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由圖3可見,隨著改性溫度從25℃升至75℃,活性染料對改性木棉的上染率由76. 5%增大到86. 5%;再繼續(xù)升高溫度,上染率有所下降。其原因可能是當(dāng)溫度很低時,不能達(dá)到改性劑與纖維接枝的活化能,改性效果不明顯;而溫度太高時,改性劑水解加速,部分改性劑失效,改性效果亦變差。所以,改性溫度以75℃為宜。

2. 1. 4　改性時間對上染率的影響

陽離子改性劑SA用量4% (owf),改性液pH值為12,于75℃改性處理不同時間,再采用活性染料染色,測得的上染百分率如圖4所示。

由圖4可見,改性時間從15min增加到45min,活性染料對改性木棉纖維的上染率略有提高;再延長改性時間,其上染率略有下降,說明改性劑在45 min內(nèi)就能與纖維接枝反應(yīng)完全。為此,確定改性時間為45min為佳。

2.2　改性對木棉纖維微結(jié)構(gòu)和染色性能的影響

2. 2. 1　紅外光譜分析

未處理和經(jīng)8% (owf)陽離子改性劑SA于75℃處理45 min后木棉纖維的紅外光譜圖見圖5。

圖5(a)中, 3 342 cm-1處的吸收峰是—OH的伸縮振動吸收,是所有纖維素的特征譜帶。在纖維素的紅外譜圖中,—OH峰的位置與分子間氫鍵的強(qiáng)弱有關(guān)。

分子間氫鍵越強(qiáng),—OH峰向低波數(shù)方向移動;反之,—OH峰則向高波數(shù)方向移動。圖5(b)中,陽離子改性木棉纖維—OH的伸縮振動吸收峰在3 417 cm-1處,與原木棉纖維相比,—OH峰向高波數(shù)方向移動,可見陽離子改性木棉纖維分子間氫鍵減弱。這可能是由于陽離子改性劑與纖維素發(fā)生反應(yīng),生成新的—OH基團(tuán),故還存在—OH的伸縮振動吸收峰,但是削弱了纖維素分子間氫鍵的作用,致使—OH峰向高波數(shù)方向移動。

由圖5(a)和圖5(b)還可以發(fā)現(xiàn),陽離子改性后的木棉纖維在1 510~1 245 cm-1區(qū)域的吸收峰變小或消失。其中,1 377 cm-1和1 322 cm-1分別是纖維素及半纖維素的—OH彎曲振動吸收峰和纖維素的—OH平面內(nèi)變形振動吸收峰。這是由于陽離子改性劑與纖維素發(fā)生反應(yīng),可發(fā)生彎曲振動和平面內(nèi)變形振動的—OH減少。1 247 cm-1處是纖維素和半纖維素C—O—C的伸展振動吸收峰,陽離子改性后,這個吸收峰幾乎消失,可能是由于—OH與陽離子改性劑反應(yīng)后,降低了分子間氫鍵的作用,改變了超分子結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)。