Haupt anwendungen von Zellulose fasern

Hintergrund und Übersicht

Zellulose faser ist die Faser, die durch Verarbeitung des Stiels und des Basts bestimmter Pflanzen erhalten wird. In der Regel werden Nadel bäume und Laubbäume als Rohstoffe verwendet. Der Faser durchmesser beträgt 20-120μm, die Länge beträgt 0,5-5mm, die Zug festigkeit beträgt 300-800MPa und der Elastizität modul beträgt 10-30GPa. Es hat eine gewisse Alkali beständigkeit und eine gute Adsorption an Zement partikel, aber die Schwellung mehr sexuell. Es kann anstelle von Asbest verwendet werden, um faser verstärkte Zement platten für den Bau von Innenräumen geeignet zu machen. Wenn es mit kalkhaltigen Materialien (Kalk, Zement usw.), kieselsäure haltigen Materialien (Quarzsand, Kieselgur usw.) gemischt und durch Dämpfen gehärtet wird, es kann zu asbest freien Kalziums ilikat platten gemacht werden, die eine gute Feuer beständigkeit und Dimensions stabilität aufweisen. Es kann als Innen-und Außenwand paneele von Gebäuden und Schiffs trennwand paneelen usw. verwendet werden.

Anwendung

Als erneuerbares natürliches Polymer material hat Cellulose die Vorteile der biologischen Abbaubarkeit und des niedrigen Preises und hat eine große Anzahl von Hydroxylgruppen in der Molekül kette, die mit vielen kleinen molekularen Verbindungen reagieren und modifizieren können, um verschiedene anti bakterielle Cellulose produkte zu erzeugen. Fluff Zellstoff kann nicht nur als Funktions material auf Cellulose faser basis, sondern auch als wasser absorbieren des Material verwendet werden und wird derzeit häufig bei der Herstellung von Damen binden und Papier windeln verwendet. Wenn das Flusen pulpe anti bakteriell modifiziert wird, um ein anti bakterielles Produkt herzustellen, kann es die Schädigung des menschlichen Körpers durch Bakterien wirksam reduzieren, was nicht nur die Qualität des Produkts verbessern kann. seine Funktion erweitern, aber auch den Mehrwert des Flusen zellstoffs erhöhen.

Modifiziert

In den letzten Jahren haben inländische Kollegen viel Forschung zur Verbesserung der Nutzungs rate von Reaktiv farbstoffen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass es schwierig ist, eine hohe Nutzungs rate zu erreichen, indem einfach die Moleküls truktur des Farbstoffs selbst modifiziert wird, da die Hydrolyse der aktiven Gruppe nicht überwunden werden kann. Das Problem des Färbens von Reaktiv farbstoffen und Cellulose fasern kann jedoch durch Modifizieren von Cellulose fasern und Verbesserung der Reaktivität von Farbstoffen und Fasern verbessert werden. Dieser Artikel behandelt und diskutiert die chemische Modifikation und Vernetzung des Färbens von Cellulose fasern aus der Perspektive des reaktiven Färbens.

1. Amation Modifikation von Zellulose fasern

Das elektro phile Zentrum der mit Reaktiv farbstoffen gefärbten Baumwoll faser befindet sich auf dem Farbstoff, und das Sauerstoff anion des nukleophilen Zentrums befindet sich auf der Faser. Die neu entstandene Faser modifikation färbung verleiht dem elektro philen Zentrum die modifizierte Baumwoll faser, während sich das nukleophile Zentrum auf dem Farbstoff molekül befindet. die Adsorption von anionischen Farbstoffen an Cellulose fasern nach Quaternisierung modifikation ist stark verbessert, seine Färbe rate auf Cellulose fasern kann sogar nahe 85% bis 98% betragen. So dass Reaktiv farbstoffe auch Gewebe unter neutralen oder salz freien Bedingungen färben können.

1) Amino-oder Amino alkyl modifikation von Cellulose fasern

Nachdem die Cellulose fasern mit Amino alkyl gruppen verbunden sind, wird nicht nur die Reaktivität mit Reaktiv farbstoffen stark verstärkt, sondern auch nach der Proton ierung in saurem Medium können qua ternäre Ammonium kationen gebildet werden. die Farbstoff anionen positionieren und adsorbieren können. Ein typisches Beispiel für diese Art der Reaktion ist die Behandlung von 2-Aminoethylcellulose ether cell-o-CH2CH2NH2 mit 2-Aminoethylsulfat bei 130 °C für eine Reaktions zeit von 15 Minuten. Der größte Teil der Amini erung erfolgt durch die Reaktion von Halo alkyl amin und Cellulose. Beispiels weise kann Diethyl amino ethyl cellulose durch Reaktion von Chlor ethyl diethylamin hydrochlorid mit Cellulose fasern hergestellt werden: Zelle-o -CH2CH2N(C2H5)2. Diese modifizierte Faser ist sehr reaktiv gegenüber Reaktiv farbstoffen.

