Page 186 - 《精细化工》2023年第2期
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·408·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷

                 当前社会水资源短缺，减少染色用水以及废液                          1   实验部分
            的排放已成为整个印染行业首要解决的问题。泡沫
            染色是一种以空气代替水为染色介质的加工技术，                             1.1   试剂与仪器
                                                [1]
            可作为一种清洁生产方式用于染整行业 。泡沫染                                 纯棉平纹织物（经纬密度为 324 根/10 cm×278
                                                               根/10 cm）；甲基乙烯基二乙氧基硅烷、二甲基二乙
            色技术符合当今社会节能减排的要求，具有极高的
                                                               氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、2,4,6-三甲基苯甲
            推广价值。
                                                               酰基-二苯基氧化膦（TPO），AR，北京百灵威科技
                 目前，泡沫染色的研究主要集中在工艺优化以                                                                    [3]
                           [2]
            及设备的改进上 。其中，泡沫染色织物的固色常                             有限公司；聚合型黄色蒽醌染料，实验室自制 ；
                                                               十二烷基硫酸钠（SDS），AR，天津市光复精细化
            采用以下两种方法：一是采用改性染料对棉织物进                             工研究所；曲拉通 X100，AR，国药集团化学试剂有
            行泡沫染色，通过光接枝进行固色                  [3-5] ；二是采用
                                                               限公司；无水乙醇，AR，天津市富宇精细化工有限
            UV 光固化技术，在染色体系中加入光固化剂以达                            公司；盐酸（质量分数 36%~38%），N,N-二甲基甲酰
            到固色的目的       [6-7] 。后一种方法适用范围广，可应用                 胺（DMF），AR，天津市科密欧化学试剂有限公司。
            于大部分染料的固色。目前，光固化体系中常用的                                 AS 系列超声清洗机，天津奥特塞恩斯仪器有限
            光固化剂为丙烯酸酯型聚氨酯，但因其光固化成膜                             公司；SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵，巩义市予华仪
            性、耐水性和力学性能差在纺织领域的应用上受到                             器有限责任公司；EMS-8A 型定时数显磁力搅拌器，
                   [8]
            了限制 。光固化聚硅氧烷具有无机和有机基团的                             天津市欧诺仪器仪表有限公司；BAO-80A 型精密鼓
            特殊分子结构，因而具有更加优异的化学和物理性能，                           风干燥箱，上海施都凯仪器设备有限公司；Spectrum
            应用广泛    [9-10] 。此外，聚硅氧烷因其重复的 Si—O 主                One-B 型傅里叶变换红外光谱仪，美国 PE 公司；
            链结构和 Si—CH 3 侧基结构使其较其他材料具有表                        AVANCEⅢ400 MHz 超导核磁共振波谱仪，瑞士
            面张力低     [11] ，在纤维表面具有良好的铺展成膜性，                    Bruker 公司；Waters 2414 凝胶渗透色谱仪（GPC），
            常作为纺织品整理剂。在侧基中引入功能化基团可                             美国 Waters 公司；JSM-6460LV 型扫描电子显微镜，
            成为功能整理剂，比如引入烷基等疏水基团可以赋                             日本电子株式会社；CM-3600D 分光测色仪，上海
            予织物疏水性       [12-13] ，引入苯环、二苯甲酮等具有吸收               凯得色彩管理有限公司；UVACUBE 100 紫外光固
            紫外线能力的基团可以赋予织物抗紫外老化性                     [14-15] 。  化箱， 上 海尔迪 仪 器科技 有 限公司；
                                                               YG(B)026HC-500 型电子织物强力测试仪、YG821L
            在聚硅氧烷整理剂的基础上，在侧基上引入不饱和
                                                               型织物风格仪，山东莱州市电子仪器厂；YG461Z
            双键，使其具有光固化能力，从而具有更加优异的
            成膜性   [16-17] 。迄今为止，大部分国内外研究学者采用                   型电脑式透气性测试仪，中国宁波纺织仪器厂；
                                                               YG(B)912E 型纺织品防紫外性能测试仪，温州市大
            硅氧烷作为改性单体运用到光固化涂料印花                   [18-19] ，或
                                                               荣纺织仪器有限公司；SW-12A 耐洗色牢度试验机，
            者将高相对分子质量聚硅氧烷直接应用于纺织品整
                                                               无锡纺织仪器厂；KRUSS DSA25 标准型接触角测
            理 [20] ，但以纯有机硅光固化低聚物的形式在织物固
                                                               量仪，克吕士科学仪器（上海）有限公司。
            色或整理等方面应用相对较少。硅氧烷低聚物具有
                                                               1.2   实验方法
            聚合度低、黏度低和分子链短的优点，既可以在油                             1.2.1   硅氧烷低聚物合成
            性体系中溶解，又可以在亲水体系中溶解或分散                      [21] ，      将 18 mL（0.1 mol）甲基乙烯基二乙氧基硅烷、
            可直接加入染色体系而实现染色固色同步。同时，                             8.2 mL（0.05 mol）二甲基二乙氧基硅烷、13.1 mL
            以不饱和双键作为 UV 光固化聚硅氧烷的反应活性                           （0.05 mol）二苯基二乙氧基硅烷和 3.6 mL 去离子水
            基团具有光固化速度快、反应活性高的优点。                               加入到三口烧瓶中，开启搅拌预热至 75  ℃，而后加
                 本文拟以甲基乙烯基二乙氧基硅烷、二甲基二                          入催化剂盐酸，调节体系 pH 为 4，反应 5 h。反应结
            乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷为原料，在酸性                             束后旋蒸 除去乙醇及 水，形成透 明特性黏度为
            条件下进行水解缩聚，形成含有甲基、苯基和乙烯                             1.73 dL/g 的硅氧烷低聚物。反应式如下所示。
            基的活性硅氧烷低聚物，并应用于聚合型黄色蒽醌
            染料的泡沫染色体系。对棉织物进行泡沫染色和 UV
            光固化固色，硅氧烷低聚物形成网状交联结构将染
            料包覆在纤维上，可以提高染色棉织物的色牢度，
            同时赋予织物一定的疏水和抗紫外线的复合功能
            性，为棉织物新型染色技术的开发与提升提供理论
            支撑。
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