聚二甲基二烯丙基氯化銨固色劑的研究概況-紡織技術(shù)中心

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聚二甲基二烯丙基氯化銨固色劑的研究概況

來源：印染在線　發(fā)布時(shí)間：2015年01月15日

     2.2 PDMDAAC固色劑的固色性能
    PDMDAAC固色劑作為一種應(yīng)用前景理想的棉織物固色劑，可廣泛應(yīng)用于直接、硫化及活性等染料染棉織物的固色處理，固色處理方式包括前處理固色及后處理固色。
    2.2.1 PDMDAAC前處理固色時(shí)的固色性能
    1996年及1999年，Burkinshaw等分別研究了PDMDAAC以前處理方式對(duì)棉織物硫化及直接等染料固色時(shí)的固色性能，結(jié)果表明，其對(duì)各硫化染料的皂洗白布沾色最好為4級(jí)及其原樣褪色牢度最好為3級(jí)，對(duì)各直接染料（CI DirectRed 89、CI Direct Yellow 106及CI Direct Blue 85等）的皂洗白布沾色及原樣褪色牢度最好為3級(jí)。同時(shí)研究者認(rèn)為，PDMDAAC的前處理固色對(duì)提高棉織物上染料的色牢度有限。這可能是因?yàn)樵谇疤幚砉躺^程中，PDMDAAC固色劑與棉織物纖維間的范德華力作用本身并不穩(wěn)固，且PDMDAAC具有強(qiáng)親水性的特點(diǎn)，而在水溶液的前處理固色過程中，PDMDAAC固色劑與棉織物纖維之間的作用力容易受到干擾破壞，相互間不能充分有效的相互作用，以至于在織物表面上沒有足夠量的PDMDAAC固色劑與染料進(jìn)行有效固色，因而限制了其對(duì)提高織物上各染料的色牢度。若在其結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)匾肟膳c棉織物羥基發(fā)生有效共價(jià)的反應(yīng)性基團(tuán)，則可以加強(qiáng)固色劑前處理棉織物時(shí)與其的作用力，從而提高其前處理固色時(shí)的固色性能。
    2.2.2 PDMDAAC后處理固色時(shí)的固色性能
    目前，PDMDAAC固色劑后處理固色已是針對(duì)棉織物上各染料最常用的固色方式之一。1995年，Burkinshaw等研究了PDMDAAC以后處理方式對(duì)棉織物活性染料固色時(shí)的固色性能，結(jié)果表明，其對(duì)活性染料的洗白布沾色及原樣褪色牢度最好均為4～5級(jí)。2005年，張雄等以1%（o.w.f）的PDMDAAC固色劑（MRT-1）在60℃下后處理固色純棉針織布上的活性3BS、3IS等染料后，干摩擦牢度達(dá)到4級(jí)、濕摩擦牢度達(dá)到3級(jí)、皂洗原樣褪色5級(jí)、白布沾色5級(jí)、耐氯牢度5級(jí)，且織物固色后沒有明顯的色光變化，能保持原來的色澤；同時(shí)，其皂洗牢度及耐氯牢度等均比固色劑Y提高1～2級(jí)，表明固色劑能明顯提高棉織物上各染料的色牢度。但是染色織物的耐摩擦牢度尤其是濕摩擦牢度（很難穩(wěn)定在4級(jí)以上）等仍不夠理想，是有待解決的主要問題。
    2.3影響PDMDAAC固色劑固色性能的因素
    依據(jù)目前已有的文獻(xiàn)研究結(jié)果，影響PDMDAAC固色劑固色性能的主要因素可歸納為其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相對(duì)分子質(zhì)量大小及分布。
    2.3.1固色劑結(jié)構(gòu)的影響
    PDMDAAC分子結(jié)構(gòu)中的季銨鹽陽離子結(jié)構(gòu)與陰離子型染料以離子鍵形成的色淀，濕摩擦?xí)r在有水分存在的作用下色淀較容易解離而導(dǎo)致染料脫落，造成其濕摩擦牢度不高。此外，PDMDAAC固色劑與織物纖維間的作用為范德華力，在外力作用（如摩擦力及水分影響等）下不夠穩(wěn)固，也致使固色后摩擦牢度不高。
    2003年，Rosunee等研究發(fā)現(xiàn)，織物上的PDMDAAC固色劑在經(jīng)過多次（水）洗滌后，含量明顯減少，這進(jìn)一步表明了PDMDAAC固色劑與棉織物間范德華作用力仍然不夠穩(wěn)固，不能滿足其實(shí)際固色應(yīng)用的需要。因此，有必要加強(qiáng)染料、固色劑及棉織物間的作用聯(lián)系，如引入共價(jià)鍵作用等，以提高其固色性能。
