新材料：分享實踐經(jīng)驗 陽離子改性劑的研究

　　近日相關(guān)紡織科技工作室,經(jīng)過十多年研究陽離子改性在紡織業(yè)的應(yīng)用,至今一直未停止,同時并公開給業(yè)界分享實踐經(jīng)驗,希望大家在環(huán)保紡織事業(yè)上更進一步,為行業(yè)出一分力。

　　陽離子改性劑的原理:

　　在于通過引入能夠帶正電荷的基團，提高化合物在特定介質(zhì)中的吸附能力和附著力。這種改性劑通常指的是特殊陽離子聚合物，它們在與纖維素纖維反應(yīng)后，能使纖維變成陽荷性，從而顯著

　　提高活性、直接染料在纖維上的上染率。

　　陽離子改性劑的主要應(yīng)用包括棉織物處理，通過改變纖維的表面電荷性質(zhì)，改善染料在纖維上的吸附和擴散性，進而提高染色效果和染色牢度。

　　陽離子改性劑的作用機制涉及纖維在染液中帶

　　電的情況。

　　在中性或堿性條件下，纖維表面一般帶負電荷，這是由于纖維中的羧基、磺酸基等或纖維氧化生成的羧基發(fā)生電離，以及纖維在染液中吸附帶負電的粒子如OH-所致。

　　由于大多數(shù)用于染纖維素纖維的染料(如活性染料、直接染料、還原染料隱色體等)在染浴中也帶負電荷，因此在染色時存在靜電斥力，導致染料的上染受到阻礙，上染率降低。陽離子改性

　　劑通過改變纖維表面的電荷性質(zhì)，減少染料與纖維之間的靜電斥力，從而提高染料的上染率和染色質(zhì)量。

　　陽離子改性劑的應(yīng)用:

　　由于織物常帶負電，它對于帶負電荷的乳膠粒有排斥作用，因此使用陽離子乳化劑可以克服這一障礙，提高浸漬效果。陽離子改性劑的使用不僅限于紡織工業(yè)，還廣泛應(yīng)用于印染、造紙、涂

　　料、油墨、化妝品、日用品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，憑借其良好的分散、穩(wěn)定、殺菌、柔軟等特性，在多個行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。

　　此外，陽離子改性劑的應(yīng)用還包括通過制取帶正電荷的聚合物乳液，這種乳液可用于浸漬織物。

　　陽離子改性劑的應(yīng)用廣泛，?例如在紡織行業(yè)中，?它可以改善涂料染色織物的手感，?減少或不需要使用黏合劑，?同時保持較好的固色牢度。?此外，?陽離子改性劑還在活性染料無鹽染色方法中發(fā)

　　揮關(guān)鍵作用，?通過引入負電荷到棉織物上，?提高陽離子劑在棉纖維上的吸附量和擴散性，?從而大幅降低化學用品的消耗和染色成本。?

　　陽離子改性劑的成分:

　　陽離子改性劑的成分,主要包括陽離子季胺鹽聚合物、?醇類、?脂肪族化合物、?芳香族化合物、?含氮化合物和含磷化合物等。?這些成分通過特定的反應(yīng)、?處理、?提取過程，?形成了陽離子改性劑，?

　　其離子性為陽離子，?且可在水中溶解。

　　?陽離子改性劑的原料來源

　　,主要原料來源于石化工業(yè)和化學品生產(chǎn)工業(yè)。主要包括以下幾類：

　　1.醇類：如甲醇、乙醇、丙醇等。

　　2.脂肪族化合物：如硬脂酸、脂肪醇等。

　　3.芳香族化合物：如苯乙烯、苯丙烯等。

　　4.含氮化合物：如乙烯-丙烯-胺、乙烯-吡咯烷等。

　　5.含磷化合物：如磷酸二丁酯、磷酸甲酯等。

　　這些原料在加入不同反應(yīng)劑和催化劑，經(jīng)過多次反應(yīng)、處理、提純等過程后制得陽離子改性劑，其性質(zhì)因原料的不同而異。

　　陽離子改性劑的使用方法:

　　陽離子改性劑的使用方法,主要包括以下幾個步驟：

　　?

