抑菌率分別為99．01％和99．26％，洗滌20次后，仍保留98．77％的抑菌率，體現(xiàn)了優(yōu)異的耐洗性能；同時采用SEM和XPS分析了纖維表面納米銀的形態(tài)和化學(xué)狀態(tài)。 研究結(jié)果表明，超支化聚合物可應(yīng)用于棉纖維的功能化改性，這不僅拓寬了超支化聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域，同時也為其它紡織纖維的功能化改