木質纖維的多元侵酸酯化技術研究

木材中的羥基可與酸酊（如鄰苯二甲酸醉、順丁烯二酸醉）、二梭酸酰氯、二異氤酸酯等形成二酯形式的低酯化木材。酯化劑不溶于水，有很強的化學反應活性，使用的溶劑受到限制，如用酸酊、甘油或二甲基甲酰胺作溶劑。另外，在處理中低分子提取物溶出，易與酸酊作用，鈍化了酸醉的反應能力，溶劑不能反復使用，增加了處理成本。因此，木材低分子交聯研究領域存在的主要問題：①交聯劑的毒害性；②催化劑對木材的降解作用；③缺少具有實際意義的新型交聯劑。

染整工作者已經對多種無甲醛棉織物抗皺縮劑及工藝進行了研究，如多元梭酸化合物、二醛類、水溶性熱反應性聚酯、環氧類、殼聚糖、反應性有機硅、改性淀粉和液氨等，多元殄酸進展很快的一類棉織物抗皺縮劑，借鑒于棉織物與木材中相同的纖維素化學結構，為釆用交聯方法提高木材尺寸穩定性提供了技術參考。作者以多元酸類化合物為交聯劑，以無機或有機酸的堿金屬鹽類及含氮化合物為催化劑，用于木材的交聯反應研究。

纖維素大分子上的羥基可以和殺基發生酯化反應，20世紀60年代Gagliardi用多元拔酸處理棉織物，用強酸作催化劑，處理后織物的強度損失過大，在堿性水洗酯鍵幾乎全部水解。后來Rowland用碳酸鈉作催化劑，可以加快酯化反應的速率，處理后織物的強度損失和耐洗牢度也有一定改善，但是織物的性能與應用要求仍有很大差距。80年代后期Welch用磷酸鹽作為多元梭酸和纖維素大分子酯化反應的催化劑，突破了在堿性條件下酯鍵比醜鍵容易水解的傳統概念，使得多元梭酸成為無甲醛免燙整理劑的研究熱點。

多元魚酸夾聯刻的種類與催化劑。棉纖維用作免燙整理劑的多元殮酸主要有：四梭酸丁烷、檸檬酸、馬來酸、蘋果酸、丙三酸、丙烯三甲酸、衣康酸、苯六酸、聚馬來酸、聚馬來酸-乙烯醇-丙烯酸和環戊烷四梭酸、酒石酸等。在所有的多元稜酸中，1，2，3，4-四拔酸丁烷是研究得最多和免燙整理效果最好的一種。棉纖維與多元梭酸催化劑主要有：堿金屬的磷酸鹽、碳酸鈉、三乙胺。三乙胺在整理液中起到緩沖作用，但在高溫時會使拔酸產生油物。各種催化劑的催化能力如下NaH2PO2>Na2HPO3*NaH2PO3>NaH2PO4>Na2H2P2O7>Na2P2O7>Na3P3O102(NaPOs*>Na2HPO4eNa3PO4>Na2CO3

次磷酸鈉的催化效果最好，但是次磷酸鈉在溫度高于300P時會分解生成劇毒的磷化氫。Morris等人采用熱分析FTIR聯用的方法對焙烘條件下次磷酸鈉的安全性進行研究，結果表明在300°C以下使用次磷酸鈉是安全的。含磷化合物不易降解，在江河、湖泊中富集后，會引起藻類生物的過分繁殖，從而污染了水源，對環境不利。Choi等人用芳香族N-雜環化合物或富馬酸、馬來酸以及衣康酸的鈉鹽作為無磷催化劑來替代次磷酸鈉，結果表明，芳香族N-雜環化合物的催化效果比次磷酸鈉的好，二元撿酸的鈉鹽比次磷酸鈉的效果略差，不過使用無磷催化劑BTCA處理纖維素的強度損傷要小。

為了提高交聯效果加入一些添加劑，最常用的是胺類化合物，如三乙醇胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。這些化合物一方面作為弱堿性物質具有協同催化作用，另一方面其本身具有較強的極性，對纖維起溶脹作用，有助于交聯劑向纖維內部的滲透和擴散。此外，這些胺類化合物可以同時和多元菠酸交聯劑以及纖維素大分子反應，形成三維網狀結構的交聯，一定程度上降低了纖維在干燥過程中的皺縮，降低了因交聯引起的纖維素強度損失，同時又提高了抗流失性。在這些胺類化合物中，三乙醇胺是最有效的。

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