通过使用Solfix E（沙拉弗司），Tino fix ECO，Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对棉和尼龙6织物进行阳离子化，给予阳离子基团来改善纤维与酸性染料的亲和性。棉和尼龙6的阳离子化预处理，不仅可以改善颜，其各项牢度也有提高。在所有的情况下，经酸性染料染后的阳离子棉，其各项牢度可以与同样的酸性染料染尼龙6的牢度相媲美。 1 前言
为改善棉织物的染性能，许多研究者都在研究。 最近，Lewis ，Mcllroy 和Renfrew深层次的认为纤维素纤维的化学改性可以提高其染性能。棉纤维的阳离子化的目的是通过在棉纤维上引入带正电荷，来增加阴离子染料对棉的直接性。已经报道，通过使用化合物对棉的预处理来增加阴离子染料对其的可染性，如：glycidyltrimethyl，氯化铵，聚酰胺环氧氯丙烷树脂、二邻甲苯硫脲或乙二胺。此外，棉与丙烯腈和乙烯基吡啶接枝的染性也得到了研究。尼龙织物可以使用超临界二氧化碳工艺，用分散活性黄染料对其进行染。
本次研究主要针对常规酸性染料上染阳离子化后的棉和尼龙6的染，是使用不同的反应性阳离子试剂对棉和尼龙6进行阳离子化，如：如Solfix E，CIBA tino fix ECO, Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）。
2 工艺
2.1 阳离子化工艺
我们所使用的阳离子试剂的浓度分别为50g/L，100g/L和150g/L;相应的氢氧化钠浓度分别为31.0g/L，62.0g/L和93.0 g / L。分别使用了两种方法对其进行阳离子化，即轧染和浸染。
工艺：浸渍 加入氢氧化钠 水洗 酸洗 水洗 烘干
2.2 染工艺
(a)酸性蓝113 的结构式
(b) 酸性黄99的结构式
3 结果的讨论
3.1 阳离子浓度对氮含量的影响
通过使用 Solfix E，Tino fix ECO，Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵对棉和尼龙6织物进行阳离子化，给予阳离子基团来改善纤维与酸性染料的亲和性。阳离子试剂与棉反应是在碱存在下与纤维素纤维形成醚键，由此产生的是携带正电荷的棉织物。阳离子试剂浓度的影响阳离子棉织物的氮含量见表1。很显然，随着阳离子试剂的浓度增加,棉织物上
氮的含量也随之增加，与试剂的使用和应用的技术无关。
由表1可以看出，阳离子化工艺使织物的白度有一定的损失。这是阳离子工艺的一个普遍的特点。
未处理的棉织物白度为61，经Solfix E，Tino fix ECO，Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵处理后，其织物白度都有所下降，分别为49.6，54.7，47.6和57.8。与其他一些阳离子试剂相比，经阳离子化处理后白度有所损失，这种白度在53.5时是可以接受的。这可以归因于在使用阳离子试剂氮的存在(是因为—NH—的存在吗？)。此外，从结果可以观察到，经阳离子处理后也产生一些抗拉强度的损失。
3.2 阳离子棉和尼龙6织物染分析
彻底的研究了阳离子棉是经过 Solfix E,Tino fix ECO, Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵处理后的染性能。众所周知，大多数酸性染料对未处理的棉很少有亲和力，然而，经过阳离子化处理后的棉就可以用酸性染料染。染料中的磺酸基可以与改性棉中的阳离子基团相互作用。这项研究的目的是用传统染酸性染料对阳离子棉染牢度的研究。通常酸性染料上染未经处理的棉不会有理想的深度，这是由于缺乏纤维和阴离子的酸性染料分子之间的亲和力。
缺乏亲和力由于酸性染料是非线性分子结构，无法形成氢键。对于有线性结构的染料，染料分子和纤维素上的羟基有明显的氢键结合。因此，酸性染料用于染尼龙。然而，改性阳
离子棉可以极大程度地吸收酸性染料。
酸性染料只适用于上染带有正电荷的纤维，如：在酸性浴中上染聚酰胺锦纶纤维。然而，阳离子棉事实上也可以用酸性染料用适当的方法进行染，结果如图2。
阳离子试剂浓度（g/L）
图2是阳离子剂浓度对阳离子棉颜深度的影响，使用2％（o.w.f.）酸性染料[（a）酸性蓝113,轧染（b）酸性黄99，轧染;（C）酸性蓝113，浸染;（d）酸性黄99，浸染。
随着阳离子试剂浓度的增加，浸染时阳离子棉的得量逐渐增加。从图2中可以发现，经阳离子试剂处理后的K / S高于未经处理的。图2（a）所示在用阳离子试剂为150 g/L的 Solfix E,Tino fix ECO, Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵分别处理后，用酸性蓝113轧染，其阳离子化棉的K / S值从未处理时的1.4分别增加到21，20，15.5和松潘地震11.7。
