基于点击反应原理的羊毛防毡缩和抗菌整理的研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:s5871212
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
羊毛纤维作为天然纤维,具有许多优良的服用性能,是各类纺织品的重要原料,但是在外力的作用下羊毛织物因纤维表层的鳞片层易产生毡缩现象,并且羊毛织物能够为微生物提供适宜的条件促其生长繁殖,而这些现象的产生则会影响羊毛织物的服用性能,无法满足人们对生活品质的追求。鉴于此,本论文提出基于点击化学原理,采用聚氨酯预聚体和 N-苯基酰亚胺赋予羊毛织物优良持久的防毡缩和抗菌性能。
  本论文以适当摩尔比的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丁二醇(PTMG, MW=1000g/mol)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料合成了聚氨酯预聚体,并采用红外光谱对其进行结构表征,确定合成产物的分子结构,证明与理论上的聚氨酯预聚体结构相符合。首先,羊毛织物防毡缩整理是采用三(2-羧乙基)磷盐酸盐(TCEP)将羊毛纤维大分子中的二硫键还原为巯基,然后利用巯基-异氰酸酯点击化学在适当条件下通过化学键合的方式将聚氨酯预聚体接枝到含有巯基的羊毛织物,使预聚体在羊毛织物表面成膜达到耐久的防毡缩效果。对整理工艺优化得到最佳工艺条件为聚氨酯预聚体的用量5 wt.%、催化剂三乙胺的用量0.1 wt.%、反应温度55℃、反应时间60min;在最优整理条件下,防缩处理后的羊毛织物在经过25次标准水洗之后与原羊毛织物相比面积毡缩率从 78.60%降低到 15.57%;在经过 7000 次的摩擦之后织物表面只是有轻微的起毛起球,与原羊毛织物相比其抗起毛起球性提高了2级。
  之后,本论文又采用巯基-马来酰亚胺点击化学原理探究了羊毛织物的抗菌整理,先选用适当摩尔比的乙酸乙酯、顺丁烯二酸酐、苯胺在室温下合成N-苯基马来酸单酰胺,再用N-苯基马来酸单酰胺与乙酸酐在三乙胺的催化作用下制备出 N-苯基马来酰亚胺;然后在合适的反应体系中,将制备的 N-苯基马来酰亚胺与 TCEP 处理的羊毛织物通过巯基-马来酰亚胺迈克尔加成反应结合,从而赋予羊毛织物耐久的抗菌性能。优选的反应条件为 N-苯基马来酰亚胺5 wt.%,三乙胺0.05 wt.%,温度为室温,时间8h,溶剂为乙酸乙酯。通过红外光谱、拉曼谱图、埃尔曼反应验证了 N-苯基马来酰亚胺成功地接枝到巯基改性的羊毛织物上,利用抑菌圈法验证 N-苯基马来酰亚胺能赋予羊毛织物抗菌性,用震荡培养法定量分析得知抗菌整理后的羊毛织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可分别达99.57%和97.67%,而经过10次标准水洗之后其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍能保持在87.30%和89.25%,由此可见基于巯基-马来酰亚胺点击化学的抗菌整理能赋予织物耐久的抗菌性,此外,羊毛纤维因 N-苯基马来酰亚胺的交联作用断裂强力有所提高。
其他文献
轻量化是材料发展的一大趋势,碳纤维复合材料愈来愈多地代替传统金属材料,广泛应用在航空航天、国防、汽车工业等领域。因此需要碳纤维复合材料大规模生产。环氧树脂作为碳纤维复合材料用量最大的树脂基体,具备超强的机械性能,高尺寸稳定性,高粘结性,高内热性以及耐腐蚀性。环氧树脂体系的性能不仅影响了碳纤维复合材料的各项性能,而且对碳纤维复合材料的生产设备、生产方法和生产工艺影响重大。因此,本文对 CNFs,GO
人体测量学是服装学科中经久不衰的话题。进入大数据时代以来,科研人员、相关企事业单位等愈发意识到科技在人体数据获取中的重要作用,也相应地开发出一些智能测量服装、人体测量平台及软件。目前,用于人体下肢测量的平台或软件较少,其功能基本为体型监测或购物指导。  智能服装在多方行业的支持下发展,跨学科领域的进步促进了新产品的形成。近年来,石墨烯材料被认为是最具发展潜力的材料之一,其优良的导电导热性为众多研究
