端氨基超支化聚乙烯亚胺在纤维素低盐活性染色中的应用

学术   2024-10-24 13:58   山东  


棉花是一种纤维素纤维,目前市场份额约占全球纤维产量的25%,是仅次于聚酯的第二大重要纤维。因此,为纤维素制成的纺织品着色所消耗的染料也与体积成正比,在全球范围内需要数千公吨的染料。活性染料是常用的染料,因为它们能生产出各种色彩鲜艳时尚的高档产品并且洗涤牢度。然而由于带负电荷的活性染料与织物之间存在静电斥力,棉花染料的含盐量通常较低且纤维素纤维具有负的zeta电位,在进行活性染色时,静电斥力甚至更高。为了克服了个问题,可以通过减小电位来减小斥力,如添加无机盐,即氯化钠或硫酸钠,作为常用的染色促进剂。但它们的使用导致了严重的水盐污染及额外的经济费用。

在纤维素低盐或无盐染色领域,发现端氨基超支化聚合物(AHP)在无盐染色条件下,可以作为助剂对棉花进行预处理获得色强增强、耐洗耐摩擦牢度好的染色效果。交联剂如柠檬酸被用来促进AHP与纤维的相互作用,提高可染性。另一种方法是将棉织物的高碘酸盐部分氧化后接枝AHP,也有助于减少上述静电排斥。分为两个步骤:(1)通过与高碘酸盐的反应对纤维素进行选择性修饰,选择性地导致葡萄糖吡喃苷环上的C2-C3键断裂,这些位置上邻近的羟基转化为醛,产生双醛纤维素;(2)氧化纤维素的醛基与AHP的氨基发生偶联反应。

Universitat Politècnica de Catalunya的Carrillo-Navarrete Fernando等人通过高碘酸盐对纤维素的部分氧化,将商业化端氨基超支化聚合物(AHP),特别是低分子量支化聚乙烯亚胺接枝到棉纤维上,评估用活性染料实现棉花无盐或低盐染色的可行性。研究了改性棉织物在不添加或添加低盐促进剂的情况下的洗涤、摩擦和耐光性,并与常规染色方法进行了比较。结果表明,通过部分氧化接枝AHP显著降低了活性染料染色所需的盐含量,同时保持了颜色强度和类似的洗涤牢度性能。


文献来源:Duran-Serra Aïda, Prieto-Fuentes Remedios and Carrillo-Navarrete Fernando*. Journal of Engineered Fibers and Fabrics, 2024, 19: 1-8.

晨源分子介绍
亚洲首家研发与生产树枝状聚合物的高新技术企业

海晨源分子新材料有限公司成立于2011年,是一家国家级高新技术企业。公司先后获批山东省工程技术研究中心、山东省品牌国际科技合作基地、山东省院士工作站、山东省知名品牌、山东省隐形冠军等技术创新平台及荣誉。创始人李武松博士毕业于北京大学,是中国树枝状聚合物产业化的创始人,先后获得山东省组织部颁发的山东省泰山产业领军人才,山东省人社厅颁发的山东省有突出贡献的中青年专家,山东青年五四奖章、山东省优秀科技工作者、2018年度威海市市长质量奖、威海市科学技术一等奖、威海市十大杰出青年、2020“大国之材”年度人物,荣获共青团中央和人社部颁发的第十一届中国青年创业奖等荣誉称号。


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目前,晨源分子主要专注于以树枝状聚合物为核心组分的各种助剂以及复合材料的研发与应用。

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