印染行業(yè)的用水量及污水量均多，高含鹽量的廢水直接排入江河中，會(huì)改變水質(zhì)，破壞水的生態(tài)環(huán)境.目前，對(duì)印染廢水中有機(jī)化合物的處理已初見(jiàn)成效，但對(duì)高鹽度的印染廢水(如氯化鈉、Na2S04)還不能通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)或生物方法加以處理.國(guó)外已進(jìn)行了大量研究，如在染料結(jié)構(gòu)方面合成了一系列在低鹽條件下染色的活性染料，在對(duì)纖維素纖維改性方面進(jìn)行陽(yáng)離子接枝改性，以及在無(wú)鹽染色助劑方面做了很多研究，也取得了一定成果.無(wú)鹽染色技術(shù)是染整領(lǐng)域清潔生產(chǎn)的重要研究方向之一，纖維素纖維經(jīng)陽(yáng)離子接枝改性后，表現(xiàn)出完全不同的染色性能，可以大大提高染料的上染率，節(jié)省染料.早期普遍采用將纖維接枝環(huán)氧丙基季銨陽(yáng)離子，提高染料的竭染率和固色率，減少無(wú)機(jī)鹽用量，但這類陽(yáng)離子接枝劑分子質(zhì)量小，存在改性后用活性染料染色牢度較差，勻染性不好，而且處理周期長(zhǎng)、用最大等缺點(diǎn).本文以均三嗪環(huán)為橋聯(lián)基，將長(zhǎng)鏈季銨鹽和雙環(huán)氧季銨鹽雜合于一個(gè)分子中，設(shè)計(jì)合成了一種具有雙活性基三季銨鹽的陽(yáng)離子接枝改性的交聯(lián)劑TQBET，并用其對(duì)棉織物進(jìn)行改性，研究了改性前后棉織物的染色性能.
1試驗(yàn)
1.1儀器和藥品
材料：全棉漂白府綢布(市購(gòu))；藥品：三氯均三嗪，N，N-二甲基丙二胺，氯乙胺鹽酸鹽，十二叔胺，環(huán)氧氯丙烷，雷馬素藍(lán)RR，汽巴金黃F-4G，Na2C03，Na2S04.
儀器：Datacolor600型電子測(cè)色配色儀(美國(guó)Datacolor公司)，SHA-C型恒溫震蕩器(常州國(guó)華有限公司)，722S型可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海棱光技術(shù)有限公司)，BSll0B型電子分析天平(北京賽多利斯天平有限公司)，SW-12型耐洗色牢度實(shí)驗(yàn)機(jī)(萊州市電子儀器有限公司)，Y571B型摩擦牢度試驗(yàn)機(jī)(溫州市大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠)，101A-2B型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司).
1.2陽(yáng)離子接枝改性劑TQBET的合成
在四口燒瓶中加入22mL十二叔胺、24mL去離子水和1
在四口燒瓶加入9.2g三氯均三嗪，在0～5℃、攪拌條件下慢慢加入6.3mLN，N-二甲基丙二胺，用Na2C03溶液調(diào)pH值為5.5～6.0，攪拌2h直到反應(yīng)溶液的pH保持5.5～6.0不變；升溫至35～40℃，攪拌狀態(tài)下加入6.3mLN，N-二甲基丙二胺，用Na2C03調(diào)pH至7，攪拌2h直到反應(yīng)溶液的pH保持7不變；繼續(xù)升溫至85℃，攪拌狀態(tài)下加入上述制備的長(zhǎng)鏈季銨鹽溶液，用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH到4，攪拌4h.降溫到45～50℃，緩慢滴加10mL環(huán)氧氯丙烷，保持該溫度反應(yīng)4h后得最終產(chǎn)物TQBET，產(chǎn)品固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為36%.反應(yīng)式如下：
1.3棉織物改性
浸軋?zhí)幚硪?浴比1：50，NaOH35%，陽(yáng)離子接枝改性劑TQBET10%，室溫，軋余率100%)→烘干(70℃)→水洗至布面呈中性→烘干.
1.4染色
30℃入染，保溫30min，以1℃／min升溫至60℃保溫20min，加入Na2C0310g／L，繼續(xù)保溫染色40min，染料2%(owf)，浴比1：50.
未改性織物無(wú)鹽染色工藝同上.
未改性織物常規(guī)染色工藝同上，但在染色初期加入50g／LNa2S04促染.