用150 g/L的 Solfix E,Tino fix ECO, Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵分别处理后，用酸性黄99上染，其含氮量分别为0.04（未处理的棉）、1.34、0.65、0.62、0.38。
在棉的各种改性中，不同的阳离子试剂处理后，其颜深度和含氮量按以下顺序减少：
Solfix E > Tino fix ECO > Acramine berfix K >十六烷基三甲基溴化铵
由于在改性棉织物上的阳离子染座和在染料结构中含有的磺酸基之间的吸引力 ，这使得用
这种试剂对染料的萃取起阻碍作用 ，染料浓度越高，在染液中更多的染料分子易于聚集 ，从而导致更大的深度。
图2中（c）和(d）显示，在浸染时，阳离子棉的颜深度逐渐增加，因此，可以尝试在98℃时对阳离子棉进行染，因为随着温度的升高，棉纤维无定形区发生膨胀，使颜深度增加。由图2知，通过确定在预处理的棉织物上的竭染率和固着程度，可以评估阳离子试剂与棉的反应程度。显然，用Solfix E处理染织物的颜深度和竭染率比Tino fix ECO, Acramine berfix K和十六烷基三甲基溴化铵的高。很明显Solfix E比较合理，含有 one quaternary ammonium cations and epoxide, 能够产生更多的固着阳离子基团，因而有更高的吸尽率及纤维-染料的固着百分比。
图3-使用轧染法，酸性蓝113分别上染未处理和经Solfix E处理后棉和尼龙6织物光谱曲线
对尼龙6和阳离子棉织物的染，其K / S曲线有显著的不同。
图（3）可以看出，酸性蓝113染阳离子棉比尼龙6暗。linux操作系统论文浸染时，染料对阳离子棉的得量，远远少于在酸性条件上染尼龙6的量。
图3显示随着阳离子剂浓度的增加，其得量增加。然而，在未经处理的棉情况下，发现颜强度非常低，因为酸性染料对棉具有非常低的亲和力。聚酰胺，可以用酸性、分散、金属络合染料染，但固着机理在理论上不同。然而，聚酰胺的染时，染料似乎是吸附到特定的基团上。酸性染料典型的遵守盐式键机理，但其亲和力和固着非可逆性是由于疏水相互作用。此外，部分染料不是依靠盐式键固着而是通过极性基团的吸附。目前，对尼龙日内瓦协议6染基本上是使用酸性染料。然而，虽然这些染料提供了一个广泛的彩范围和明亮的调，仍然有一些缺点，即酸性染料染不匀，尤其是要想得到良好的湿牢度时。图4（a） -（d）显示阳离子试剂不同浓度处理尼龙6的效果，同阳离子棉相比，由颜深度取决于织物的不同成分。
阳离子化试剂浓度（g/L）
图4--阳离子化试剂的浓度对酸性染料对阳离子尼龙中生菌素6颜深度的影响（a）酸性蓝113，
轧染方法pvod;（b）酸性黄99，轧染法;（c）酸性蓝113，浸染法和（d）酸性黄99，浸染法
3.3染料结构的影响
有图2和图4可以看出，酸性蓝113比酸性黄99有更好的颜深度。数据显示，未经处理的棉织物与染料几乎没有亲和性。不过，正如前面提到的，染料结构和阳离子棉结构主要决定了两种染料的静电引力。
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酸性黄99染料分子中的亲核成分与棉中的羟基以氢键结合，增强了阴离子染料和阳离子纤维的静电引力。而酸性蓝113染料含有两个磺酸基，因而比酸性黄99有更高的染强度。虽然酸性黄99只有一个磺酸基，但含有亲核基团。
3.4 牢度分析
用于阳离子棉染的这两种染料的牢度结果如表3和表4。随着阳离子棉上阳离子基团数目的增加，其牢度也得到改善。
一般来说，耐摩擦和汗水牢度在下列几种种情况下都比较好，即干湿磨擦牢度，耐酸碱或耐汗渍等性能。
表5和表6显示阳离子尼龙6的牢度。对于尼龙6纤维用酸性染料染的耐水洗牢度好，是因为较多的静电作用力。其他因素，如疏水作用和范德华力也对酸性染料上染到尼龙6织物也很重要。这些分子的作用力也许不是酸性染料和阳离子基团之间的作用，而是织物的不同结构的影响。
从摩擦牢度（干湿）、皂洗牢度、耐汗渍牢度（酸碱）的表中可以看出，经阳离子化处理后的效果非常突出。在所有情况下，用同种酸性染料对阳离子棉和尼龙6染，其牢度接近。
4.结论
4.1 阳离子试剂是在碱的存在下，以醚键的形式与纤维结合而成为带有正电荷的阳离子棉。
4.2 随着阳离子试剂浓度增加，棉或尼龙6纤维的氮含量也随之增加，与所使用的试剂和染方法无关。
4.3 酸性染料只适用于带有正电荷的纤维，如：在酸性浴上染聚酰胺纤维，但棉纤维经过阳离子化后也可以用酸性染料经行染。
4.4 在使用两种染料染时，染料结构和阳离子棉的结构结构占主导作用。
4.5 提高阳离子棉上阳离子基团的数量可以得到更好地耐洗牢度。
4.6 在任何情况下，酸性染料上染阳离子棉的整体牢度与相同酸性染料上染尼龙6牢度相当。
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