阳离子可染改性涤纶纤
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阳离子可染改性涤纶纤维
阳离子可染改性涤纶纤维阳离子可染改性涤纶是在涤纶大分子上引入对阳离子染料具有亲和力的磺酸基或磷酸基团，分高压型(CDP)和常压型(ECDP)两种。
CDP纤维所加入抑第三单体为间苯二甲酸磺酸钠，其染色温度为120℃左右；ECDP纤维除第三单体外，还加入第四单体，常见的有脂肪或芳香二羧酸及其衍生物、脂肪或芳香二元醇及其衍生物以及羧酸类化合物等，其染色温度为100℃；ECDP纤维还分醚型和酯型两种，酯型的耐热性比醚型的好。
阳离子可染改性涤纶纤维的主要特点是可用阳离子染料常压沸染，这既克服了常规涤纶必须用高温高压或载体染色的不足，又可使毛/涤、涤/腈等混纺织物一浴法染色较为容易，而且染色的色泽比较鲜艳。阳离子可染改性涤纶可用于生产各类仿毛产品，短纤或长丝广泛用于生产多类混纺的精、粗纺呢绒，毛线、毛毯以及仿毛花呢等织物。
阳离子可染改性涤纶的缺点是强力较低，耐酸碱性较差，尤其对强碱很敏感，在强碱作用下水解速度比常规涤纶高 2~3倍。但可利用这一特性对其进行碱减量处理，提高纤维的柔软性和吸湿性，进而提高其穿着舒适性。
另外，阳离子可染改性涤纶纤维的耐热性也较差，故在织物的定形后处理中，温度要适当降低，一般CDP为170℃，ECDP为160℃较好。
实务：
目前坊间染染改性涤纶纤维很多，主要以保特瓶回收后加工处理，为环保尽力；
Recycle标志。
现场染色加工与传统腈纶差异不大，差在批次的稳定度，纱的饱和值及起始上色温度、最大上色的温度点。
因此现场染色时每批纱务必要先做纱的饱和值(对比性)及起始上色温度、最大上色的温度点(Step-dyeing)控管，决定缓染剂使用量及持温控管点，否则问题层出不穷。
系列一、粘胶纤维：rayon,viscose fiber 1、普通粘胶纤维： 1.粘胶棉型短纤维切断长度35~40mm，纤度1.1~ 2.8dtex(1.0~2.5旦)与棉混纺可做细布、凡立丁、 华达呢等。 2.粘胶毛型短纤维，切断长度51~76mm，纤度 3.3~6.6dtex(3.0~6.0旦)，可纯纺，也可与羊毛混 纺，可做花呢，大衣呢等。 2、富强纤维： 1.是粘胶纤维的改良品种。 2.纯纺可做细布、府绸等。 3.与棉、涤等混纺，生产各种服装。 4.耐碱性好，织成织物挺括，洗涤后不会收缩和变形，较为耐穿耐用。 3、粘胶丝： 1.可做服装、被面、床上用品和装饰品。 2.粘胶丝与棉纱交织，可做羽纱，线绨被面。 3.粘胶丝与蚕丝交织，可做乔其纱，织锦缎等。 4.粘胶线与涤、锦长丝交织，可做晶彩缎、古香缎等。 4、粘胶强力丝： 1.强力比普通粘胶丝高一倍。 2.加捻织成帘子布，用于汽车、拖拉机、马车轮胎。 系列二、涤纶纤维：polyester fiber 1.短纤维： 可以纯纺，但通常与棉、毛、粘等纤维混纺，以改善它的服用性能。 1.棉型纤维1.65~ 2.2dtex(1.5~2.0D)*35~40mm 涤棉混纺为主，混纺比一般涤65%~67%，棉35%~33%，亦可以其他比例混纺 高强低伸型： 强力高、伸长小、棉纺可纺性好，细纱品质指标高，织物挺括、滑爽、保形性好，主要用于与棉混纺，根据规格不同，可纺制各种轻薄、滑爽衣料，高强度针织纱，缝纫用线等 低强高伸型； 织物染色性好、手感软，耐磨、耐冲击，不易起球，服用性能佳，但强力较低，细纱断头多，主要用于与毛、粘混纺
2.中长型2.2~ 3.3dtex(2~3D)*51~76mm 主要用于与毛型粘胶纤维混纺，混纺比和棉涤混纺比大致相同。为降低成品和织物价格，粘胶纤维可增至50%。织物用于缝制外衣、便服、衬衫、女裙、运动服等 3.毛型2.75~ 4.4dtex(2.5~4D)*35~40mm 主要用于与毛混纺，混纺比：涤纶45%~55%，羊毛55%~45%，织物主要用于缝制外衣用，除以上用途外，涤纶短纤维还可与其他天然纤维以及天然纤维下脚料等混纺，也可与其他两种纤维混纺，制备三合一织物。随着新品种的开发，涤纶的某些缺点正在得到改进，用途更为广阔 2.长丝： 包括预取向丝（POY）和拉伸丝（DTY）主要用于加工成低弹丝后进行织造，也可直接进行机织或针织加工 1.常规丝 110~165dtex(100~150D)以上 适用于做各类仿毛织物等中厚衣料 78.4~82.5dtex(68~75D) 适于做一般的服用衣料 33~55dtex(30~50D) 适于做各种薄型仿丝绸织物、内衣料、被面、装饰布等 2.异形丝 丝的横截面不同于常规圆形截面，有三角形截面丝光足，宜制各类仿丝绸织物；多叶形截面被覆性好，织物松软，有弹性，毛型感强，适宜加工仿毛产品；中空形截面纤维轻、软、保温性、回弹性好，可仿羽绒，做絮棉、棉胎、枕芯等 3.空气变形丝 单丝相互缠结，形成在纱表面具有小丝圈的变形纱。该纱不仅保留了涤纶强度高、耐磨性好、织物挺括、易洗快干等优点，而且克服了涤纶低弹丝无法克服的极光、蜡感和透气性差等缺点。可直接机织、针织，省去卷曲、切断、打包、再送至纺织厂进行清花、钢丝、并条、粗纱、细纱等多道工序。所制织物在满足舒适性、仿真丝外观、膨松性和覆盖性能等方面可与精纱相匹敌。仿毛型制成的织物不仅手感和外观酷似纯毛织物，而且物美价廉 4.网络丝（免浆丝） 单丝间抱合力高，集束性好，可直接机织、针织，省却加捻、上浆等工序。根据交络不同，可织丝绸、派力司、华达呢、花色呢等 5.混纤丝（花色丝） 利用合纤的各种特性将不同组分的原丝或不同截面、不同收缩率以及不同光泽、色泽的改性、变形丝、复丝或化纤以无规、嵌段、皮芯、并列等形式合股或交捻地混在一起，产品变化无穷。根据不同的花色丝，能织出各种不同效果的织物，能生产仿毛、仿真丝、仿麻等织物 6.细旦丝 均可仿制人造麂皮，超细纤维更为柔软，织物可做外套、皮鞋面料等 7.有色丝 纤维有着色均匀、色牢度好、产品质量高、后加工成本低、三废污染少。可纯纺、混纤、色织加工成各种衣着用品及耐光性能良好的制品] 8.改性丝（主要指阳离子染料可染改性涤纶） 可在常温、常压下用阳离子染料或分散性染料染色。产品色泽鲜艳、色调浓、色牢度、成本低、易用匹染的方法使产品获得交染、留白、深浅色的效果，对于改变花色，更换品种，既快又经济。
