【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种季铵盐氧化壳聚糖改性织物的制备方法及生态染色应用，属于纺织品功能改性及环保染色。
技术介绍
1、天然纤维因具有手感柔软、亲和人体、保暖、吸湿透气等优良特性，备受人们的青睐，在纺织服装领域广泛应用。活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、应用性广、湿牢度优特点，是织物纤维染色的首选染料。但织物的活性染料染色过程中也存在诸多问题，如染料阴离子与纤维阴离子之间存在斥力，会导致活性染料上染率偏低。为增强织物对染料的亲合力，目前传统染色技术通过加入大量的无机盐、碱等染色助剂来提高染料的上色率。无机盐的加入虽提高了染料的上染率，但直接排放的废水中含盐量较高，并有较多的水解染料形成，既增加了染色成本，又破坏生态平衡，还给环境造成严重污染。活性染料染色的盐处理问题长期困扰着印染行业，实现活性染料低盐、无盐染色的低能耗、高效率工艺一直是科研工作者研究的热点。因此，研发一种安全环保、亲和舒服的生态改性织物，开发生态环保染色技术迫在眉睫。
2、现有改进技术中低盐或无盐染色主要通过将纤维织物经过适当化学改性或者树脂整理后，能大幅提高纤维与活性染料的结合能力。常用的阳离子改性剂包括环氧类阳离子化合物、氮杂环阳离子化合物、氯代均三嗪化合物和丙烯酰胺类季铵盐等，但这些改性剂热稳定性差、容易水解、用量大、有效利用率低[刘添涛,陈志华.活性染料低盐和无盐染色技术.染整技术,2023,45(10):1-9]。
3、壳聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、无抗原性、吸附性以及成膜性的特点，在纺织印染、日用环保、工业废水处理、生物医药等
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种季铵盐氧化壳聚糖改性织物的制备方法及生态染色应用，所述的改性织物是将季铵盐氧化壳聚糖在超声波作用下溶解在1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物离子液体中，通过加入碱性催化剂于微波辐射下使季铵盐氧化壳聚糖与织物发生交联加成反应，然后使用无水乙醇置换出离子液体，在烘焙条件下进行半缩醛反应，使季铵盐氧化壳聚糖多位点接枝在织物表面，得到改性织物。该改性织物具有吸湿透气，亲和人体，服用舒适，抗菌持久，染料结合力强，无盐生态染色等优点。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种季铵盐氧化壳聚糖改性织物，其是将季铵盐氧化壳聚糖在超声波作用下溶解在1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物离子液体中，通过加入碱性催化剂于微波辐射下使季铵盐氧化壳聚糖与织物发生交联加成反应，然后使用无水乙醇置换出离子液体，在烘焙条件下进行半缩醛反应，使季铵盐氧化壳聚糖多位点接枝在织物表面而得到。
4、上述季铵盐氧化壳聚糖改性织物的制备方法，包括以下步骤：
5、(1)将煮练退浆或脱胶后的织物加入到1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物离子液体中，30～45℃下润胀20～40min，得到预处理的活化织物。
6、(2)将活化织物取出；在1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物离子液体中加入季铵盐氧化壳聚糖于超声波作用下在65～80℃进行溶解，配制成质量浓度为0.4～2％的季铵盐氧化壳聚糖离子液体溶液；然后加入碱性催化剂进行溶解，使其在季铵盐氧化壳聚糖离子液体溶液中的质量浓度为0.6～3.5％；放入活化织物在微波辐射条件下搅拌反应0.5～2h，取出织物，用无水乙醇浸泡织物3次，每次30～60min，除去离子液体。
7、(3)将步骤(2)得到的织物放入热定型机中60～80℃预烘15～20min，再升温至100～120℃焙烘5～8min，最后60℃干燥2～3h，清水洗涤晾干，即得季铵盐氧化壳聚糖改性织物。
8、作为优选，本专利技术步骤(2)中所述季铵盐氧化壳聚糖的粘均分子量19.7～～41.6万，c3位n-甲基丙烯酰胺接枝率为41.76～55.24％，c2、c3位醛基含量为0.138～0.584mmol/g，c6位季铵盐取代度为63.54～86.21％，脱乙酰度≥82.16％，在水中的溶解度≥21.5g/100ml；所述季铵盐氧化壳聚糖的结构式如下：
9、
10、作为优选，本专利技术步骤(2)中，活化织物与季铵盐氧化壳聚糖离子液体溶液的浴比为1g:20～40ml。
11、作为优选，本专利技术步骤(2)中，超声波功率为100～180w。
