环保型酞酰亚胺类染色载体的制备及应用性能研究

摘要

涤纶纤维是一种疏水性纤维，其结晶度高、结构紧密，结构中缺少可与染料发生结合的活性基团，染色较为困难，通常采用高温高压法、热熔法、有机溶剂法或载体法等染色方法。高温高压法和热熔法染色温度高、能耗大，不适合羊毛、蚕丝、醋纤与涤纶纤维混纺织物的染色；有机溶剂染色法成本高、难工业化，而载体染色法，工艺简单、操作方便、对设备要求低，并能实现涤纶常压低温染色。早期常使用的载体，如冬青油、甲基萘、苯基苯酚、氯苯等，毒性大、气味重、生物降解性差、难脱载，使得染色织物带有一定的异味，在应用上受到很大的限制，因此研究无毒环保的载体是涤纶染色工艺的发展趋势之一。
　　 本文以烷基胺、尿素、苯酐为原料，合成了8种邻苯二甲酰亚胺类化合物，从中筛选性能较好的两种产物N-异丙基邻苯二甲酰亚胺及N-正丁基邻苯二甲酰亚胺，将N-异丙基邻苯二甲酰亚胺及N-正丁基邻苯二甲酰亚胺按质量比1:3混合后乳化制备了一种高效、无毒、环保的染色载体BIP。BIP能明显提高涤纶织物的低温可染性，其最佳染色工艺为：染色温度100℃，染色时间60min，BIP用量3％(owf)。在此条件下分散红FB用量为2％(owf)时，载体BIP染色织物K/S值为11.59，上染率为71.28％，分别高于传统载体冬青油的相应结果。选用小分子量低温型的分散染料可实现载体BIP染色法与高温高压法相近的织物表观深度及颜色特征。
　　 载体BIP可显著提高分散染料的移染性、提升性、透染性及匀染性，染色织物的耐水洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐汗渍色牢度均在4级以上。载体BIP与部分市售载体性能比较表明BIP促染效果较好，环保性能优良。
　　 本文还研究了BIP对分散染料溶解性、分散稳定性的影响。结果表明载体对分散染料的增溶作用明显，提纯的分散红FB在1.5g/L的BIP水溶液中的溶解度为115.68mg/L，且载体BIP可提高分散染料的分散性能，对其高温分散稳定性影响较小。
　　 载体BIP处理后，涤纶纤维结晶度较空白样增加了4.73％；载体不影响织物的拉伸性能；载体对纤维无刻蚀作用，但纤维表面粒状物增多；差示扫描量热分析显示，载体BIP可以降低涤纶纤维的玻璃化转变温度。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 涤纶纤维的发展

1.2 涤纶纤维的结构特征与性能

1.2.1 涤纶纤维的结构特征

1.2.2 涤纶纤维的物化性能

1.3 涤纶纤维的染色方法

1.3.1 高温高压染色法

1.3.2 热熔染色法

1.3.3 载体染色法

1.3.4 有机溶剂染色法

1.3.5 分散染料碱性染色法

1.3.6 其它染色方法

1.3.7 涤纶染色方法比较

1.4 载体的种类及发展

1.4.1 载体的种类

1.4.2 载体的发展

1.5 载体作用原理

1.6 载体的缺陷以及选取载体考虑的因素

1.6.1 传统染色载体的缺陷

1.6.2 选取载体考虑的因素

1.7 本论文研究的目的和内容

1.7.1 研究的目的

1.7.2 研究的内容

第2章 载体的制备

2.1 实验部分

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验仪器

2.1.3 实验内容及方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 产物结构表征

2.2.2 载体的制备

2.2.3 载体染色最佳工艺的确定

2.3 本章小结

第3章 载体对染色性能的影响

3.1 实验部分

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验仪器

3.1.3 实验内容及方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 载体对分散染料升温上染率的影响

3.2.2 载体对分散染料恒温上染率的影响

3.2.3 载体对分散染料提升性能的影响

3.2.4 载体对分散染料移染性能的影响

3.2.5 载体对染色透染性的影响

3.2.6 载体对匀染性能的影响

3.2.7 载体对三原色的促染作用

3.2.8 载体对染色织物表面深度及颜色特征的影响

3.2.9 载体染色涤纶织物的色牢度

3.2.10 合成载体与市售载体染色性能比较

3.3 本章小结

第4章 载体对分散染料及涤纶纤维性能的影响

4.1 实验部分

4.1.1 实验材料

4.1.2 实验仪器

4.1.3 实验内容及方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 载体对染料的助溶作用

4.2.2 载体对染料分散稳定性能的影响

4.2.3 载体对纤维结晶度的影响

4.2.4 载体对纤维表面形态的影响

4.2.5 载体对织物拉伸性能的影响

4.2.6 纤维差示扫描量热分析

4.3 本章小结

第5章 结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

附图