阳离子涤纶丝-全称：cationic dyed polyester 叫阳离子可染涤纶,属于变性涤纶，可以在110度用阳离子染料染色. 阳离子纱是属于改性涤纶,化学名:聚对苯二甲酸丁二酯（弹性聚酯),缩写:PBT,在工厂也有用CD表示的.因为普通的涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)存在吸湿低,染色性能差,容易积聚静电,易起毛等缺点,因此通常用磺酸盐做改性剂改性成可用阳离子染料染色的改性涤纶,或在纺丝前或纺织过程 中加入阳离子活性剂来制备改性涤纶,这样的纱叫阳离子纱,这种纱就不需要想通常的涤纶那样高温染色,常温就可以染色了. 阳离子改性涤纶长丝是用在聚酯切片中引入了带有极性基ＳＯ 3Na 的间苯二甲酸二甲酯而纺制的一种新型涤纶产品，其外观与普通涤纶长丝无区别，但是由于采用了离子改性，不仅大大改善了纤维的吸色性能，而且降低了结晶度而使染料分子易于渗透，使得纤维容易染色，吸色率提高，吸湿性也有改善；这种纤维既保证阳离子易染，同时又可增加纤维的微孔，提高纤维上染率、透气性、吸湿性，从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化；通过仿真丝化可使织物柔软透气、舒适、抗静电、常温常压可染；通过阳离子改性多功能仿毛，可使织物具有手感柔软、抗静电、抗起毛起球、常温常压与毛共染。用阳离子改性纤维织成的织物，在用阳离子染料进行染色时，具有下列特性： ? 1. 色调鲜明，深染性好； ? 2. 吸尽率高； 3. 耐日光坚牢度和烟退色牢度好； ? 4. 拼色染色时，染料相容性好； ? 5. 在高温染浴中，稳定生好； ? 6. 对包括普通聚酯纤维在内的其它纤维的沾污性小； ? 7. 向纤维内部的扩散速率快，无环染现象； ? 8. 染浴中 pH 值变化时，染料稳定性高。 ? 织物在穿着舒适性、染色鲜艳性等方面可与天然织物媲美，在价格上低于天然真丝，可产生高附加价值 阳离子改性涤纶长丝跟涤纶长丝没法区分的,如要区分一般只能用染 色法!阳离子原料一般上深色! 网络丝：ITY Interlaced yarm 低弹丝：DTY Draw textured yarn 又叫拉伸变形丝。 阳离子：Cation 涤纱：Polyester Yarn
改性涤纶的染色 改性涤纶的品种较多，有化学改性和物理改性两类。物理改性主要是采用等离子体表面改性；化学改性主要以增加涤纶纤维分子结构中的非结晶部分，提高这一部分的分子间活动性能，即在聚酯纤维的大分子链中引入不对称的第三单体或极性基团。因此出现了不同改性纤维，如CDP，ECDP和ADP纤维。 CDP纤维是在涤纶中引入第三单体——磺酸基，通常为间苯二甲酸磺酸钠，包括α-—磺酸基—1，3—苯二甲酸，4—磺酸基—1，3—苯二甲酸和5—磺酸基—1，3—苯二甲酸。目前，CDP纤维多数采用间位第三单体，有时也用对位第三单体或同时加入此两种单体。CDP纤维根据所用改性剂的不同又分为高压型（高温型）即CDP纤维和常压型（低温型、易染型）即ECDP纤维。前者是在涤纶中引入第三单体磺酸基团及酸度较小的磷酸基团化合物，可用阳离子染料染色，但染色必须在110~130℃。后者除采用上述相同的第三单体外，还应加入第四单体如脂肪族二羧酸、二醇等改变纤维的非结晶区和扩大其分子活动性，同时降低玻璃化温度，因此可用阳离子染料在常压沸染下染色。 涤纶改性纤维除上述酸改性外，还有阴离子染料可染型（anionicdyeable polyester）简称ADP纤维，ADP纤维主要是在聚酯大分子链中引入碱性极性基团，疏松纤维内部结构，从而可使酸性染料上染。 分散阳离子染料： 具有阴离子性特性。因此很适合改性涤纶（CDP）纤维及其混纺产品的染色。与阴离子染料相容性好，可一浴法染色。 染料的溶解：用适量的50℃以下水搅拌至完全溶解。 染色：用冰醋酸调节pH=4-4.5，30分钟升温至120℃，保温30分钟。 可染阳离子染料： 部分阳离子染料也适合改性涤纶（CDP）纤维的染色：如：阳离子金黄X-GL、红X-2GL，红X-GRL、翠蓝X-GB、蓝X-BL、黑FDLT等。
第23卷 第3期合 成 纤 维 工 业 V o l .23 N o .3 2000年6月 CH I NA SYN TH ET I C F I BER I NDU STR Y Jun . 2000 收稿日期:2000201221。 作者简介:蒋常彬,男,35岁,工程师。多年从事化纤生产技术管理工作,已发表论文2篇。 影响阳离子染料可染涤纶质量的因素探讨 蒋常彬 蒋恒增 (岳阳石油化工总厂,湖南,414014) 摘 要:探讨影响阳离子染料可染涤纶(CD P )质量的因素,认为CD P 内在质量的稳定,以及合适的预结晶干燥温度、纺丝及拉伸工艺是影响质量的主要因素,并提出了提高阳离子染料可染涤纶的产品质量的有效途径。 主题词:阳离子染料可染纤维 1,3-间苯二甲酸-5-磺酸钠 质量 工艺 为了改善涤纶的染色问题,岳阳石油化工总 厂于1996年在2万t a 间歇装置上开发并试生产出第一批阳离子染料可染PET 切片(CD P ),1997年在涤纶长丝装置上进行了试纺并取得了 成功,但在生产阳离子纤维过程中,由于诸多因素的影响,纤维的可纺性及内在质量不太稳定。本文就影响阳离子染料可染涤纶质量的因素进行工艺方面的探讨。 1 试验 1.1 原料及产品规格 CD P 切片:由岳阳石油化工总厂化纤厂生 产,[Γ]=0.59dL g ,T m =248℃;其纤维产品规格:111dtex 36f ,167dtex 36f 。1.2 设备及仪器 FBM 31024干燥机;B arm ag 公司12E 8 24D (10E 8 24D )卧式挤压机及C W 4T 2920 6卷绕 头;FK 6V 21000拉伸变形机;国产QD F 23型热球式电风速仪;德国CH 28718型张力仪。 