德绒(Dralon)纤维的性能及其染整工艺研究

摘要

腈纶具有酷似羊毛的特性，这一性能是其它合成纤维无法比拟的，又由于人们对动物保护意识的加强，因而确立了腈纶的应用具有得天独厚的优势。近年来，德国研发推出了Dralon细旦异形腈纶，该纤维由腈纶干法纺丝技术纺制，表面光滑，截面呈哑铃形，Dralon纤维兼有超细和异形两者的特点，这决定了Dralon纤维与普通腈纶相比具有更多的特性，在应用上有很大的前景。现阶段，对Dralon纤维的报道不多，尤其对它的结构和性能方面没有详细的报道，因此需要研究Dralon纤维的性能，探索出适合Dralon纤维的染整技术，使Dralon纤维能更好得推向市场。论文的主要研究内容如下：
　　首先，利用红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜，差示扫描量热仪（DSC）及热重分析(TGA)对Dralon纤维的分子结构、结晶度、表面形态以及热性能进行分析测试，并与普通金山腈纶作了对比。实验结果表明：Dralon纤维的酸性基团为磺酸基团，红外谱图上所出现的特征吸收峰与普通金山腈纶基本一致，两者在化学组成上无异；Dralon纤维的结晶度为84.53％，略高于普通金山腈纶；普通金山腈纶的截面呈圆型，表面粗糙有沟槽，而Dralon纤维截面呈明显狗骨型，表面致密光滑；Dralon纤维和金山腈纶的玻璃化温度Tg都在100℃左右；两种纤维的起始分解温度都在295℃左右，金山腈纶在375℃时分解速度达到最大，而Dralon纤维在319℃时分解速度达到最大。此外，还研究了Dralon纤维在不同化学试剂处理后，纤维的失重率，白度以及机械性能等性能的变化。实验结果表明：Dralon纤维经碱处理后失重率随着碱剂浓度的升高而增加，机械性能随碱剂浓度的升高而降低，但对纤维的服用性能基本不会造成影响，但经高温强碱处理后，纤维白度明显降低，手感粗糙，因此需避免高温强碱处理；经强酸HCl，H2SO4处理后，断裂强度也略有降低；还原剂保险粉对Dralon纤维的强力的影响并不明显；氧化剂双氧水对纤维强力影响也较小。
　　其次研究了Dralon纤维的阳离子染料染色原理以及它的染色工艺，实验结果表明：Maxilon Red GRL，Maxilon Yellow GL，Maxilon Blue GRL等染料对Dralon纤维的纤维饱和值分别为分别为1.64%，1.07%，0.78%；随着温度的升高，阳离子Maxilon染料上染Dralon纤维的扩散系数、平衡吸附量、染色速率常数随之增大，半染时间减小；阳离子染料在Dralon纤维上的吸附类型符合Langmuir型，属于定位吸附。
　　最后在分散型阳离子染Dralon纤维和活性染料染棉织物的基础上研究了德绒/棉混纺织物阳离子/活性染料一浴一步法染色染色工艺，实验结果表明：硫酸钠25g/L，染浴pH=7，染色温度100℃，染色时间60min，JFC用量0.5g/L，浴比1:30。混纺织物染色后表观色深度高，匀染性较好，耐水洗牢度及耐摩擦牢度均较好，但是染料对异种纤维相互间存在沾色情况，因此导致混纺织物染色各染料的上染率相比较单组份纤维染色时有所降低。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 聚丙烯腈纤维的现状及发展

1.3 聚丙烯腈纤维的差别化

1.4 腈纶混纺织物

1.5 德绒（Dralon）新型细旦异形纤维的性能及应用

1.6本论文研究内容及创新点

第二章 Dralon纤维的结构及理化性能

2.1 概述

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 Dralon纤维阳离子染料染色性能研究

3.1 概述

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4本章小结

第四章 Dralon/棉混纺织物阳离子/活性染料一浴一步法染色

4.1概述

4.2 实验部分

4.3 实验结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果

致谢