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Soybean Oil-Based Biopolymers Induced by Nonthermal Plasma to Enhance the Dyeing of Para-Aramids with a Cationic Dye

染色 大豆油 共价键 化学 聚合 阳离子聚合 环氧化大豆油 肺表面活性物质 材料科学 化学工程 高分子化学 核化学 有机化学 聚合物 食品科学 原材料 生物化学 工程类
作者
Caleb Metzcar,X. Philip Ye,Toni Wang,Christopher J. Doona
出处
期刊:Polymers [MDPI AG]
卷期号:14 (3): 628-628 被引量:5
标识
DOI:10.3390/polym14030628
摘要

To overcome the recalcitrance of para-aramid textiles against dyeing, this study demonstrated that increasing the functionalities of soybean oil applied to the surface of para-aramids followed by a nonthermal plasma (NTP) treatment improved the dyeing color strength compared with the use of soybean oil alone, and that dyeing occurred through covalent bonding. Particularly, compared with the pretreatment using soybean oil that obtained the highest color strength of 3.89 (as K/S value determined from spectral analysis of the sample reflectance in the visible range), the present pretreatments with either acrylated epoxidized soybean oil (AESO) or a mixture of acrylic acid and soybean oil (AA/Soy) achieved K/S values higher than nine (>9.00). The NTP treatment, after the AESO or AA/Soy pretreatment, was essential in inducing the formation of a polymerized network on the surface of para-aramids that bonded the dye molecules and generating covalent bonds that anchored the polymerized network to the para-aramids, which is difficult to achieve given the high crystallinity and chemical inertness of para-aramids. As an important economic consideration, the sequential experimentation method demonstrated that a simple mixture of AA/Soy could replace the expensive AESO reagent and render a comparable performance in dyeing para-aramids. Among the auxiliary additives tested with the AESO and AA/Soy pretreatments followed by NPT treatment in this study, Polysorbate 80 as a surfactant negatively affected the dyeing, benzyl alcohol as a swelling agent had minimal effect, and NaCl as an electrolyte showed a positive effect. The dyeing method developed in this study did not compromise the strength of para-aramids.
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