2 结果与讨论 2.1 原料质量的影响 CD P 切片质量的好坏直接影响其纤维的质 量。由于CD P 分子链中引入1,32间苯二甲酸磺酸钠(S IPM ),使其熔点、玻璃化温度均比PET 低,而表观粘度较PET 高。随着S IPM 含量的增加,切片中杂质含量增多,熔体流动性能变差,端羧基与二甘醇含量也随之增加,组件及过滤器的使用周期明显缩短,可纺性及可拉伸性能变差[1]。生产 中,S IPM 用量一般控制在2%～3%,缩聚内温控制在245～255℃,缩聚终温控制在280～285℃,特性粘数控制在0.55～0.61dL g ;同时应对凝聚粒子和灰分进行检测和控制,一般凝聚粒子控制小于等于6.0个 m g ,灰分小于等于0.5%。当凝聚粒子及灰分超标时,除控制S IPM 的含量外,缩聚终温宜控制在275～285℃。2.2 预结晶与干燥工艺的影响 在PET 分子结构中加入S IPM ,使PET 分子原有结构规整性遭到破坏,结构变得疏松,分子间作用力减弱,结晶性能变差[2],其干燥升温速率比PET 要缓慢,以避免升温速率过快,造成切片粘结成块;同时由于CD P 切片中含有磺酸钠基,具有较强的亲水性,回潮率高,在高温下纺丝,少量的水分存在会致使酯键水解,熔体粘度下降。实际生产过程中,切片容易出现粘结、发黄、气泡等现象,从而导致纺丝飘丝、断头、可纺性变差。因此,结晶温度控制在155～165℃,适当加大结晶风量及延长切片结晶时间,同时严格控制升温速率,可通过控制回转阀下料量和提高干燥料位,控制干燥时间6.0～6.5h 来保证CD P 干切片粘度降小于0.01dL g ,干切片含水率小于等于30Λg g 。2.3 纺丝工艺的影响2.3.1 纺丝温度 由于CD P 的熔点及特性粘数较PET 低,因此纺丝温度的控制也较PET 低,同时由于CD P
一：纤维素的结构分类及应用： 1）纤维素的结构： 2）纤维素的分类： 根据其在特定条件下的溶解度,可以分级为:α—纤维素，β-纤维素，γ-纤维素，α—纤维素指的是聚合度大于200的纤维素,β-纤维素是指聚合度为10一200的纤维素,γ-纤维素是指聚合度小于10的纤维素。 3）纤维素的应用： 纤维素是一多羟基葡萄糖聚合物,经过特定的物理或化学改性后,具有不同的功能特性,可以粉状，片状，膜，纤维以及溶液等不同形式出现,因此用纤维素开发的功能材料极具灵活性及应用的广泛性。 3.1 高性能纤维材料： 纤维素纤维是现代纺织业的重要原料之一,同时也是纤维素化工和造纸业的重要原料，当前,纸己经成为社会发展的必需品,不仅大量应用于印刷，日用品及包装物,还可以用于绝缘材料，过滤材料以及复合材料等领域,具有广泛而重要的用途。 3.2 可生物降解材料
纤维素能够作为可降解材料的基材使用,因为纤维素具有很多独特的优点:(1)纤维素本身能够被微生物完全降解;(2)维素大分子链上有许多轻基,具有较强的反应性能和相互作用性能,使得材料便于加工,成本低,而且无污染;(3)纤维素具有很强的生物相容性;(4)纤维素本身无毒,可广泛使用，由于纤维素分子间存在很强的氢键,而且取向度和结晶度都很高,使得纤维素不溶于一般溶剂，高温下分解而不融,所以无法直接用来制作生物降解材料,必须对其进行改性，纤维素改性的方法主要有醋化，醚化以及氧化成醛，酮，酸等。纤维素生物降解材料应用广泛,例如园艺品，农，林，水产用品，医药用品，包装材料及光电子化学品等,这里要特别提出的是纤维素在医学，光电子化学，精细化工等高新技术领域应用的更好西川橡胶工业公司研制开发的纤维素，壳聚糖系发泡材料存在很好的应用前景,其特点是重量轻，绝热性好，透气，吸水等,这些特点使其广泛应用于农业，渔业，工业，包装，医疗等各个领域。 3.3 纤维素液晶材料： 天然纤维素及其衍生物液晶是一类新颖的液晶高分子材料，和其它的纤维素衍生物液晶相比,新型的复合型纤维素衍生物液晶在纤维素大分子链中引入了刚性介晶基元,使得控制其液晶性质能够成为现实"这同时就为开发具有特殊性能的液晶高分子提供了新的研究领域,并且其相应的理论基础研究对探索高分子液晶的形成也有十分重要的指导意义，另外,由于天然纤维素是自然界取之不尽，用之不竭的可再生天然高分子,那么在石油及能源日益枯竭的今天,我们就很有必
新型功能材料阳离子纤维素的研究进展＊ 施文健,张元璋,秦 琴,陈 轩 (上海理工大学环境与建筑学院,上海200093) 摘要 总结了制备阳离子纤维素的主要方法,介绍了纤维素阳离子化改性所用的单体类型,评价了制备阳离子纤维素方法的特点。综述了国内外阳离子纤维素应用于日化用品、纺织印染、生物医学和环境保护等领域的研究进展,并讨论了该功能材料的发展趋势,指出阳离子纤维素将会在医疗和环保领域得到广泛的应用。 关键词 阳离子纤维素 制备 应用 Research Progress in Novel Functional Materials ———Cationic Cellulose SHI Wenjian ,ZHANG Yuanzhang ,QIN Qin ,CHEN Xuan (Scho ol of Env ir onme nt and A rchitectur e ,U nive rsity o f Sha ng hai for Scie nce and T echno lo gy ,Shang hai 200093)Abstract T he methods of preparation o f cationic cellulo se are summa rized in this pape r .T he main ty pe s of mo no mer and their g rafting way s used in the cationization o f cellulo se a re int roduced .T he cha racteristics of the me -tho ds ofprepar