学位
传统针织印染加工多采用间歇式工艺,尤其是在针织物绳状染色生产过程中易产生褶皱擦痕、布面磨毛起毛、染色批差等问题,并且对水、电、汽的消耗大,废水排放量大,生产成本高。因此,研发针织物平幅连续式轧染工艺十分迫切。针织物特别是弹性针织物对张力敏感,织物渗透性比机织物好,平幅轧液过程中的张力差会导致针织物发生形变,使织物的带液率发生变化。而受到张力时若织物变形不匀,则易出现染液施加不均匀现象,从而影响染色
学位
腈纶,又称聚丙烯腈(polyacrylonitrile, PAN)纤维,通常是指含丙烯腈85%以上的丙烯腈共聚物或均聚物纤维。由聚丙烯腈纤维制成的制品通常具有高的耐光牢度、抗菌抗虫等优良性能,其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。由于腈纶传统染色存在时间长、温度高和染色不匀等问题,同时考虑缩短加工工艺,达到节能降耗的目的,提出了腈纶凝胶染色。腈纶凝胶染色是指聚丙烯腈纤维湿法纺丝过程中在其结构
学位
均相催化剂一般具备催化活性高、产物选择性高等优点,被广泛应用于化学合成等领域。然而,均相的催化体系面临诸如使用后催化剂不容易与产物分离、重复使用困难和产品存在污染等问题。非均相的催化体系可以部分解决这些存在的问题。分子筛、介孔二氧化硅、磁性四氧化三铁以及聚苯乙烯微球等均被用做催化剂载体制备负载型催化剂。  纤维素作为地球上含量最为丰富的天然有机高分子,具有成本低廉、溶剂稳定性好以及储量丰富等特点,
淡水资源短缺一直是全球大多数国家面临的一个严重问题,其中水污染是导致可利用水资源减少的重要原因。膜分离技术是一种简单、高效和方便的处理手段,而水中污染物的多样化导致对新型膜材料的需求也是越来越高,其中高分子纳米纤维膜材料因其巨大的比表面积和高的孔隙率而广受关注。同时,氧化石墨烯(GO)和聚多巴胺(PDA)具有超高的比表面积,其大分子表面具有大量的活性基团,作为一种新型吸附材料,被广泛应用于染料和重
学位
分散染料的溶剂染色作为一种新型染色技术被广泛关注,其主要优点是可以解决传统水染工艺产生的大量印染废水的问题,但缺点是所用的溶剂大部分为有机溶剂,严重影响了溶剂染色的进一步发展。低共熔溶剂(DES)作为一种新型绿色功能性离子液体,合成原料廉价易得,制备过程简单经济,而且这种溶剂无毒无污染并且可以生物降解,同时还具有良好的溶解能力以及非常低的蒸汽压。基于上述特点,相比于传统有机溶剂,低共熔溶剂在分散染
温敏性水凝胶是一类体积能受外界环境温度刺激而产生可逆性转变的聚合物胶体粒子,一般将其体积产生溶胀或收缩时的温度称之为体积相转变温度或最低临界溶解温度(LCST, Lower Critical Solution Temperature)。聚-N异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)温敏性水凝胶的体积相转变温度在 33℃附近,接近人体正常体温,因此具有广阔的应用远景。若能借助物理或化学手段,将PNIPAM温敏
电阻式应变传感器在多种领域可发挥重要作用,例如个体健康监护、动作识别、防弹研究等方面。目前,常见的应变传感器仍是传统的刚性结构,便携性和隐蔽性差,不方便使用。如果将这些元件固定到服装上,则有不耐用和拆卸复杂的缺点。纤维基应变传感器由于可以和服装良好集成,具有天然优势。  滞后性是应变传感器普遍存在的一个缺陷,由于纤维集合体本身的粘弹性,纤维基传感器在响应外界力学刺激时也不可避免地表现出较差的滞后性
金属有机骨架化合物材料(MOFs)是一类由金属簇作为骨架节点,由有机配体作为连接体而组成的具有三维立体结构的多功能晶体配位化合物,由于其自身所具有的超高的孔隙率和超大的比表面积而受到了广泛关注。此外,还可以通过改变金属离子或有机配体的种类来控制MOFs材料自身的结构性质,从而实现在不同领域的应用,其中稀土离子作为金属节点的稀土金属有机骨架化合物(REMOFs)材料因为其独特的荧光性能而受到关注。目