一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，屬于紡織印 染技術領域。
【背景技術】
[0002] 羅布麻纖維作為一種天然纖維廣泛分布在中國的中部和東北部地區(qū)。研宄發(fā)現(xiàn) 羅布麻纖維具有吸濕性好、散熱快、透氣性優(yōu)良等特點，并且該纖維具有較強的抗菌性、抗 紫外線功能，因而羅布麻纖維不僅具有較好的物理性質，而且具有較好的藥用價值，因此 廣泛應用于很多領域，比如紡織品和醫(yī)藥領域。參見：Han，G. T. ;Wang，L. L. ;Liu，M.N.; Zhang? Y. M. Component analysis and microfiber arrangement of Apocynum venetum fibers ：The MS and AFM study.Carbohydrate Polymer. 2008?72?652-656；Li? M. H.； Han，G. T. ;Chen，H.；Yu. J. Y.；Zhang? Y. M. Chemical Compounds and Antimicrobial Activity of Volatile Oils from Bast and Fibers of Apocynum venetum. Fibers and Polymers. 2012,13, 322-328.
[0003] 到目前為止，已有許多專利對其它麻類纖維的改性進行了報道。如專利 CN201210225582. 4中提出了利用1- 丁基-3-甲基咪唑氯鹽離子液體來提高麻染色性能的 方法，將洗凈烘干后的麻纖維或者織物投入離子液體中進行恒溫處理，溫度70~130°C，時 間1~60min，經(jīng)過改性處理后的麻纖維或織物，用直接染料和活性染料染色時其染色性能 明顯得到提高，并且無鹽條件下也可達到較高的上染率，雖然減少染色過程中鹽的用量，但 所需染色溫度較高、能耗較大。CN201310319439. 6中提出一種苧麻纖維的復合晶變改性方 法，將苧麻纖維置于密閉容器中，充入改性介質，通過改變容器壓力等方法獲得復合晶變改 性苧麻纖維，改性后的纖維孔隙增大，結晶度降低，染色性能等也得到了提高，但對設備的 要求較高。CN201310136700. 9提出一種纖維素纖維的陽離子化改性方法，將4g棉纖維浸入 到含有1~50%陽離子改性劑的液氨中進行改性，處理20s~20min，烘干溫度95~180°C， 該方法不僅可以減少改性時間，而且解決陽離子化改性過程中堿助劑的使用及產生廢水污 染的問題，但是使用液氨存在一定的安全風險。CN200410043617. 8提出了一種亞麻纖維的 改性方法，將亞麻纖維放入含量為50~300g/L的尿素溶液中，浸透后取出，在輸出功率為 300~400W的微波爐中加熱1~4min，或600~800W的微波爐中加熱0. 5~3min，經(jīng)改 性后亞麻纖維的表面較粗糙，染色時的色深度比改性前提高6%以上。CN200710191881.X 提出了一種麻纖維接枝胺化改性工藝，將麻纖維放入〇. 1~40g/L的高碘酸鈉等氧化劑溶 液中處理5~1200min，得到氧化麻纖維，再將氧化麻纖維放入質量百分比為0. 01~5% 的端氨基超支化合物或端氨基超支化合物季銨鹽的水溶液中進行接枝胺化處理，溫度〇~ 100°C，時間1~120min，得到的纖維表面引入了豐富的氨基、亞胺基和季銨鹽支鏈，顯著提 高麻纖維的染色性能，但染色所需時間較長。
[0004] 與其它麻類纖維類似，羅布麻纖維中木質素、半纖維素和果膠等含量較高，而纖維 素含量較低，且結晶度高、取向度高，導致染色時染料在纖維上的滲透困難，可染性差，不容 易染勻和染透，因而這些缺點嚴重限制了羅布麻及其混紡制品的廣泛應用。然而，迄今為 止，文獻報道的關于羅布麻纖維的研宄大都是針對于羅布麻的脫膠方法和藥用價值的研 宄，而對于羅布麻纖維改性方面的研宄卻鮮見報道。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題，解決羅布麻纖維染色困難的問題，并拓寬 羅布麻纖維的應用研宄領域。本發(fā)明提供一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性 的方法，該方法既可解決羅布麻纖維可染性差，染色困難等問題，使改性后的羅布麻纖維的 染色性能有明顯改善，而且符合環(huán)保要求，可降低染色成本，解決染液廢水處理問題。
[0006] 本發(fā)明的技術方案：
[0007] 一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，該方法的具體操作步驟 如下：
[0008] (1)纖維預處理：將羅布麻纖維先后浸泡在鹽酸和碳酸氫鈉溶液中進行預處理， 浸泡一定時間后取出，用蒸餾水多次沖洗；