ation of cationic cellulose a re ev aluated .T he research pr og ress made in the applicatio n of catio nic cellu -lose in pe rsonal ca re commo dity ,tex tile dyeing ,biomedicine and enviro nmental pro tection is rev iewed and the develop -ment tendencies o f this functio nal materia l are discussed .Catio nic cellulo se will be widely used in the field of biomedi -cine and env ir onmental pro tectio n in the future . Key words cationic cellulo se ,prepa ratio n ,application ＊上海市世博重大科技专项资助项目(06dz05809) 施文健:男,1957年生,教授,主要从事环境化学和环境功能材料的开发和研究 E -mail :Shiwjusst @msn .com 纤维素是地球上最丰富的可再生资源,具有廉价、可降解和对生态环境不产生污染等优点,在解决人类所面临的能源、资源和环境问题方面都有着重要的意义[1]。然而纤维素不能在水和一般有机溶剂中溶解,也缺乏热可塑性,这对其成形加工极为不利,因此常对其进行化学改性[2]。 阳离子纤维素是一种重要的高分子功能材料,主要通过纤维素羟基上的衍生化反应引入阳离子基团来制备。阳离子纤维素的最初发明是用作二合一香波的调理添加剂,进一步的研究发现其在其它日化用品中也有着特殊的功能。随着科技的不断发展,阳离子纤维素已分别在纺织印染、生物医学等领域取得了一定成果,而其作为一种新型环境友好吸附材料应用于环保领域的研究也已展开。本文将总结采用化学改性制备阳离子纤维素的方法并介绍近年来其在相关领域应用取得的进展。 1 阳离子纤维素的制备 有关纤维素阳离子化改性的报道国内外有很多,其改性 所用阳离子化试剂的单体性能十分重要。按单体结构的不同可将阳离子纤维素的制备方法归结为3类:(1)反应型阳离子单体的醚化接枝;(2)不饱和阳离子单体的自由基接枝共聚;(3)中间单体的阳离子功能化。 1.1 反应型阳离子单体的醚化接枝 醚化接枝是制备阳离子纤维素最常用的方法。在一定条件下,纤维素分子链中的羟基能与一些特定的官能团(氯代基或环氧基)发生典型的有机化学反应[3] : 反应型阳离子单体通常是含有氯代基或环氧基的阳离 子单体,与纤维素高分子链上的基团进行醚化反应后,就能在纤维素分子链上接枝带正电荷的基团。最为常用的反应型阳离子单体是3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CH PAC ),它是一种廉价、反应性好且毒性低的试剂,由环氧氯丙烷与盐酸三甲胺溶液反应制得[4]。CH PAC 通过碱化处理环氧化后[5],再与纤维素分子发生碱催化烷氧基化反应即可将季铵基阳离子基团接枝到纤维素分子链上,反应如下: 王少敏等[6]以硝化纤维素、Schw arzinger 等[7] 以棉纤维、 Zhou 等[8]以羟乙基纤维素为原料与CH PAC 反应,制得了不同功能的季铵型阳离子纤维素。其他的反应型阳离子单体
2015年第34卷第3期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS?767? 化工进 展 纤维素的改性及应用研究进展 罗成成，王晖，陈勇 （中南大学化学化工学院，湖南长沙410083） 摘要：植物纤维素是天然的可再生资源，对纤维素的改性利用一直是研究的热点。本文简要介绍了纤维素的结构与性质，综述了纤维素的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等，其中化学改性是最主要的方法，包括酯化、磺化、醚化、醚酯化、交联和接枝共聚等，通常涉及其结构中羟基的一系列反应。通过改性，引进了一系列离子型基团，有利于增强纤维素的亲水性。经改性后的纤维素与之前相比，结晶度和聚合度明显降低，可及度明显提高，无论物理性质还是化学性质都表现出更大的优越性。其后回顾了纤维素衍生物在食品、造纸以及建筑行业中的一些研究应用成果，阐述了其在医药及废水处理等方面的研究进展，并展望了纤维素衍生物的发展前景。 关键词：纤维素；纤维素衍生物；化学改性 中图分类号：TQ072文献标志码：A文章编号：1000–6613（2015）03–0767–07 DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.03.028 Progress in modification of cellulose and application LUO Chengcheng，WANG Hui，CHEN Yong （School of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha410083，Hunan，China）Abstract：Plant cellulose is a natural renewable resource，and application of the modified cellulose has been a research focus.The structure and properties of cellulose are described，and cellulose modification methods are reviewed，including physical，chemical and biological methods.The main method is