近日相关纺织科技工作室,经过十多年研究阳离子改性在纺织业的应用,至今一直未停止,同时并公开给业界分享实践经验,希望大家在环保纺织事业上更进一步,为行业出一分力。
阳离子改性剂的原理:
在于通过引入能够带正电荷的基团，提高化合物在特定介质中的吸附能力和附着力。这种改性剂通常指的是特殊阳离子聚合物，它们在与纤维素纤维反应后，能使纤维变成阳荷性，从而显著
提高活性、直接染料在纤维上的上染率。
阳离子改性剂的主要应用包括棉织物处理，通过改变纤维的表面电荷性质，改善染料在纤维上的吸附和扩散性，进而提高染色效果和染色牢度。
阳离子改性剂的作用机制涉及纤维在染液中带
电的情况。
在中性或碱性条件下，纤维表面一般带负电荷，这是由于纤维中的羧基、磺酸基等或纤维氧化生成的羧基发生电离，以及纤维在染液中吸附带负电的粒子如OH-所致。
由于大多数用于染纤维素纤维的染料(如活性染料、直接染料、还原染料隐色体等)在染浴中也带负电荷，因此在染色时存在静电斥力，导致染料的上染受到阻碍，上染率降低。阳离子改性
剂通过改变纤维表面的电荷性质，减少染料与纤维之间的静电斥力，从而提高染料的上染率和染色质量。
阳离子改性剂的应用:
由于织物常带负电，它对于带负电荷的乳胶粒有排斥作用，因此使用阳离子乳化剂可以克服这一障碍，提高浸渍效果。阳离子改性剂的使用不仅限于纺织工业，还广泛应用于印染、造纸、涂
料、油墨、化妆品、日用品、医药等领域，凭借其良好的分散、稳定、杀菌、柔软等特性，在多个行业中发挥着重要作用。
此外，阳离子改性剂的应用还包括通过制取带正电荷的聚合物乳液，这种乳液可用于浸渍织物。
阳离子改性剂的应用广泛，例如在纺织行业中，它可以改善涂料染色织物的手感，减少或不需要使用黏合剂，同时保持较好的固色牢度。此外，阳离子改性剂还在活性染料无盐染色方法中发
挥关键作用，通过引入负电荷到棉织物上，提高阳离子剂在棉纤维上的吸附量和扩散性，从而大幅降低化学用品的消耗和染色成本。
阳离子改性剂的成分:
阳离子改性剂的成分,主要包括阳离子季胺盐聚合物、醇类、脂肪族化合物、芳香族化合物、含氮化合物和含磷化合物等。这些成分通过特定的反应、处理、提取过程，形成了阳离子改性剂，
其离子性为阳离子，且可在水中溶解。
阳离子改性剂的原料来源
,主要原料来源于石化工业和化学品生产工业。主要包括以下几类：
1.醇类：如甲醇、乙醇、丙醇等。
2.脂肪族化合物：如硬脂酸、脂肪醇等。
3.芳香族化合物：如苯乙烯、苯丙烯等。
4.含氮化合物：如乙烯-丙烯-胺、乙烯-吡咯烷等。
5.含磷化合物：如磷酸二丁酯、磷酸甲酯等。
这些原料在加入不同反应剂和催化剂，经过多次反应、处理、提纯等过程后制得阳离子改性剂，其性质因原料的不同而异。
阳离子改性剂的使用方法:
阳离子改性剂的使用方法,主要包括以下几个步骤：
改性前处理工艺：
首先，在染色机内加入冷水，然后加入渗透剂，将成衣投入机内润湿处理5分钟。
接着，加入阳离子改性剂，处理10分钟。
加入纯碱，处理10分钟，以调节染浴pH值至10-11。
逐步升温至65-80℃，处理30分钟。
最后，放水，用冷水清洗两次。
染色工艺处方：
在染色机内加入冷水，然后加入匀染剂O，处理10分钟。
加入涂料色浆，处理10分钟。
逐步升温至75-80℃，处理30分钟。
放水，用冷水清洗两次。
如果牢度要求高，涂料染色后可再加入粘合剂进行固色处理，粘合剂用量一般为6-8%(o.w.f)，在70
℃处理10分钟，然后水洗。
注意事项：
改性剂对纤维素纤维有较好的亲合力，为了使织物改性均匀，改性剂要慢慢加入。
纯碱使改性剂与纤维发生化学键合，要使反应充分，应控制好反应温度与时间。
在涂料染色时，中浅色可以不加粘合剂，不经酵素洗，单用温度不高的皂洗也可获得一定的洗旧和磨白效果。
贮存：密封贮存，常温下贮存期为12个月12。
阳离子改性剂的品种:
阳离子改性剂的品种;主要包括季铵盐类、脂肪胺类、脲类和缩醛类。
具体如下：
1
.季铵盐类：这是应用最广泛的一类阳离子改性剂，由一条长链碳基和三个或四个季铵盐基团组成，具有良好的分散、稳定、杀菌、柔软等特性，广泛应用于纺织、印染、纸张、涂料、油墨
等多个领域。
2.脂肪胺类：由一长链碳基与如NH2、NH(CH2)nNH2等官能团结合而成，具有一定的亲水性和促进着色剂分散的性能，主要应用于印染、纺织、造纸和皮革等领域。
3.
