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为解决传统染色过程中无机盐浓度高、染色废水色度高和活性染料利用率低等问题,对棉纤维进行了阳离子化处理。本文采用接枝共聚法,创新性地选用过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发体系,用阳离子改性剂甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)对棉纤维进行处理,改性棉用于活性染料染色可以实现无盐染色,同时提高了活性染料利用率。以改性棉阳离子含量和常用商品染料活性艳蓝KN-R浸染染色的竭染率与固色率为依据,研究了引发剂配比、引发剂相对单体的用量、处理温度、处理时间、单体浓度和处理浴比对处理效果的影响,确定了改性条件：氮气保护下,NaHSO3与K28208摩尔比为0.4：1,引发剂与单体的摩尔比(基于K2S2O8)为0.01：1,反应温度30℃,反应时间60 min,单体浓度50 g/L时,棉纤维阳离子含量为0.0843 mmol g-1,处理浴比对阳离子处理效果无影响。对改性棉进行了ATR-IR测试证实了DMC已连接到棉纤维上；通过SEM发现改性棉纤维表面形貌几乎没有变化；XRD测试表明该接枝改性对棉纤维晶型没有影响,改性棉结晶度有轻微降低；TGA和DSC对改性棉进行热稳定性能分析发现该改性处理轻微降低了棉纤维的热稳定性。改性棉用于活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE和活性艳红M-3BE三支商品染料的无盐染色,固色率分别为96.8%、98.7%和97.3%,比传统有盐染色分别提高了29.6%、22.2%和18.1%,染料反应率均大于95%,并且改性棉染色能够实现透染。改性棉无盐染色布样K/S值增加,并具有良好的色牢度。无盐染色与有盐染色色深相当时,接枝共聚法改性几乎不影响布样色光性质,活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE以及活性艳红M-3BE有盐染色达到无盐染色等色深时染料分别节省20%、20%和25%。棉纤维经处理色光性质几乎无变化,并且该接枝法改性不影响纤维的强度。对改性棉吸附染料的过程进行了研究,分别用Freundlich和Langmuir吸附模型对活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE和活性艳红K-2BP三支染料在30℃和50℃下的吸附等温线进行了拟合,发现三支染料在改性棉上的吸附行为符合Langmuir吸附模型,拟合线性相关系数均大于0.98。吸附均为吸热过程,改性棉对活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE和活性艳红K-2BP在30℃和50℃吸附平衡时的最大吸附量为29.15mgg-1和30.40 mg g-1、24.15mg g-1和33.67 mg g-1、24.10mgg-1和29.33 mg g1,平衡吸附量均大于理论吸附值。染色热力学参数表明,DMC改性棉纤维吸附染料是吸热的过程。