chemical modification，including esterification，sulfonation，etherification，ether esterification，crosslinking and graft copolymerization，which involve the reactions of hydroxyl groups in the cellulose.Hydrophilcity of cellulose could be enhanced by introduction of ionic groups. Compared with non-modified cellulose，crystallinity and degree of polymerization of modified cellulose decrease significantly，whereas accessibility is improved remarkably，with superior physical and chemical properties.Finally，the research achievements of cellulose derivatives in food，paper and construction industries are reviewed.Research progresses in pharmaceuticals，wastewater treatment and other areas are presented.Future applications of cellulose derivatives are prospected. Key words：cellulose;cellulose derivatives;chemical modification 纤维素是植物细胞壁的主要成分，在自然界中分布甚广，是取之不尽、用之不竭的天然高分子化合物。由于纤维素具有无毒无害、可生物降解、相容性好、价格低廉且可再生等优点，人类对纤维素的利用一直在不断推陈致新，广泛用于食品、医药、建筑、造纸、废水处理、印刷、电子、日化等各个方面，纤维素的消耗一直呈递增趋势。随着人类环保意识的不断加深，纤维素及其衍生物的推广应用还将继续成为热点。 1纤维素的结构与性质 纤维素环状结构是由D-吡喃葡萄糖环以β-1,4 收稿日期：2014-08-20；修改稿日期：2014-10-15。 第一作者：罗成成（1990—），女，硕士研究生。联系人：王晖，教授，博士生导师。E-mail huiwang1968@https://www.doczj.com/doc/3515601533.html,。
阳离子可染改性涤纶纤 维 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
阳离子可染改性涤纶纤维 阳离子可染改性涤纶纤维阳离子可染改性涤纶是在涤纶大分子上引入对阳离子染料具有亲和力的磺酸基或磷酸基团，分高压型(CDP)和常压型(ECDP)两种。 CDP纤维所加入抑第三单体为间苯二甲酸磺酸钠，其染色温度为120℃左右；ECDP纤维除第三单体外，还加入第四单体，常见的有脂肪或芳香二羧酸及其衍生物、脂肪或芳香二元醇及其衍生物以及羧酸类化合物等，其染色温度为100℃；ECDP纤维还分醚型和酯型两种，酯型的耐热性比醚型的好。 阳离子可染改性涤纶纤维的主要特点是可用阳离子染料常压沸染，这既克服了常规涤纶必须用高温高压或载体染色的不足，又可使毛/涤、涤/腈等混纺织物一浴法染色较为容易，而且染色的色泽比较鲜艳。阳离子可染改性涤纶可用于生产各类仿毛产品，短纤或长丝广泛用于生产多类混纺的精、粗纺呢绒，毛线、毛毯以及仿毛花呢等织物。 阳离子可染改性涤纶的缺点是强力较低，耐酸碱性较差，尤其对强碱很敏感，在强碱作用下水解速度比常规涤纶高 2~3倍。但可利用这一特性对其进行碱减量处理，提高纤维的柔软性和吸湿性，进而提高其穿着舒适性。 另外，阳离子可染改性涤纶纤维的耐热性也较差，故在织物的定形后处理中，温度要适当降低，一般CDP为170℃，ECDP为160℃较好。 实务： 目前坊间染染改性涤纶纤维很多，主要以保特瓶回收后加工处理，为环保尽力； Recycle标志。 现场染色加工与传统腈纶差异不大，差在批次的稳定度，纱的饱和值及起始上色温度、最大上色的温度点。 因此现场染色时每批纱务必要先做纱的饱和值(对比性)及起始上色温度、最大上色的温度点(Step-dyeing)控管，决定缓染剂使用量及持温控管点，否则问题层出不穷。
1绪论 1.1引言 纺织印染行业是我国历史悠久的传统行业，同时也是我国的支柱产业之一。其中印染行业由于加工与生产工艺环节上的落后，逐渐成为重点关注的高污染、高能耗、高排放的“三高”行业之一。2013年，全国印染行业的总耗水量达到了100亿吨，污水排放则占到了国内工业总排放量的12%。特别是印染废水，其因为有着有机物含量高，色度深，电解质含量高等特点，成为了一种难以清理的工业废水。因此，以新型节能环保的印染工艺取代落后、高污染的旧工艺的行动刻不容缓。 目前世界上产量最大的纺织纤维即是纤维素纤维，其可纺性强，吸湿性好，在穿着时同时又具有较好的舒适性，在生活生产中被广泛应用[1]。近年来由于纤维素纤维的飞速发展，同时像直接染料、还原染料等染料在染色过程中造成的环境污染问题层出不穷，所以活性染料取而代之成为了纤维素纤维纺织品（特别是棉织物）染色最重要的一类染料。 活性染料的色彩鲜艳、色谱广泛、色牢度好、适用性强，其各类性能较好。然而在染色过程中，棉纤维大分子侧链上的羟基会在水溶液中发生水解，使得棉纤维整体呈负电性，染料阴离子会与棉纤维上的轻微负电荷发生排斥，从而导致其对于阴离子染料（如活性染料、直接染料等）的吸附性较弱。 在传统的活性染料棉织物染色工艺中，为了提高活性染料的上染率和固色率，需要加入大量无机盐，如硫酸钠、食盐等，以削弱染料阴离子与棉纤维上的轻微负电荷之间的排斥力，一般我们将这种过程叫做“促染”。根据染料颜色以及染料结构不同，通常的用盐量范围为30～150g/L。然而由于在染色过程中使用的大量的无机盐无法进行回收和降解处理，染色后排放的带有颜色、同时又有较高含盐量的染色污水常会造成环境问题，如土壤盐碱化，水质改变等。