12、作为优选，本专利技术步骤(2)中，碱性催化剂选为亚磷酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾。
13、作为优选，本专利技术步骤(2)中，微波辐射功率为300～620w，微波辐射温度为50～65℃。
14、作为优选，本专利技术步骤(3)中，热定型机的升温方法为间歇升温，每升温20℃后暂停1min，其中，升温速率为10℃/min。
15、作为优选，本专利技术所述织物为纤维素纤维织物、蛋白质纤维织物、纤维素纤维与蛋白质纤维混纺织物、纤维素纤维与化学纤维混纺织物。
16、通过优化季铵盐氧化壳聚糖的质量浓度、超声波的功率、碱性催化剂的质量浓度、微波辐射的功率和温度以及热定型机的焙烘温度及时间，可以获得一系列不同季铵盐氧化壳聚糖接枝率的改性织物。
17、与现有技术相比，本专利技术中季铵盐氧化壳聚糖改性织物的制备原理和优点如下：
18、1、本专利技术采用1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物碱性离子液体作为反应介质，通过碱性催化剂催化季铵盐氧化壳聚糖分子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种季铵盐氧化壳聚糖改性织物，其特征在于：所述的改性织物是将季铵盐氧化壳聚糖在超声波作用下溶解在1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物离子液体中，通过加入碱性催化剂于微波辐射下使季铵盐氧化壳聚糖与织物发生交联加成反应，然后使用无水乙醇置换出离子液体，在焙烘条件下进行半缩醛反应，使季铵盐氧化壳聚糖多位点接枝在织物表面所得到。
2.一种权利要求1所述的季铵盐氧化壳聚糖改性织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述季铵盐氧化壳聚糖的粘均分子量为19.7～41.6万，C3位n-甲基丙烯酰胺接枝率为41.76～55.24％，C2、C3位醛基含量为0.138～0.584mmol/g，C6位季铵盐取代度为63.54～86.21％，脱乙酰度≥82.16％，在水中的溶解度≥21.5g/100mL；所述季铵盐氧化壳聚糖的结构式如下：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，活化织物与季铵盐氧化壳聚糖离子液体溶液的浴比为1g:20～40mL。
5.根据权利要求2所述的制备方法
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，碱性催化剂选为亚磷酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，微波辐射功率为300～620W，微波辐射温度为50～65℃。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，热定型机的升温方法为间歇升温，每升温20℃后暂停1min，其中，升温速率为10℃/min。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述织物为纤维素纤维织物、蛋白质纤维织物、纤维素纤维与蛋白质纤维混纺织物、纤维素纤维与化学纤维混纺织物。
10.一种权利要求1所述的季铵盐氧化壳聚糖改性织物在活性染料及酸性染料无盐生态染色中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种季铵盐氧化壳聚糖改性织物，其特征在于：所述的改性织物是将季铵盐氧化壳聚糖在超声波作用下溶解在1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物离子液体中，通过加入碱性催化剂于微波辐射下使季铵盐氧化壳聚糖与织物发生交联加成反应，然后使用无水乙醇置换出离子液体，在焙烘条件下进行半缩醛反应，使季铵盐氧化壳聚糖多位点接枝在织物表面所得到。
2.一种权利要求1所述的季铵盐氧化壳聚糖改性织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述季铵盐氧化壳聚糖的粘均分子量为19.7～41.6万，c3位n-甲基丙烯酰胺接枝率为41.76～55.24％，c2、c3位醛基含量为0.138～0.584mmol/g，c6位季铵盐取代度为63.54～86.21％，脱乙酰度≥82.16％，在水中的溶解度≥21.5g/100ml；所述季铵盐氧化壳聚糖的结构式如下：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国丽，许云辉，张文艺，郭文明，王鑫，张慧茹，秦光正，王帅平，王明辉，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：
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