非水介质中纤维素材料的共价彩色化修饰

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纤维素是世界上蕴藏量最丰富的可再生资源。在全球面临资源枯竭的大环境下,通过绿色可持续的方法,将纤维素进行共价修饰来增加它的附加值,拓展它的应用范围是我们必然的抉择。
  本文围绕两个纤维素基物质(棉、再生纤维素)的非水相介质共价彩色化修饰展开研究:
  (1)探究了棉织物在二元非均相有机溶剂体系的染色技术,为后续非水介质中制备生物基色浆提供基础支持。由于二甲基亚砜(DMSO)对棉织物良好的溶胀能力,因此选择它来代替水作为染化料的良溶剂;通过EHS评估,选择辛酸乙酯(EO)作为促染介质来代替电解质。这两种溶剂在室温下是不混溶的,但在加热和搅拌下能形成连续相,因此在染色后能实现简单分离。通过调节DMSO和EO的比例,可以实现棉织物的充分溶胀和染料的充分上染。与传统的水相染色相比,溶剂染色工艺能减少40%左右的染料损失,并且无需无机盐促染。染色实验重复了十次,在每个染色循环实验结束后,能回收98.5 v%的EO和DMSO并重复使用。该方法能普遍适用于一氯均三嗪类活性染料的棉织物染色,染后的棉织物具有良好的皂洗色牢度和优异的耐干/湿摩擦牢度。因此,非均相 DMSO/EO 体系在实现棉织物的共价彩色化修饰的同时,并且能从源头控制污染,这是一种可持续的绿色染色体系。
  (2)以纤维素木浆板为原料,采用冷磷酸溶解再生的方法,制备出了再生纤维素(RC)。接着,将RC悬浮液冻干、粉碎,分散在DMSO介质,在非水介质中实现活性染料的上染。与水相中活性染料上染RC相比,活性染料的利用率能提高40%左右。非水相介质活性染料染色的方法能适用于不同原料来源(木浆、竹浆、废弃棉)的RC。并且,染色过程只略微影响RC的微观形貌、流变学性质、热力学性质。所制备的CRC悬浮液还能通过皮克林乳液的方法制备彩色复合材料或者通过印花的方式制备彩色织物。
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