改性涤纶的发展 【转载】发布者：日期：2011-04-03 1941年英国Whenfield和Dikson以对苯二甲酸和乙二醇为原料合成了聚对苯二甲酸乙二酯，并制成了纤维，在我国商品名为涤纶。涤纶于1946年在英国工业化生产，1953年开始在世界范围内大规模工业化生产，1971年开始在数量上超过尼龙，成为第一大合成纤维。由于涤纶具有强度高、弹性好、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能，由其织成的衣物经久耐穿，电绝缘性好，易洗快干，具有“洗可穿”的美称，因而被广泛应用于服装、装饰、产业等领域。但是涤纶由于内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差。在相对湿度为95％的条件下，其最高吸湿率为0.7％，由于其吸湿性差，抗静电性不好，涤纶织物透气性不好，染色性差，抗起毛起球性差。 针对涤纶使用性能的缺陷，其改性研究主要有：一是物理改性方法，主要在涤纶的生产过程中进行物理共混改性；二是化学改性方法，运用化学接枝或嵌段的方法改变涤纶的分子链结构，改善涤纶的服用性能。 1 涤纶的染色改性 涤纶纤维是疏水性的合成纤维，缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性染料等结合的官能团。虽然具有能与分散染料形成氢键的酯基，但是涤纶分子链结构紧密，染料分子不易进入纤维内部，致使染色困难，色泽单调，直接影响到涤纶面料花色品种的开发。由于涤纶的结晶度高，纤维中只存在较小的空隙，当温度较低时，分子热运动改变其位置的幅度较小，在潮湿条件下，涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大，染料分子难以渗透到纤维内部。涤纶染色时通常只能用分散染料进行染色，并且必须在高温高压下或借助载体进行染色。为了提高涤纶的染色性能，从分子结构上考虑，提高分子链的疏松程度，将有助于染料分子的进入。改善染色性能主要采用的方法有：(1)与分子体积庞大的化台物共聚；(2)与具有可塑化效应的化合物混合纺丝；(3)导入具有醚键那样的和分散性染料亲和性好的基团。采用共聚方法改性制得的涤纶树脂熔点低，结晶度低，纤维的热性能和机械性能受到一定程度的损害。 阳离子染料可染改性方法是将涤纶染色改性剂，如简苯二甲酸二甲脂-5-磺酸钠(俗称三单体，英文缩写SIPM)与涤纶共聚，共聚后的涤纶分子链中引入了磺酸基团，可用阳离子染料染色，所染织物色彩鲜艳，染料吸尽率高，大幅度减少了印染废水的排放，共聚聚酯切片又能增加抗静电、抗起毛球及吸湿性能，是近年来改善涤纶染色性能的主要方法之一。日本尤尼吉卡公司用4份含磺酸基团的间苯二甲酸盐单元的阳离子可染聚酯与1份乙二醇／聚乙二醇／磺酸基间苯二甲酸钠／对苯二甲酸的嵌段共聚物共混纺丝，可制成具有高染色深度
阳离子可染涤纶染色不匀的成因及控制 前言 阳离子染料可染聚酯纤维(简称CDPET)是聚酯纤维的一个重要改性品种,1958年,由美国杜邦公司研制 成功,近年来得到长足发展。CDPET纤维织物染整后色彩鲜艳,手感柔和,仿毛感强,其纯纺或混纺织物,是常用的服装面料。 CDPET纤维染色极易出现染色不匀问题,若仅发生在纬向,会致成品开剪率提高;若出现在经向,会导致企业面对质量纠纷和索赔。染色不匀问题涉及纤维制造、纺纱、织造、印染等多道工序,其成因分析和质量责任的追溯十分困难。 本文根据织物染色不匀特征,如染色不匀在织物上的分布情况及程度,针对生产现场各工序生产特点,查 找原因,并结合技术检测手段作全面分析判断。 1 纤维制造对织物染色不匀的影响 1.1 CDPET纤维特性 CDPET纤维由对苯二甲酸、乙二醇和酸性改性剂缩聚制成。常用的第三单体改性剂是间苯二甲酸二酯-5-磺酸钠(SIPM)、对苯二甲酸二酯磺酸钠和间苯二甲酸双羟乙酯-磺酸钠(SIPE)。用这些单体改性的涤纶需要在115~120℃才能用阳离子染料染色,因此也被称为高温染色型(或高压型)CDPET纤维。 以SIPM共聚制得的CDPET纤维熔点比普通聚酯低,吸湿率比普通聚酯略有提高,但它的结晶温度明显提高。 CDPET纤维分子量、结晶度、强度较普通聚酯纤维低,其织物的抗起毛起球特性也比普通聚酯纤维要好,在后加工中可以免去烧毛工序,因而可以得到柔软丰满,具有羊毛般手感的织物。宏其化工CDPET纤维的杨氏模量比普通聚酯纤维低10%~30%,因而其织物也比普通聚酯纤维柔软,特别适合制作具有柔软风格的女装。 此外,与普通聚酯纤维相比,CDPET纤维的碱性水解速度大得多。因此在相同温度下碱处理时,CD-PET纤维的碱减量率要比普通聚酯纤维织物高得多。 1.2 纤维制造对织物染色不匀的影响及判别 当织物出现染色不匀问题时,应首先通过检测手段确定织物中CDPET纤维是否使用不当,或纤维原料是否有异常。一般情况下,当织物染整后出现大面积染色不匀时,应首先查找纤维原料在使用过程中是否发生问题。 CDPET纤维一般是在聚酯聚合过程中加入第三单体SIPM。当第三单体在聚合物链中的分布和含量不同时,其纤维的上染率也不同。另外,聚合物的结晶度和取向度不同,也会引起染色差异。 (1)随着SIPM加入量的增加,聚合物熔点(Tm),玻璃化温度(Tg)和结晶度下降,结晶温度(Tc)升高。所以,当织物出现染色不匀时,可以从布面抽取不同染色效果的纱,通过差示扫描量热仪(DSC)作热分析,以判别是否有不同类别的纤维混入。 例如,某染厂某批CDPET纤维织物经向染色不匀,而织厂用的是同一家纱厂同一批号的纱线。对染色不匀织物提取一定量有色差的经纱作DSC分析。 A纱和B纱的玻璃化温度(Tg)、熔融温度(Tm)和熔融焓有差异,尤其是熔融温度(Tm)和熔融焓相差较大,说明这是由于第三单体(SIPM)含量不同,使Tm和结晶度不同,因而上染率不同。从Tc来看,A纱的Tc略高于B纱,说明A纱中第三单体的含量高于B纱,因此,前者上染率高于后者。 根据DSC检验结果及染色不匀织物的数量,结合对纱、织厂现场检查情况综合分析判断,该批织物经向染色不匀,并非纺纱或织造过程中错条、错支或用错原料造成,而应是纤维生产厂供应的CDPET纤维在聚合过程已经存在质量问题。 (2)测定CDPET纤维强力和断裂伸长,如果纤维强力和断裂伸长存在明显差异,也有可能不是同一种 (批)CDPET纤维。表2是在纺纱现场对两家不同供货厂家的CDPET纤维抽样作拉伸和强力试验的数据。 在断裂伸长率和断裂强度平均值方面,甲纤与乙纤没有较大的区别,但断裂伸长率的CV%值差异很大。
