第四节 离子液体在纺织染整中的应用
在纺织领域，离子液体的低挥发性、高极性、优良的稳定性、强溶解性和生物兼容性，都可以用于催化染料和中间体等有机物的合成，溶解无机物和有机物来制备新型纤维，以及重金属和酚类产品的分离和性能分析等。
一、纯棉织物的双氧水—离子液体活化漂白
双氧水用作漂白剂，处理过程容易控制，能使纺织品产生均匀而良好的漂白效果。但在低温下双氧水的漂白能力变差，利用率降低。因此，现在有较多研究集中在加入低温漂白活化剂，希望能够获得较好的漂白效果。其中，研究和开发活化双氧水漂白性能的离子液体，对拓宽离子液体的应用和活化剂种类有很现实的意义。采用弱的三级胺吡啶，直接与氯乙酸乙酯发生反应，在过量浓盐酸的作用下，得到浅粉色的离子液体[CH2COOHPy]Cl。在常规的双氧水漂白体系中加入离子液体，对织物白度、毛效和断裂强力产生了积极作用，其中，断裂强力能够提高约5%。与低温活化剂TAED相比较，织物的白度和毛效基本接近，但离子液体用作活化剂，漂后强力损失更少。
二、羊毛织物的表面改性和低温染色
羊毛纤维具有鳞片层结构，鳞片层中的胱氨酸还含有大量二硫键，将蛋白质连接成为网状结构，具有极高的化学稳定性和强疏水性，导致染料对纤维的表面吸附和内扩散速率缓慢。江南大学的袁久刚和王强等人，为提高羊毛表面的亲水性，尝试采用对角蛋白具有强溶解能力的1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐离子液体（1-butyl-3-methylimidazoli-umchloride，简称[Bmim]Cl）对羊毛进行预处理，以代替传统的含氯氧化剂的化学预处理，减轻对环境的污染。再经过后续的蛋白酶处理，以提高羊毛表面的亲水性。他们研究发现，单独经蛋白酶处理和离子液体处理都只能有限提高羊毛的润湿性能，而二者联合处理能起到协同作用，有效改善羊毛的润湿时间、润湿接触角和吸水量等各项润湿性能指标。而且，离子液体对纤维的处理主要集中在纤维表层，通过对纤维表层进行溶解破坏，使得其下的蛋白质层暴露。一方面提高了亲水性基团的数目，从而对润湿性能有较好的提升效果；另一方面，离子液体对鳞片表层的破坏作用，可以扩大蛋白酶的底物作用范围，提高蛋白酶对鳞片的去除效果。经过离子液体预处理后羊毛表面鳞片层被部分破坏，亲水性和孔隙增大，对染料的亲合力和内扩散性得到提高，提高了羊毛的染色性能。
三、桑蚕丝的脱胶和染色
桑蚕丝是由丝素和丝胶组成的蛋白质纤维，丝胶的存在会影响蚕丝后续的染色性能，因此需要对蚕丝进行脱胶处理。常规的脱胶方法包括皂碱法脱胶和酶法脱胶。皂碱法能有效地促进丝胶的膨润和溶解，但对桑蚕丝的损伤也比较大；酶法脱胶是利用酶将丝胶蛋白分解而达到脱胶的目的，但酶法脱胶需要考虑蛋白酶的活性及严格控制温度。对于脱胶后的桑蚕丝，除了需要考虑丝胶脱除的效果，还得兼顾白度和蚕丝表面损伤等情况。程德红以亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐（[Bmim]Cl）作为辅助脱胶试剂，考察了桑蚕丝在酸性条件下的脱胶工艺及脱胶性能。他们研究发现，在离子液体体积分数为5%时，桑蚕丝的脱胶率可达21%以上，白度可提高到82，能满足蚕丝后续染色工艺要求。而用离子液体脱胶后的桑蚕丝，活性染料的上染率高达85%，色深值（K/S值）达到21，且染色织物的耐摩擦牢度以及耐皂洗牢度比正常工艺脱胶好。由于离子液体价格昂贵，他们还对脱胶后溶液中的离子液体进行回收再利用，发现采用乙酸乙酯洗涤的回收率为80%，而用六氟膦酸的回收率为60%。
四、麻类纤维的改性和染色
苎麻纤维是初生韧皮纤维，具有杨氏模量高、聚合度大、单纤强力大等特点，但在穿着过程中，与皮肤接触时易产生刺痒感。离子液体作为一种溶剂，可以通过对纤维结晶区的局部溶胀和纤维表层的溶解，达到对纤维改性的目的。苎麻织物采用离子液体溶液中处理后，其吸湿率、吸水率显著提高，结晶度下降，无定形区变得疏松，在水溶液中发生润湿或溶胀，同时，匀染透染性较好。
离子液体作为一种新型溶剂，其优点是不挥发、溶解能力强、可循环再利用等，在纺织染整工业中已展示出较强的优势，发挥离子液体的特长并结合纺织工业生产的前沿，可为纺织工业的发展提供一个新方向，同时，扩展离子液体的应用领域。
但离子液体离真正工业化应用还有很长一段距离，这主要是由于离子液体本身的一些性质决定。
（1）离子液体黏度高。比一般有机溶剂高1～3个数量级，虽然温度的升高和杂质的存在会显著降低其黏度，但目前离子液体最小的黏度也在5～10mPa·s。黏度大会影响离子液体的传质和传热效果，不利于产物的分离。
（2）离子液体生产成本高。目前离子液体处于初步工业化生产阶段，国内外只有少数厂家实现了工业化生产，其价格均在1000元/kg以上。
由于离子液体的可设计性可制备各种功能性离子液体，使其有可能作为一种功能材料并应用于纺织、染整领域。目前，离子液体作为配体制备的离子液体金属配合物在有机合成催化领域展示了其显著的优越性，在纺织、染整方面，离子液体金属配合物作为功能助剂也可具有明显的功能特性，如抗紫外线、抗静电、防辐射等功能。因此，离子液体作为一种绿色、环保的新型助剂，其在纺织、染整领域的优势使得离子液体在未来的发展中，展示出显著的优势。