　　改性前處理工藝：

　　?

　　首先，?在染色機內(nèi)加入冷水，?然后加入滲透劑，?將成衣投入機內(nèi)潤濕處理5分鐘。

　　?

　　接著，?加入陽離子改性劑，?處理10分鐘。?

　　加入純堿，?處理10分鐘，?以調(diào)節(jié)染浴pH值至10-11。?

　　逐步升溫至65-80℃，?處理30分鐘。?

　　最后，?放水，?用冷水清洗兩次。?

　　染色工藝處方：?

　　在染色機內(nèi)加入冷水，?然后加入勻染劑O，?處理10分鐘。

　　?

　　加入涂料色漿，?處理10分鐘。?

　　逐步升溫至75-80℃，?處理30分鐘。?

　　放水，?用冷水清洗兩次。?

　　如果牢度要求高，?涂料染色后可再加入粘合劑進行固色處理，?粘合劑用量一般為6-8%(o.w.f)，?在70

　　℃處理10分鐘，?然后水洗。

　　?

　　注意事項：

　　?

　　改性劑對纖維素纖維有較好的親合力，?為了使織物改性均勻，?改性劑要慢慢加入。?

　　純堿使改性劑與纖維發(fā)生化學鍵合，?要使反應(yīng)充分，?應(yīng)控制好反應(yīng)溫度與時間。

　　?

　　在涂料染色時，?中淺色可以不加粘合劑，?不經(jīng)酵素洗，?單用溫度不高的皂洗也可獲得一定的洗舊和磨白效果。

　　?

　　貯存：?密封貯存，?常溫下貯存期為12個月12。?

　　陽離子改性劑的品種:

　　陽離子改性劑的品種;主要包括季銨鹽類、脂肪胺類、脲類和縮醛類。

　　具體如下：

　　1

　　.季銨鹽類：這是應(yīng)用最廣泛的一類陽離子改性劑，由一條長鏈碳基和三個或四個季銨鹽基團組成，具有良好的分散、穩(wěn)定、殺菌、柔軟等特性，廣泛應(yīng)用于紡織、印染、紙張、涂料、油墨

　　等多個領(lǐng)域。

　　2.脂肪胺類：由一長鏈碳基與如NH2、NH(CH2)nNH2等官能團結(jié)合而成，具有一定的親水性和促進著色劑分散的性能，主要應(yīng)用于印染、紡織、造紙和皮革等領(lǐng)域。

　　3.

　　脲類：可視為季銨鹽類和脂肪胺類的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，具有低泡型、中等凝膠的陽離子表面活性劑特性，有著很好的離子締合能力，常見于紡織、印染、造紙、柔順劑等領(lǐng)域。

　　4.縮醛類：通過縮醛反應(yīng)合成而得，通常具有很好的再分散性、抗附著性和柔軟性，適用于紡織印染、制革、柔順劑等領(lǐng)域。

　　這些陽離子改性劑因其各自的特性和應(yīng)用領(lǐng)域而異，被廣泛用于提升產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。

　　陽離子改性劑配方:

　　陽離子改性劑配方:

　　陽離子改性劑的配方可以通過不同的方法制備，具體介紹如下：

　　1.