阳离子可染改性涤纶纤维 阳离子可染改性涤纶纤维阳离子可染改性涤纶是在涤纶大分子上引入对阳离子染料具有亲和力的磺酸基或磷酸基团，分高压型(CDP)和常压型(ECDP)两种。 CDP纤维所加入抑第三单体为间苯二甲酸磺酸钠，其染色温度为120℃左右；ECDP纤维除第三单体外，还加入第四单体，常见的有脂肪或芳香二羧酸及其衍生物、脂肪或芳香二元醇及其衍生物以及羧酸类化合物等，其染色温度为100℃；ECDP纤维还分醚型和酯型两种，酯型的耐热性比醚型的好。 阳离子可染改性涤纶纤维的主要特点是可用阳离子染料常压沸染，这既克服了常规涤纶必须用高温高压或载体染色的不足，又可使毛/涤、涤/腈等混纺织物一浴法染色较为容易，而且染色的色泽比较鲜艳。阳离子可染改性涤纶可用于生产各类仿毛产品，短纤或长丝广泛用于生产多类混纺的精、粗纺呢绒，毛线、毛毯以及仿毛花呢等织物。 阳离子可染改性涤纶的缺点是强力较低，耐酸碱性较差，尤其对强碱很敏感，在强碱作用下水解速度比常规涤纶高2~3倍。但可利用这一特性对其进行碱减量处理，提高纤维的柔软性和吸湿性，进而提高其穿着舒适性。 另外，阳离子可染改性涤纶纤维的耐热性也较差，故在织物的定形后处理中，温度要适当降低，一般CDP为170℃，ECDP为160℃较好。 实务： 目前坊间染染改性涤纶纤维很多，主要以保特瓶回收后加工处理，为环保尽力；Recycle 标志。 现场染色加工与传统腈纶差异不大，差在批次的稳定度，纱的饱和值及起始上色温度、最大上色的温度点。 因此现场染色时每批纱务必要先做纱的饱和值(对比性)及起始上色温度、最大上色的温度点(Step-dyeing)控管，决定缓染剂使用量及持温控管点，否则问题层出不穷。
综合实验 纤维素阳离子改性剂的合成及应用 一. 实验目的与要求 1. 了解阳离子改性剂的合成方法; 2. 了解阳离子改性剂与纤维素作用的原理及改性方法; 3. 了解纤维素织物的染色性能的测定方法; 4. 掌握电位滴定法测定叔胺含量的方法; 5. 掌握用分光光度法测织物的上染率. 二. 实验原理及意义 纤维素中的羟基在水中能部分电离,使纤维素带负电荷,当用活性、直接等阴离子染料对其进行染色时,由于染料与纤维素带相同电荷,存在一定的排斥力,染料不易与纤维素结合,为此,用这些染料对纤维素染色时,染料的利用率不高,这样不仅增加染料的消耗,还会加重环境污染.将纤维素接枝阳离子基团,使纤维素带正电荷,这样无疑能提高染料的上染率.本实验合成阳离子改性剂的方法及纤维素的改性原理如下: R 3N+ClCH 2CH CH 2 O HX [R 3NCH 2CH CH 2]X +_[R 3NCH 2CH CH 2]X +_NaOH [R 3NCH 2CH CH 2]O +X Cell--OH+[R 3NCH 2CH CH 2]O +X NaOH 3NCH 2CHCH 2 OCell]OH +X _ 纤维素 阳离子化纤维素 三. 实验内容 1.叔胺含量的测定 (1) 配制0.2mol/L 盐酸(异丙醇—乙二醇 1:1)标准液溶液200ml 。 (2) 用基准物碳酸钠来标定配制的HCl 溶液,用甲基橙作指示剂. (3) 总胺的测定: 称取1.0～1.1g ＋二烷基二甲基叔胺,加50ml 异丙醇溶解,在磁力搅拌器上搅 拌均匀,在搅拌状态下,滴加0.2mol/L 的盐酸异丙醇—乙二醇标准溶液,并用酸度计测定溶液的pH 值(或电势mV 值)与HCl 加入量(Vml)的关系,作pH(mV)～V 图,求出滴定终点,计算出总胺的含量(mol/g)。 (4) 十二烷基二甲基胺含量的测定: 称取1.0～1.1g 融化的＋二烷基二甲基叔胺样品(称准至0.1mg)于100ml 烧杯中，慢慢加入10ml 乙酸酐(如样品有固体出现，则需要在温和的电炉上加 热融化)，摇匀后在室温下放置15min 。然后加入50ml 异丙醇溶液，放入搅拌 磁子，插入电极，开启磁力搅拌器，用盐酸异丙醇—乙二醇溶液进行电位滴 定，绘制滴定曲线。计算出叔胺的含量(mol/g)。 2. 改性剂的合成 (1) 取15g 十二烷基二甲基胺于三口瓶中,加入45ml 异丙醇,摇匀，滴加浓HCl 至
纤维素改性技术研究现状 摘要介绍了纤维素的改性反应，主要对近年来纤维素及其衍生物的接枝共聚技术的研究现状作综述。概述了纤维素结构及纤维素反应的特征，描述了一些以纤维素为基体的接枝共聚技术，包括传统的接枝共聚技术，对近来发展的可控枝技术、优化结构的功能集团的引用技术作重点阐述。 