离子液体在纺织品染整印花的应用
- 发布时间：2010/7/12 9:28:42
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针对烂花印花中存在的问题，目前有研究人员探索将离子液体用于烂花印花。与典型的有机溶剂不同，离子液体不含有电中性的分子，由100％的阴离子和阳离子组成。离子液体在-100℃至200℃之间均呈液体状态，具有良好的热稳定性和导电性；离子液体通常有很低的蒸汽压，因此操作安全，即使在较高温度下也不会有什么危险。离子液体被称为“绿色化学溶剂”，因为离子液体即使在200℃或是更高的温度也不会有明显的热量排放，而且不会引起燃烧。已有研究证明离子液体可以溶解纤维素纤维，尤其是烯丙基?丁基咪唑氯盐或烯丙基?丁基咪唑醋酸盐在温度为80℃或高于80℃时对纤维素纤维有很好的溶解性，溶解的质量分数可达10-20％。
本文研究了在烂花印花中利用离子液体溶解或破坏纤维素成分得到好的花纹图案的可行性。
研究中采用的离子液体有1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（AMIM-C1），N-甲基-咪唑醋酸盐（MIMAc），1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（BMIM-C1），1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐（BMIM-Ac），1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（BMIM-HS）和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（EMIM-Ac）。所用的织物是涤纶／粘胶混纺织物（涤纶/粘胶，21/79），49g/m2，经纱41.5cts/cm，纬纱35cts/cm。
首先将织物浸入离子液体中挤压，然后升温到80-130℃，也可以采用离子液体的水溶液体系。当达到样品的处理时间后，迅速挤压织物。目前，由于成本太高，高温下用离子液体进行冲洗去除已经融解的粘胶纤维还不太可能。咪唑硫酸氢盐溶解粘胶纤维后，在加热时能够用水将其冲洗下来。
通过显微镜观察样品在110℃下用EMIM-Ac处理前后的图像，尽管目前去除过量的离子液体还存在问题，但从图中可以看到粘胶纤维成分基本上*去除。用其它的一些离子液体处理体系也能得出具有可比性的结果。当处理温度高达120-130℃时，或处理时间再长一些，这种比较结果更明显，但是即使处理温度较低时，离子液体也能溶解粘胶纤维。
当织物浸入到AMIM-C1，在80℃时就可以进行烂花处理，粘胶纤维成分被溶解掉，在涤纶纤维成分上留下清楚的花纹轮廓。
将离子液体滴落在织物上进行实验来检测处理部位的轮廓发现，离子液体可以溶解破坏粘胶纤维成分，而且在处理后可以用水将溶解掉的纤维冲洗掉。另外，通过观察发现，离子液体滴落在织物上后，处理和没有处理的相邻的边缘带比较宽，意味着液滴边缘处的粘胶纤维没有*溶解掉。这就表明在利用离子液体进行烂花印花时，当离子液滴落在织物上后，可以通过加热来保留部分粘胶纤维成分。这种现象同时也显示了离子液体可以通过织物上的毛细管作用到达织物的其它部位，进一步溶解粘胶纤维。
在130℃时，通过滴加AMIM-CI到棉纤维织物上，发现在室温下*代聚酯成分开始溶解，到130℃时*溶解（图3）。
考虑到利用纯液滴会存在液滴污损现象，通过一系列的实验研究发现，加入增稠剂后可以使印花轮廓更清楚。为了达到这一目的，在印花时用膨润土、*或羟丙基维素作为增稠剂添加到印花色浆中，这样就可以得到高粘度的冷印花色浆，所有的离子液体只能通过织物的毛细管作用进行渗透扩散。但是用甲基咪唑醋酸盐的离子液体作为印花色浆时，色浆在110-120℃很稳定，但却不能溶解粘胶纤维。因此，需要进一步研究开发用于离子液体的增稠剂。
结论
在目前的研究中已经展示了离子液体用于处理烂花织物的一些人们感兴趣的特点。后期的研究是为离子液体体系开发研究出更好的增稠剂，使印花的轮廓更清楚明了。另外，也需要找到更好的去除离子液体溶解的纤维素的方法。
关于离子液体处理工艺，zui希望用离子液体溶解粘胶纤维，加入水后，这些溶解了的粘胶纤维沉积下来，可以再生利用，水溶液的离子液体同样也可以再生利用，这样近似于循环再生体系就产生了。这种体系将会得到很高的利用。关于离子液体的毒性和循环再生性已经在进行世界性的研究，因此，未来将会有更多更好的工艺出现。