　　合成方法一：以環(huán)氧氯丙烷、二甲胺和二乙烯三胺為主要原料，最佳合成工藝為n(環(huán)氧氯丙烷)∶n(二甲胺)∶n(二乙烯三胺)=1.0∶1.0∶0.10。在滴加溫度控制在20~30℃后，緩慢升溫至70

　　℃并保溫反應(yīng)5小時。

　　2.合成方法二：使用聚乙烯基檸檬二酰胺,山梨醇三碳酸氫鈉鹽復(fù)合物與聚乙烯丙烯基羧酸酰胺進行交聯(lián)，并使用陽離子表面活性劑對交聯(lián)產(chǎn)物進行改性處理。此外，還可以通過聚鄰苯二甲酸

　　乙二醇酯與二乙烯三胺的水溶液反應(yīng)，得到聚鄰苯二甲酸乙二醇酯(二乙烯三胺酯)鹽，再與聚乙烯醇進行反應(yīng)，并加入呈陽離子性的極性溶劑。

　　這些方法提供了不同的途徑來制備陽離子改性劑，適用于不同的應(yīng)用場景和需求。

　　陽離子改性劑的pH值:

　　陽離子改性劑的pH值.因產(chǎn)品和應(yīng)用而異。?

　　在一些描述中，?陽離子改性劑的pH值被提及為5.0±1.0(?1%水溶液)。

　　另一項應(yīng)用中，?提到了改性劑在酸性條件下(?pH: 4-5)?和堿性條件(?pH: 9-11)?均可使用。

　　?

　　還有一項研究討論了陽離子改性劑PAE樹脂的最佳工藝條件，?其中包括改性pH值9～10。

　　?

　　另外，?一項關(guān)于涂料染色交聯(lián)劑(?陽離子改性劑)?的描述中，?pH值被提及為7-7.5(?1%cq)?。

　　?

　　這些信息顯示了陽離子改性劑的pH值范圍較廣，?具體值取決于產(chǎn)品的特性和應(yīng)用需求。?在實際應(yīng)用中，?選擇合適的pH值對于達到最佳的改性效果至關(guān)重要。

　　陽離子改性劑的制備方法:

　　陽離子改性劑的制備及合成方法,主要包括以下幾種：?

　　1.棉織物用高效陽離子改性劑的制備：?這種方法涉及將尿素、?乙二醛、?甲醛反應(yīng)得到2D樹脂溶液，?然后向反應(yīng)器滴加二甲基二烯丙基氯化銨和丙烯酸羥酯類化合物的單體混合物和引發(fā)劑水溶

　　液，?反應(yīng)得到聚合物溶液。

　　?最后，?將2D樹脂溶液和聚合物溶液混合，?減壓蒸餾后調(diào)節(jié)pH進行醚化反應(yīng)，?冷卻至室溫，?得到棉織物用高效陽離子改性劑。

　　?這種方法簡單，?操作性強，?制得的陽離子改性劑能提高棉織物染料的吸附性能，?染色效果好，?降低染料液對水體的污染，?有利于水體的生態(tài)保護1。

　　2.?

　　陽離子改性劑的合成：?以環(huán)氧氯丙烷、?二甲胺和二乙烯三胺為主要原料，?通過控制反應(yīng)物的比例和用量、?反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，?合成陽離子改性劑。?

　　最佳合成工藝為：?n(環(huán)氧氯丙烷)n(二甲胺)n(二乙烯三胺)=1.01.00.10，?滴加溫度控制在20~30℃，?然后緩慢升溫至70℃保溫反應(yīng)5h。

　　棉織物經(jīng)陽離子改性劑處理后，?在無鹽的情況下用活性染料染色，?可以達到常規(guī)染色織物的色深值(K/S值)，?同時還能減少染料及純堿的用量并縮短染色時間。?

　　3.雙反應(yīng)活性基雙陽離子基陽離子改性劑的制備：?這種方法涉及將含有特定化合物的原料進行反應(yīng)，?制備出具有雙反應(yīng)活性基和雙陽離子基的陽離子改性劑。?具體制備方法包括特定的化學反

　　應(yīng)步驟，?旨在提供一種具有特定性能的陽離子改性劑。

　　?

　　這些方法各有特點，?旨在通過不同的原料和工藝條件，?制備出適用于不同應(yīng)用場景的陽離子改性劑，?以提高棉織物或其他纖維材料的染色性能、?耐用性和環(huán)保性。?