关键词纤维素改性接枝研究现状 The Research Aactuality of C ellulose’s Modifying Techologies Abstract Introduct cellulose's modifying reactions and the recent advances in graft polymerisation tech-niques involving cellulose and its derivatives are primary. It summarises some of the features of cellulose structure and cellulose reactivity. Also described are the various techniques for grafting synthetic polymers from the cellulo-sic substrate. In addition to the traditional grafting techniques, we highlight the recent developments in polymer synthesis that allow increased control over the grafting process and permit the production of functional celluloses that possess improved physical properties and chemical properties。 Keywords chemical modification of cellulose; graft; research actuality Contents 1 Introduction 2 The Molecule Structure of Cellulose 3 The Modifying Reaction of Cellulose 3.1Chemical Modifying 4 Cellulose Graft 4.1 Free Radicel Graft Copolymerisation 4.2Ionic Graft Polymerisation 4.3Ring Opening Polymerisation 4.4The End Radicel Coupling 4.5Living and Controling Free Radicel Polymerisation 5 Conclusions and Outlook 收稿：××××年××月。收修改稿：××××年××月 * 国家自然科学基金资助项目(No. xxxxxxxx) * * Corresponding author e-mail: aaa@https://www.doczj.com/doc/3515601533.html,
纤维素改性材料的发展与应用 前言：本文主要介绍纤维素改性材料的应用。天然纤维素来源丰富、价格低廉、是可再生且环境友好的高分子材料，其改性纤维素技术及其应用越来越受到重视。纤维素改性技术的应用前景广阔，其在环境保护、资源充分利用、生物化工等众多领域都发挥着重要的价值，适应人类充分利用自然资源，与自然环境和谐相处的发展趋势。因此，对纤维素改性材料的研究与应用也是现代科学家研究的重点。 关键字：纤维素；改性材料；应用；发展 主要内容：纤维素是地球上最丰富、可以恢复的天然资源具有价廉、可降解、对环境不产生污染等特点。因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。纤维素分子的结构式为（C6H10O5）n 是由很多D-吡喃葡萄糖彼此以B—1—4苷键连接而成的线型分子，每个葡萄糖单元中有3个极性羟基。纤维素这种有大量羟基存在，并于分子链间和分子内部广泛形成氢键的结构，极大地影响了其反应活性。为了使之达到人们所预期的吸附功能，必须对纤维素结构进行改性。通过改性后的纤维素适用范围更大，功能更强。而在对纤维素进行改性之前，由于纤维素本身的特点，通常需要对纤维素进行活化或溶胀处理。 纤维素的改性方法： 纤维素是由许多β-D-葡萄糖分子脱水缩合而成不分枝，β-葡萄糖分子借β-1，4 -糖苷连接纤维素的这一结构特点使得纤维素在经过适当的预处理后，可以通过一系列的化学改性反应制取不同用途的功能高分子材料。按其反应方法不同大致可分为氧化反应，酯化、醚化反应，亲核取代反应，接枝共聚改性和交联5种。 1、氧化反应。纤维素完全氧化的最终产物是二氧化碳和水，但是部分氧化作用可以把新的官能团——醛基、酮基、羧基或烯醇基等引入纤维素大分子，生成不同性质的水溶性或不溶性的氧化物称之为氧化纤维素。其中，以纤维素的选择性氧化反应，如高碘酸盐攻击C2或C3生成高还原性的二醛基的选择性氧化反应受到人们的高度重视。因为二醛纤维素DAC是制备不含葡萄糖环骨架的纤维素衍生物的好原料，利用高分子化学反应，二醛纤维素分子中的醛基可以方便地转变为其他官能团，这样便可得到具有新功能和新用途的纤维素衍生物。将二醛纤维素进一步氧化，可得到羧酸纤维素。羧酸纤维素在氢氧化钠中处理、可转变为-COONa型，呈弱碱性，可用于酸性气体的吸附。此外，作为生物医用高分子材料具有优良的水溶性和抗凝血性，可用于血液透析、血浆分离及人工肾等方面，羧酸纤维素还是一种优良的贵重金属提取分离螯合剂。 2、酯化、醚化反应。纤维素的酯、醚化反应是最为重要的纤维素衍生化反应，纤维素分子链上的羟基可与酸、酸酐、酰卤等发生反应生成酯，与烷基化试剂反应生成纤维素醚，于本世纪五、六十年代相继实现工业化。纤维素酯中，以纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯和纤维素黄原酸酯最为普遍和重要。目前已广泛应用于涂料、日用化工、制药、纺织、塑料、烟草、粘合剂、膜科学等工业部门和研究领域中。在纤维素醚产品中，以羧甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基纤维素（HPC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）等为代表,其产品也已商品化。在纤维素酯、醚的应用研究中,纤维素酯的银盐可作抗菌剂,纤维素酯与聚苯胺复合,可制备透明、高导电性材料。何永炳等人利用棉纤维碱化后与环氧氯丙烷反应进行醚化 再与乙二胺反应制得了含氮纤维素衍生物。 通常根据各取代基的种类、电离性以及溶解度的差异，将纤维素醚分类：取代基种类，分单一醚类，有烷基醚（如甲基纤维素、乙基纤维素）、羟烷基醚（如羟乙基纤维