甲壳胺纤维的化学改性及天然染料染色性能的研究

摘要

甲壳胺纤维具有良好的抗菌性、生物相容性和生物降解性，是一种新型的功能性纤维，具有广泛的应用前景。然而甲壳胺纤维在染整时遇酸性条件的加工（如酸性染料染色、酸中和处理）存在严重的酸溶失问题，这降低了混纺物中甲壳胺纤维的含量和混纺物的功能性，从而降低了甲壳胺纤维的应用价值。本论文针对上述问题，采用双环氧基类、氮丙啶类和碳二亚胺类三种不同结构的水溶性交联剂对甲壳胺纤维进行交联处理，试图提高其耐酸性，并采用功能性天然染料对交联纤维进行染色，赋予其更多的功能性。研究结果表明：
　　（1）经双环氧基交联剂处理后，甲壳胺纤维耐酸性显著提高，在酸溶液中的失重率显著降低，纤维热稳定性和抗氧化能力有所提高，纤维晶体结构、回潮率及对直接和活性染料的吸附能力未发生变化，但纤维拉伸强度有所降低。
　　（2）经氮丙啶交联剂交联改性后，甲壳胺纤维耐酸性明显提高，纤维的拉伸强度和回潮率有所增加，纤维热稳定性、晶体结构及对直接和活性染料的吸附能力未发生变化。
　　（3）经碳二亚胺类交联剂处理后，甲壳胺纤维耐酸性增加，纤维热稳定性和回潮率有所增加，纤维晶体结构及对直接和活性染料的吸附能力未发生变化。
　　（4）三种交联剂对甲壳胺纤维的交联程度由高到低顺序依次为：双环氧基类交联剂>氮丙啶类交联剂>碳二亚胺类交联剂。
　　（5）紫胶色素在弱酸性条件下在交联甲壳胺纤维上的吸附等温线更加符合Langmuir-Nernst模型，Langmuir型吸附占总吸附的比例高于Nernst型吸附，紫胶色素与纤维之间的离子键结合占主导作用。交联对紫胶色素在甲壳胺纤维上的吸附和染色性能影响极小。经紫胶色素染色后，交联和未交联甲壳胺纤维的抗氧化性显著提高，而交联甲壳胺纤维的优良抗菌性保持不变。