2) Quartäre Ammonium gruppen modifikation der Cellulose faser

Die reaktive quartäre Ammonium verbindung wird verwendet, um die Cellulose zu aktivieren und zu modifizieren, und die quartäre Ammonium gruppe kann mit der Faser verbunden werden, was die Färbe leistung der Faser stark verändern kann. Ein typisches Beispiel ist die Behandlung von Baumwoll fasern mit quartären Ammonium verbindungen von Epoxy trimet hylamin (der Außenhandels name ist GlytacA), die die Reaktions geschwindigkeit von Fasern und Reaktiv farbstoffen stark erhöhen können. und kann auch zum neutralen und salz freien Färben verwendet werden.

Damit modifizierte Baumwoll fasern weisen eine hohe Direktheit gegenüber Säure-, Direkt-und Reaktiv farbstoffen auf. Das Färben mit Reaktiv farbstoffen kann unter neutralen salz freien Bedingungen (100 °C) fixiert werden. Wenn die Menge an Modifikator hoch genug ist, kann die modifizierte Faser den Farbstoff in der Farbstoff lösung vollständig absorbieren, und die Farbstoff aufnahme rate kann fast 100% erreichen.

3) Stickstoff hetero cyclische Gruppen modifikation von Cellulose fasern

Ein typisches Beispiel für diese Modifikation ist der Nikotin säure substituent an der molekularen Cellulose verbindung.

Während der Reaktion beträgt der pH-Wert 8, wird bei 200 °C gebacken und die Nikotin säure gruppe wird durch die Ester gruppe verbunden. Während der Reaktion tritt auch Hydrolyse auf und Niacin wird freigesetzt. Die Anwesenheit von Nikotin säure kann jedoch die Farb fixierung reaktion von Reaktiv farbstoffen und Fasern beschleunigen, da sie als Katalysator für nukleophile Reaktionen verwendet werden kann. Während des Färbe prozesses kann diese modifizierte Faser wie die oben erwähnte tertiäre amino modifizierte Faser eine auto katalytische Rolle im Färbe prozess spielen und die Farb fixierung geschwindigkeit beschleunigen. Daher kann die Farbe unter salz freien und neutralen Bedingungen fixiert werden. In der Tat hat es selbst bei schwachem Säuregehalt (pH = 3) eine hohe Farbe chtheit bei 80 ° C und die Wasch echtheit ist ebenfalls gut.

4) Methyl ol acrylamid und Amini erungs modifikation von Cellulose fasern

Nach Behandlung von Cellulose mit der Methyl ol acrylamid gruppen enthaltenden Verbindung Methyl ol acrylamid (NMA) können aktive Fasern hergestellt werden: cell-o-CH2NHCOCH = CH2. NMA-aktive Baumwolle kann mit Alkyl amino sulfon säure enthaltenden Farbstoffen unter Bildung chemischer Bindungen reagieren. Alkan sulfamin säure farbstoffe können aus Farbstoffen vom Typ Procion H hergestellt werden.

5) Modifikation der Cellulose faser mit stickstoff haltigem Vernetzung mittel

Die meisten Vernetzung mittel oder Harze für Cellulose faser gewebe enthalten Stickstoff atome oder Amin gruppen. Ihre Anwesenheit verbessert auch die Färbe eigenschaften, wie oben für die Amini erung von Cellulose fasern beschrieben. Mit Trimet hylol melamin behandelte Baumwoll stoffe weisen selbst in sauren Bädern hohe Farbstoff aufnahme raten für Direkt farbstoffe auf. Dies alles hängt mit den Amino alkyl gruppen in ihren Molekülen zusammen. Wenn beim Backen des Harzes eine bestimmte Menge an Amin verbindungen zugesetzt wird, wird das fertige Gewebe mit anionischen Farbstoffen gefärbt, und die Fixierung srate oder Farbstoff aufnahme rate ist sehr hoch. Nachdem das Baumwoll gewebe beispiels weise mit einem üblichen DMDHEU-Harz und Hydroxy ethyl amin behandelt und 3 Minuten lang bei 150 ° C in Gegenwart eines Katalysators gebacken wurde, wird seine Färbe fähigkeit stark verbessert. Selbst in einem sauren Bad (pH = 3,0 ~ 3,5) haben anionische Farbstoffe eine hohe Farbstoff aufnahme rate.