脲类：可视为季铵盐类和脂肪胺类的转化产物，具有低泡型、中等凝胶的阳离子表面活性剂特性，有着很好的离子缔合能力，常见于纺织、印染、造纸、柔顺剂等领域。
4.缩醛类：通过缩醛反应合成而得，通常具有很好的再分散性、抗附着性和柔软性，适用于纺织印染、制革、柔顺剂等领域。
这些阳离子改性剂因其各自的特性和应用领域而异，被广泛用于提升产品的性能和稳定性。
阳离子改性剂配方:
阳离子改性剂配方:
阳离子改性剂的配方可以通过不同的方法制备，具体介绍如下：
1.
合成方法一：以环氧氯丙烷、二甲胺和二乙烯三胺为主要原料，最佳合成工艺为n(环氧氯丙烷)∶n(二甲胺)∶n(二乙烯三胺)=1.0∶1.0∶0.10。在滴加温度控制在20~30℃后，缓慢升温至70
℃并保温反应5小时。
2.合成方法二：使用聚乙烯基柠檬二酰胺,山梨醇三碳酸氢钠盐复合物与聚乙烯丙烯基羧酸酰胺进行交联，并使用阳离子表面活性剂对交联产物进行改性处理。此外，还可以通过聚邻苯二甲酸
乙二醇酯与二乙烯三胺的水溶液反应，得到聚邻苯二甲酸乙二醇酯(二乙烯三胺酯)盐，再与聚乙烯醇进行反应，并加入呈阳离子性的极性溶剂。
这些方法提供了不同的途径来制备阳离子改性剂，适用于不同的应用场景和需求。
阳离子改性剂的pH值:
阳离子改性剂的pH值.因产品和应用而异。
在一些描述中，阳离子改性剂的pH值被提及为5.0±1.0(1%水溶液)。
另一项应用中，提到了改性剂在酸性条件下(pH: 4-5)和碱性条件(pH: 9-11)均可使用。
还有一项研究讨论了阳离子改性剂PAE树脂的最佳工艺条件，其中包括改性pH值9～10。
另外，一项关于涂料染色交联剂(阳离子改性剂)的描述中，pH值被提及为7-7.5(1%cq)。
这些信息显示了阳离子改性剂的pH值范围较广，具体值取决于产品的特性和应用需求。在实际应用中，选择合适的pH值对于达到最佳的改性效果至关重要。
阳离子改性剂的制备方法:
阳离子改性剂的制备及合成方法,主要包括以下几种：
1.棉织物用高效阳离子改性剂的制备：这种方法涉及将尿素、乙二醛、甲醛反应得到2D树脂溶液，然后向反应器滴加二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酸羟酯类化合物的单体混合物和引发剂水溶
液，反应得到聚合物溶液。
最后，将2D树脂溶液和聚合物溶液混合，减压蒸馏后调节pH进行醚化反应，冷却至室温，得到棉织物用高效阳离子改性剂。
这种方法简单，操作性强，制得的阳离子改性剂能提高棉织物染料的吸附性能，染色效果好，降低染料液对水体的污染，有利于水体的生态保护1。
2.
阳离子改性剂的合成：以环氧氯丙烷、二甲胺和二乙烯三胺为主要原料，通过控制反应物的比例和用量、反应温度和反应时间，合成阳离子改性剂。
最佳合成工艺为：n(环氧氯丙烷)n(二甲胺)n(二乙烯三胺)=1.01.00.10，滴加温度控制在20~30℃，然后缓慢升温至70℃保温反应5h。
棉织物经阳离子改性剂处理后，在无盐的情况下用活性染料染色，可以达到常规染色织物的色深值(K/S值)，同时还能减少染料及纯碱的用量并缩短染色时间。
3.双反应活性基双阳离子基阳离子改性剂的制备：这种方法涉及将含有特定化合物的原料进行反应，制备出具有双反应活性基和双阳离子基的阳离子改性剂。具体制备方法包括特定的化学反
应步骤，旨在提供一种具有特定性能的阳离子改性剂。
这些方法各有特点，旨在通过不同的原料和工艺条件，制备出适用于不同应用场景的阳离子改性剂，以提高棉织物或其他纤维材料的染色性能、耐用性和环保性。
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