1.5測(cè)試
1.5.1上染百分率和同色率
用分光光度計(jì)找出染料的最大吸收波長(zhǎng)，分別測(cè)定原液和殘液的吸光度A、A0，上染百分率E用公式求得：E=(1-A0／A×n)x100%.式中，n為原液和染色殘液測(cè)試濃度的倍數(shù).固色率通過(guò)染色皂煮前后織物的K／S值變化來(lái)間接表示，用公式計(jì)算固色率=(K1／K2)x100%.K1、K2分別為染色織物皂洗前后的K／S值.1
1.5.2K／S值
將布樣表面整理整齊，測(cè)定不同波長(zhǎng)下布樣的反射率R，根據(jù)Kuberlka-Munk公式計(jì)算表面深度K／S值：(K/S)∞=(1-R∞)2／2Roo.其中K是吸收因數(shù)，S是
1.5.3勻染性
按數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，在已染色織物上任選一點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，在色差儀上測(cè)其與另取任意10點(diǎn)問(wèn)的色差△E，用公式計(jì)算樣本標(biāo)準(zhǔn)方差S：
以s值評(píng)價(jià)織物染色的勻染性，S值越小，勻染性越好.
1.5.4牢度
耐磨擦牢度：按GB3920-83測(cè)試；耐皂洗牢度；按GB／T3921.1—1997測(cè)試.
2結(jié)果與討論
2.1改性后織物染色效果
由表1可知，棉織物經(jīng)TQBET改性后，其上染率和固色率與改性前相比均有很大提高，其中雷馬素藍(lán)RR的上染百分率和固色率分別為96.92%和90.07%，汽巴金黃F-4G分別為68.16%和88.25%：改性后織物物改性后，由于在纖維表面引入了大量季銨鹽結(jié)構(gòu)，提高了纖維素纖維對(duì)活性染料的結(jié)合能力，使染料上染率增加，K／S值增大.TQBET分子質(zhì)量較大且分子中存在雙活性基，與纖維接枝牢固，染色后固色率較高.
表1染色效果對(duì)比
注：A為雷馬素藍(lán)RR，B為汽巴金黃F-4G
2.2棉織物改性前后上染速率曲線
改性前后織物對(duì)汽巴金黃F-4G、雷瑪素蘭RR的染色速率曲線見(jiàn)圖1、圖2.
1-改性織物無(wú)鹽染色：2-未改性織物常規(guī)染色
圖1改性前后織物對(duì)汽巴金黃F-4G的染色速率曲線
1-改性織物無(wú)鹽染色；2-未改性織物常規(guī)染色
圖2改性前后織物對(duì)雷瑪素藍(lán)RR的染色速率曲線
由圖1、圖2可知，在加堿固色前，改性棉織物對(duì)活性染料的染色速率比改性前快很多：在加堿固色后，改性織物的上染百分率明顯下降，但仍比改性前高.原因是用活性染料染色時(shí)，改性后棉織物與染料除有范德華力和共價(jià)鍵等結(jié)合力外，還有季銨鹽結(jié)構(gòu)和染料陰離子之間的庫(kù)侖力結(jié)合，故改性棉織物的上染率要大大高于改性前：在加堿固色后，由于TQBET在棉織物上接枝后，多余的-0H在堿性條件下會(huì)變成一O-負(fù)離子，又因一O-負(fù)離子與染料陰離子有排斥作用，故上染百分率下降，隨著染色的進(jìn)行
2.3棉織物改性前后的染色牢度
由表2可知，未改性織物的無(wú)鹽染色，其色牢度雖好，為4～5級(jí)，但l染率極低(表1)，染料幾乎沒(méi)有上染纖維.織物經(jīng)TQBET改性后再進(jìn)行無(wú)鹽染色，其干濕摩擦牢度均為3～4級(jí)以上，都比未改性織物常規(guī)染色提高0.5級(jí).TQBET分子質(zhì)量較大且有雙活性基三季銨結(jié)構(gòu)，與纖維結(jié)合牢固，同時(shí)帶來(lái)了多季銨陽(yáng)離子與染料陰離子的牢固結(jié)合，故織物改性后色牢度高.
表2改性前后織物的染色牢度對(duì)比
2.4棉織物改性前后染色勻染性
改性前后棉織物染色的勻染性比較見(jiàn)表3
表3改性前后棉織物染色的勻染性比較
從表3可知，在不同染色條件下，織物的勻染性均很好，織物表面各點(diǎn)間色差的標(biāo)準(zhǔn)方差S均
3結(jié)論
陽(yáng)離子改性劑TQBET具有雙活性基三季銨鹽的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，棉織物經(jīng)其改性后可用于活性染料的無(wú)鹽染色.上染百分率和固色率均有很大提高，且具有良好的色牢度和勻染性.
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