[0009] (2)改性：低溫下，將經(jīng)步驟⑴處理的羅布麻纖維用陽離子改性劑改性處理一定 時間；
[0010] ⑶烘干：將經(jīng)步驟⑵改性后的羅布麻纖維取出，用蒸餾水洗絳，低溫烘干一定 時間。
[0011] 其中，所述纖維預處理步驟的鹽酸濃度為0. 05~0. 2mol/L，碳酸氫鈉濃度為 0. 1~2mmol/L，處理時間為10~30min。
[0012] 所述改性步驟中陽離子改性劑是由苯乙烯（St)、丙烯酸丁酯（BA)、對乙烯基芐基 三甲基氯化銨（VBT)合成的三元共聚物，其用量為0. 2~2g/L，改性溫度為30~50°C，改 性處理時間為60~120min，浴比為1 : 100。
[0013] 所述烘干步驟中烘干溫度為30~50 °C，烘干時間為30~60min。
[0014] 本發(fā)明的基本原理是：
[0015] 羅布麻纖維表面的負電荷與陽離子改性劑所帶的正電荷通過靜電引力作用緊密 結合。
[0016] 本發(fā)明在對羅布麻纖維進行預處理的過程中，采用鹽酸溶液浸泡羅布麻纖維的目 的是去除纖維表面的金屬離子；采用碳酸氫鈉溶液浸泡的目的是中和預處理過程中所用的 鹽酸。
[0017] 本發(fā)明的優(yōu)越性：（1)羅布麻纖維經(jīng)過改性后，染料的上染百分率和色度學指標 與改性前相比，均明顯提高；（2)羅布麻纖維經(jīng)改性后，表面吸附較多陽離子聚合物納米粒 子，因此可與表面帶負電荷的染料通過靜電引力作用相結合，提高染料上染百分率，從而有 效解決羅布麻纖維染色困難的問題。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0019] 實施例1~4:
[0020]實施例1~4的工藝流程：纖維預處理一改性一烘干。
[0021] 按照表1所述的預處理、改性及染料用量制備各溶液，并對染色后的羅布麻進行 相關測試等。
[0022] 表1實施例1~4的工藝條件
[0023]
【主權項】
1. 一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，其特征在于，該方法的具 體操作步驟如下： (1) 纖維預處理：將羅布麻纖維先后浸泡在鹽酸和碳酸氫鈉溶液中進行預處理，浸泡 一定時間后取出，用蒸餾水多次沖洗； (2) 改性：低溫下，將經(jīng)步驟（1)處理的羅布麻纖維用陽離子改性劑改性處理一定時 間； ⑶烘干：將經(jīng)步驟⑵改性后的羅布麻纖維取出，用蒸餾水洗絳，低溫烘干一定時間。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，其 特征在于：纖維預處理步驟的鹽酸濃度為0. 05~0. 2mol/L，碳酸氫鈉濃度為0. 1~2mmol/ L，處理時間為10~30min。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，其 特征在于：改性步驟中陽離子改性劑是由苯乙烯、丙烯酸丁酯、對乙烯基芐基三甲基氯化銨 合成的三元共聚物，其用量為0. 2~2g/L，改性溫度為30~50°C，改性處理時間為60~ 120min，浴比為 1 : 100。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，其 特征在于：烘干步驟中烘干溫度為30~50°C，烘干時間為30~60min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及了羅布麻纖維的改性以利于染色的方法，屬于紡織印染技術領域。一種采用納米聚合物粒子對羅布麻纖維進行改性的方法，其中的陽離子聚合物是由苯乙烯、丙烯酸丁酯、對乙烯基芐基三甲基氯化銨合成的三元共聚物，簡稱陽離子P(St-BA-VBT)，該方法經(jīng)過纖維預處理、改性及烘干完成，本發(fā)明的優(yōu)越性：(1)羅布麻纖維經(jīng)過改性后，染料的上染百分率和色度學指標與改性前相比，均明顯提高；(2)羅布麻纖維經(jīng)改性后，表面吸附較多陽離子聚合物納米粒子，因此可與表面帶負電荷的染料通過靜電引力作用相結合，提高染料上染百分率，從而有效解決羅布麻纖維染色困難的問題。
【IPC分類】D06M15-37, D06M101-06, D06B21-00, D06M11-11, D06M11-76, D06B3-02, D06B15-00
【公開號】CN104831489
【申請?zhí)枴緾N201510274059
【發(fā)明人】房寬峻, 李彩燕, 劉秀明, 舒大武, 張健飛
【申請人】天津工業(yè)大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月22日