分散黄64自分散染料的制备及其应用性能研究

摘要

印染行业引起的水污染问题越来越多地受到了人们的关注。为了追求高效、节能、环保的生产工艺,具有高性能的新型纺织化学品成为开发热点。本论文提出在分散染料商品化加工中以染料-聚醚衍生物替代传统染料分散剂来制备自分散染料,探讨其应用于聚酯染色的可行性,研究其在分散染料染色过程中对减轻环境污染的作用。以分散黄64和端氨基嵌段聚醚为原料,经过亲核取代反应制备了分散黄64-聚醚衍生物。用红外、1H-NMR、GPC、氨基滴定等手段对染料聚醚衍生物的结构进行了鉴定。通过物理性能研究,结果表明其具有优良的水溶性和良好的表面活性。
　　通过染料-聚醚衍生物对于分散黄64的分散性能研究发现,添加少量衍生物能显著改善染料的分散性,且染料分散体系的粒径随着分散剂用量的增大而减小。经过8h研磨后,体系的平均粒径为1μm左右,d90小于2μm,且粒径分布均匀。研磨后的自分散染料体系在静置后随着放置时间的延长,发生粒径增大的现象。自分散染料体系的贮存稳定性高于常规商品染料。通过测定自制染料分散体系和常规商品染料在100℃和130℃高温处理前后染料颗粒平均粒径的变化,发现自制染料分散体系的高温稳定性要略低于常规商品染料。
　　染料分散体系的高温分散稳定性随着分散剂用量的减少而提高,在高温下染料与分散剂重量比为7:1时染料粒径增长最小,10:1时增长却有所回升。将制备的自分散染料体系对涤纶纤维进行染色实验,分别研究了染料的染色动力学、热力学,提升性、易染性等,讨论了染料上染织物后的染色牢度和染色后废水的色度和COD值等,并与常规商品染料进行了对比。实验发现,制备的自分散染料在保证染色织物牢度与商品染料一致的同时,能提高染料的上染百分率和织物的匀染性,降低染色废水的色度和COD值。
　　本文还探讨了助剂的增溶作用对分散染料上染率的影响。以丙酮/水为(5:5)作为测定介质研究各种非离子分散剂对分散黄64染料的增溶作用。通过测定各种非离子助剂对分散染料的表观溶解度和高温增溶作用,发现助剂结构和温度对分散染料的增溶有较大的关系。在分散染料中加入不同非离子助剂对涤纶织物染色,测量上染百分率。可以发现高温下对染料增溶量大的助剂,染料的上染百分率低。而对染料增溶量小的助剂,染料的上染百分率高。

目录

摘要

ABSTRACT

1 前言

1.1 分散剂的种类

1.1.1 表面活性剂分散剂

1.1.2 水溶性聚合物分散剂

1.1.3 高分子分散剂

1.2 分散剂的作用

1.3 表面活性剂的结构与分散性的关系

1.4 分散染料分散稳定性机理

1.4.1 DLVO稳定理论

1.4.2 空间位阻稳定理论

1.4.3 静电位阻稳定机制

1.5 分散染料高温下分散稳定性

1.6 非离子表面活性剂对分散染料高温染色分散稳定性的影响

1.7 染料-聚醚衍生物及其应用研究的进展

1.8 本课题的研究方向

1.8.1 本课题的研究意义和目的

1.8.2 本课题的研究内容

2 分散黄64自分散染料的制备及应用性能研究

2.1 "自分散染料"的初步构想

2.2 实验药剂与仪器

2.3 实验内容

2.3.1 分散黄64-聚醚衍生物的合成

2.3.2 染料-聚醚衍生物的表征

2.3.3 染料-聚醚衍生物理化性质的测定

2.3.4 自分散染料的制备

2.3.5 分散稳定性的测定

2.3.6 染色工艺

2.3.7 染色织物上染百分率和在纤维上的上染量的测定

2.3.8 上染速率曲线的测定

2.3.9 分散染料染深性与提升性的测定

2.3.10 移染率的测定

2.3.11 匀染性的评定

2.3.12 染色牢度的测试

2.3.13 染色后残液分析

2.4 染料-聚醚衍生物合成机理和产物结构分析

2.4.1 染料-聚醚衍生物合成机理

2.4.2 合成产物的分离和提纯

2.4.3 染料-聚醚衍生物的表征

2.4.4 染料-聚醚衍生物的理化性质测定

2.5 染料分散体系的制备及其分散稳定性

2.5.1 染料分散体系的贮存稳定性

2.5.2 染料分散体系的高温稳定性

2.5.3 分散黄64自分散染料的染色特性

2.6 染色织物的相关牢度

2.7 染色废水分析

3 非离子助剂增溶作用对上染率的影响

3.1 引言

3.1.1 表面活性剂与染料在染色中的相互作用

3.1.2 非离子分散剂对染料分子的增溶机理

3.2 实验药剂与仪器

3.3 实验内容

3.3.1 水/丙酮比例对分散染料吸收光谱影响

3.3.2 助剂对分散染料吸收光谱影响

3.3.3 分散染料室温溶解度的测定

3.3.4 分散染料高温溶解度的测定

3.3.5 助剂对分散染料染色性能的影响

3.4 实验结果及讨论

3.4.1 水/丙酮比例对分散染料吸收光谱的影响

3.4.2 分散染料在水/丙酮(5:5)混合溶剂中染料浓度与吸光度的研究

3.4.3 助剂对分散染料溶液吸收光谱的影响

3.4.4 染料-聚醚衍生物浓度对分散染料吸收光谱的影响

3.4.5 非离子型分散剂对分散染料室温溶解度的影响

3.4.6 温度对分散染料助剂增溶的影响

3.4.7 助剂对分散染料染色性能的影响

4 结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