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2結(jié)果和討論

2.1處理溫度對(duì)吡啶季銨鹽吸附性能的影響

在抗菌整理過(guò)程中,溫度對(duì)季銨鹽在纖維上的吸附起著重要作用.120min范圍內(nèi)3種吡啶季銨鹽在C.I.活性紫5染色的棉織物上的吸附量隨吸附溫度變化的情況如圖2所示.隨著整理溫度的增加,3種季銨鹽在纖維上的吸附量在低中溫時(shí)隨著溫度升高而增加,且達(dá)到最大值,隨后,隨溫度繼續(xù)升高,吸附量反而降低.ALPC在織物上吸附量隨溫度升高降低最大.根據(jù)染色熱力學(xué)理論可知,季銨鹽在棉纖維上的吸附屬于放熱反應(yīng),因此,升高溫度會(huì)降低季銨鹽在纖維上的平衡吸附量.此外,升高溫度會(huì)增加季銨鹽在水中的溶解度,從而降低其在纖維上的吸附.當(dāng)然,采用高的整理溫度,會(huì)有利于季銨鹽在纖維中的擴(kuò)散.

季銨鹽對(duì)纖維的親和力也是影響其平衡吸附量的因素,其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了對(duì)纖維親和力的高低.根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),3種吡啶季銨鹽的親水性順序?yàn)锳LPC>BADPB>NADPB.NADPB的平衡吸附量最大,兩倍于ALPC在棉纖維上的吸附.因此,與其他兩種季銨鹽比較,ALPC對(duì)纖維的低親和力和高水溶性導(dǎo)致了其在纖維上平衡吸附量的降低.另一方面,NADPB在3種季銨鹽中具有高的疏水性,升高溫度有利于其在水中的解聚,釋放出更多的單分子而容易被纖維吸附,又由于其對(duì)纖維的親和力高,故使得其在纖維上的平衡吸附量最高.

2.2染料和吡啶季銨鹽結(jié)構(gòu)對(duì)吸附量的影響

陰離子染料含有負(fù)電性的磺酸基,能夠和吡啶季銨鹽形成離子鍵結(jié)合庫(kù)侖引力.此外,季銨鹽分子也可以和纖維素分子之間形成偶極引力或范德華力.這些作用力有助于提高季銨鹽分子對(duì)纖維的親和力和抗菌整理的耐久性.如圖3所示為ALPC,BADPB和NADPB在活性染料與直接染料染色和未染色的棉織物上的吸附量.3種季銨鹽在染色織物上的吸附量均高于未染色的棉織物,這清楚表明了染料磺酸基與季銨鹽陽(yáng)離子之間存在分子間作用力.染料濃度越高,季銨鹽在纖維上的吸附量越大.陽(yáng)離子季銨鹽在不同結(jié)構(gòu)染料染色的棉織物上吸附量也是不同的.直接染料染色的棉織物對(duì)季銨鹽的吸附量高于活性染料染色的棉織物,主要是因?yàn)榕c活性染料相比,直接染料分子中含有更多的磺酸基團(tuán),且其對(duì)纖維的直接性高于活性染料,使得纖維上含有更多的磺酸基團(tuán),可以吸附更多的季銨鹽分子.例如,直接藍(lán)71含有4個(gè)磺酸基團(tuán),在4種染料中對(duì)季銨鹽的吸附量最高,染色織物上磺酸基團(tuán)將會(huì)增加纖維與季銨鹽分子之間離子鍵結(jié)合,從而增加了季銨鹽在棉纖維上的吸附量。

從圖3中觀察到的另一個(gè)有趣現(xiàn)象:3種季銨鹽在纖維上的吸附量與其疏水性有關(guān),NADPB在織物上的吸附量最高,而ALPC的吸附量最低.由于織物的整理溫度是在其可獲得最大吸附量的溫度下進(jìn)行的,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖2中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致.