    有文獻(xiàn)報(bào)道，若在PDMDAAC固色劑的結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步引入可以與染料或棉織物纖維發(fā)生有效共價(jià)交聯(lián)的反應(yīng)性基團(tuán)（N-羥甲基及氨基等），則預(yù)計(jì)可以進(jìn)一步將強(qiáng)染料、固色劑及棉織物間的作用聯(lián)系，有利于進(jìn)一步提高其固色性能。同時(shí)，引入的反應(yīng)性基團(tuán)含量也應(yīng)該有效控制，這是因?yàn)榉磻?yīng)性基團(tuán)含量過少時(shí)，反應(yīng)性基團(tuán)與棉織物羥基不能發(fā)生充分有效的共價(jià)交聯(lián)，不利于提高其固色性能；而反應(yīng)性基團(tuán)含量過多時(shí)，可能會(huì)破壞PDMDAAC基體結(jié)構(gòu)本身具有的與棉織物纖維素結(jié)構(gòu)的相似性，從而影響彼此間的緊密作用，也可能會(huì)致其固色性能下降。因此，在PDMDAAC的結(jié)構(gòu)中引入受控量的反應(yīng)性結(jié)構(gòu)單元，預(yù)計(jì)將是有效解決PDMDAAC固色劑結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)問題的新途徑。
    2.3.2相對(duì)分子質(zhì)量大小及分布的影響
    一些研究跡象表明，PDMDAAC固色劑的固色性能可能與其相對(duì)分子質(zhì)量大小及分布有密切的關(guān)聯(lián)。張建功等認(rèn)為，分級(jí)處理的PDMDAAC固色劑各項(xiàng)固色指標(biāo)均為5級(jí)，而未經(jīng)分級(jí)處理的產(chǎn)物各項(xiàng)牢度指標(biāo)則與固色劑Y相當(dāng)。
    Komiya Kaoru等分別用特征粘度[η]為1.23、0.61 dL/g的PDMDAAC在60℃下處理Remazol Brilliant Blue R染色的棉織物，處理時(shí)間為15 min。結(jié)果表明，用[η]為1.23 dL/g的PDMDAAC處理時(shí)，耐洗、耐汗、耐光、耐氯牢度分別為5、4～5、4～5、4級(jí)；而用[η]為0.61 dL/g的PDMDAAC處理時(shí)，耐洗、耐汗、耐光、耐氯牢度分別為4、3～4、4～5、4級(jí)，耐洗和耐汗牢度差別明顯。
    曲文超等研究表明，PDMDAAC特征粘度大小范圍為0.28～0.40 dL/g的固色劑產(chǎn)品可表現(xiàn)出非常優(yōu)異的固色性能。這可能是因?yàn)楣躺珓┫鄬?duì)分子質(zhì)量過小時(shí)，其與染料的作用能力較弱，固色效果較差；相對(duì)分子質(zhì)量過大時(shí)，則容易形成凝膠或沉淀，很難滲入到纖維內(nèi)部與染料有效作用，也會(huì)影響其固色效果，因而其相對(duì)分子質(zhì)量大小控制在一定范圍內(nèi)為宜。此外，理論分析認(rèn)為，若能有效控制PDMDAAC固色劑的相對(duì)分子質(zhì)量分布，則預(yù)計(jì)可提高固色劑中的有效成分，從而也有利于提高其固色性能?？傊ㄟ^有效控制PDMDAAC的相對(duì)分子質(zhì)量大小及分布，預(yù)計(jì)也將是進(jìn)一步提高其固色性能的有效途徑之一。
    3·展望
    本文系統(tǒng)闡述了PDMDAAC固色劑的研究進(jìn)展情況，并針對(duì)其目前存在的問題，提出了預(yù)期的解決方案。目前的研究結(jié)果表明，PDMDAAC固色劑一般具有良好的耐曬、耐氯、皂洗白布沾色及原樣褪色等固色性能，但其耐摩擦牢度尤其是濕摩擦牢度等仍不夠理想，是有待解決的主要問題，而影響其固色性能的主要因素包括其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相對(duì)分子質(zhì)量等。因此，在今后的研究中，若能在其結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步引入適量的可以與染料或棉織物纖維發(fā)生有效共價(jià)交聯(lián)的反應(yīng)性基團(tuán)，并通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、單體濃度及引發(fā)劑用量等合成工藝條件有效控制PDMDAAC的相對(duì)分子質(zhì)量大小及分布，預(yù)計(jì)將是進(jìn)一步提高其固色性能的有效途徑。