2. Amino polymer Modifikation von Zellulose fasern

Die chemische Struktur von Chitin nach partieller Deacylierung ist Poly (N-Acetyl-D-Glucosamin). Nachdem die Baumwolle mit Chitosan behandelt wurde, kann die Versteck eigenschaft des direkten Färbens verbessert und die Farbstoff aufnahme und Farbtiefe erhöht werden. Nach der Behandlung damit werden jedoch die Nasse chtheit und die Reibe chtheit reduziert. Der Grund ist, dass Chitosan, wenn es verarbeitet wird, nur an der Faser oberfläche befestigt werden kann. Nachdem die Amino gruppe in einem sauren Medium in ein Kation proton iert wurde, obwohl sie durch Coulomb-Anziehung eine große Menge anionischer Farbstoffe absorbieren, die Deckung leistung verbessern und die Farbstoff aufnahme rate erhöhen kann, aber es verhindert, dass der Farbstoff in die Faser diffundiert, so dass die Echtheit sehr schlecht ist. Besonders wenn der pH-Wert ansteigt, verliert die Amino gruppe ihr Proton offen sichtlicher. Sandene8425 ist ein kationisches Polymer. Nach der Behandlung von Cellulose fasern (unter alkalischen Bedingungen) kann die Direktheit anionischer Farbstoffe verbessert werden. Es ist leicht anzuwenden, muss aber vor dem Färben behandelt werden. Sein Nachteil ist auch, dass es die Lichtecht heit einiger Azofarbstoffe verringert und die Farbe matt macht. Nachdem die Cellulose faser mit einer reaktiven Polyamid-Epoxid verbindung (Hercosett125) behandelt wurde, können die Färbe rate und die Farb fixierung srate von Reaktiv farbstoffen verbessert werden. und die Farbe kann unter neutralen und salz freien Bedingungen fixiert werden. Es wird durch Kondensation von Adipin säure und Diethylen triamin und anschließende partielle Vernetzung mit Epi chlor hydrin hergestellt. Baumwoll fasern können durch Walzen-Trocknen-Backen (3min, 100 °C Prozess verarbeitet werden. Die Haupt zusammensetzung ist 3-Hydroxyazetidinchlorid (Herosett125 enthält haupt sächlich 3-Hydroxyazetidinyl, Epoxypropyl und Chlor) Alkohol substituierte reaktive Gruppen, das Verhältnis beträgt etwa 3:1:1)

3. Aktivierung modifikation von Zellulose fasern

Die oben erwähnte Cellulose faser modifikation besteht darin, ihre nukleophile Reaktivität gegenüber Reaktiv farbstoffen zu verbessern oder die Adsorption kapazität von anionischen Farbstoffen nach Bildung quartärer Ammonium gruppen zu verbessern. Die Modifikation der Zellulose faser kann auch aktive reaktive Gruppen einführen, so dass sie mit einigen nukleophilen Farbstoffen (nicht reaktiven Farbstoffen) unter Bildung kovalenter Bindungen reagieren kann. Nucleophile Farbstoffe können aus einigen Farbstoffen ausgewählt werden, die starke nukleophile Gruppen enthalten, oder können durch Verbinden von Reaktiv farbstoffen mit einigen starken nukleophilen Gruppen hergestellt werden. Ammoniak-oder Amin gruppen sind die repräsent ativsten starken nukleophilen Gruppen. Einer der größten Nachteile des Färbens mit Reaktiv farbstoffen besteht darin, dass eine Hydrolyse auftritt, während die Farbe fixiert ist. Besonders unter alkalischen Bedingungen ist die Farbe fixiert und die Hydrolyse geschwindigkeit ist sehr schnell. Aus diesem Grund reagieren manche Menschen Reaktiv farbstoffe mit Polyamin verbindungen, um Amino-oder Amin farbstoffe (Nicht-Rea) herzustellenCtive Farbstoffe) mit starken Kernen. Andererseits wird die Cellulose faser modifiziert, um aktive Gruppen einzuführen, die mit Farbstoffen reagieren können, die Amino gruppen oder nukleophile Gruppen von Amino gruppen enthalten, um kovalente Bindungen zu bilden. Cellulose fasern wurden mit 2,4-Dichlor-6-2 (2-Pyridylethylamin)-s-triazin (DCPEAT)-Verbindung modifiziert. Eines der Chlor atome von Dichlor-s-Triazin wird durch die Hydroxylgruppe der Cellulose ersetzt, und das andere Chlor atom wird durch die Amino gruppe des Farbstoffs ersetzt. und der Farbstoff und die Faser sind durch eine kovalente Bindung gebunden. Da die positive Ladung des Pyridin ium kation mit der negativen Ladung der Farbstoff sulfon säure gruppe interagieren kann, sind beide die Farbstoff aufnahme rate und die Farb fixierung srate hoch.