BTCA免燙整理體系中環(huán)保型催化劑硝酸鈉的開發(fā)和研究.pdf

1、多元羧酸免燙(DP)整理符合綠色染整加工的發(fā)展趨勢,但是與之配套的含磷催化劑帶來了環(huán)境污染問題,這違背了清潔加工工藝的要求和多元羧酸開發(fā)的初衷,該論文在了解現(xiàn)有各種催化劑及其催化機(jī)理的基礎(chǔ)上,開發(fā)了棉織物丁烷四羧酸(BTCA)免燙整理體系中的無磷催化劑硝酸鈉,并圍繞其催化作用進(jìn)行整理工藝、整理效果和催化機(jī)理的初步探討.由實(shí)驗(yàn)證實(shí)硝酸鈉對于BTCA與纖維素交聯(lián)反應(yīng)具有催化作用,在此基礎(chǔ)上,針對BTCA/硝酸鈉(SN)體系我們開展了以下工作

2、:首先考察了工藝條件,即:催化劑濃度、焙烘時間、焙烘溫度和整理浴的pH值對織物整理后效果的影響.機(jī)理探討方面:用化學(xué)分析和儀器分析的方法對硝酸鈉的催化機(jī)理進(jìn)行了初步探討.紅外光譜,熱分析和羥肟酸實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都顯示硝酸鈉在多元羧酸脫水成酐階段具有催化作用,進(jìn)而推斷硝酸鈉的催化機(jī)理是:硝酸根是富電子的親核試劑,具有4中心6電子的共軛π鍵結(jié)構(gòu),可進(jìn)攻羧酸中羰基C正電中心,形成有機(jī)硝酸鹽中間體,進(jìn)而促進(jìn)BTCA脫水成酐.并且由棕色環(huán)、二苯胺和克氏

3、定氮實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:硝酸鈉在反應(yīng)前后既沒有消耗也沒有發(fā)生性質(zhì)的改變,只是在體系中起到了加速BTCA與纖維素酯化反應(yīng)速率的作用.建立了BTCA/SN/棉織物體系的假一級反應(yīng)動力學(xué)模型,對動力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算分析,結(jié)果表明硝酸鈉與常用的次磷酸鈉一樣,都可以降低BTCA與纖維素反應(yīng)的活化能.由于BTCA是四元羧酸,與織物反應(yīng)可形成單酯,雙酯,三酯等多種結(jié)合形式,為討論成酯情況和交聯(lián)程度我們建立了酯化反應(yīng)的模型,數(shù)據(jù)分析表明BTCA/SN/棉織物