新型涤纶低温染色载体的制备及性能研究

摘要

涤纶纤维是疏水性的合成纤维，涤纶分子结构中缺少活性基团，并且涤纶分子排列得紧密，分子链段之间只存在较小的空隙，因此涤纶织物通常需要在高温下进行染色。但是，高温染色消耗能源较大，生产成本较高。传统载体的低温染色效果非常好，为降低染色温度，人们采用了载体染色法，然而，传统载体大多为一氯苯、苯甲醇、苯甲酸等，这些载体都毒性大、气味重、生物降解性差，对环境造成污染等，使得载体染色在应用中受到了很大限制。在环保节能的新型环境下，环保型染色载体的研究开发成为了一大热点。近年来，研究的环保型载体主要包括酯类、醚类以及酰胺类等，但是，大多数仍然为苯的衍生物。研究新型的载体对涤纶低温染色方面的应用具有重要的意义。
　　本文首先将新型无味的丁二酸二丁酯作为载体，与合适的非离子性乳化剂tween80和EL-40复配成微乳液，复配的微乳液透明、均一、各项稳定性强，并且能显著的降低涤纶织物染色温度，其最佳染色工艺为:染色温度105℃，载体用量4％(owf)，恒温保温时间35min。
　　新型载体不但能提高分散染料的上染率，而且能显著的提高其移染性、染深性、匀染性等。染色织物的耐水洗牢度和耐摩擦牢度与高温高压法染色织物的基本一致，均在4级以上，并且染色织物的表观深度及颜色特征基本相似。
　　本文也研究了载体对分散染料及涤纶纤维性能的影响，通过对分散染料溶解度、粒度、zeta电位分析，以及对涤纶纤维差示扫描量热法(DSC)、傅利叶变换红外测试的分析，表明载体对分散染料具有极强的增溶作用，显著提高分散染料在水中的溶解度，并且能显著的提高分散染料在水溶液中的分散稳定性;对涤纶纤维具有增塑作用，能降低涤纶纤维玻璃化温度，并且不会影响涤纶纤维的分子结构。
　　本文还研究了载体对涤纶染色动力学的影响及其机理，研究表明:通过载体对涤纶纤维的增塑作用，以降低涤纶纤维玻璃化温度，并且通过对分散染料极强的增溶作用，显著提高分散染料在水中的溶解度，从而可以显著的提高染色速率常数，缩短半染时间，提高扩散系数、饱和吸附量和分配系数。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 涤纶纤维的发展

1．2 涤纶纤维的结构特性与性能

1．2．1 涤纶纤维的结构特性

1．2．2 涤纶纤维的物化性能

1．3 我国分散染料的发展现状及趋势

1．3．1 发展现状及特点

1．3．2 发展趋势

1．4 分散染料结构与特点

1．4．1 分散染料的概念和特性

1．4．2 分散染料分类

1．4．3 分散染料上染涤纶机理

1．5 表面活性剂

1．5．1 阳离子表面活性剂

1．5．2 阴离子表面活性剂

1．5．3 非离子表面活性剂

1．5．4 两性表面活性剂

1．6 涤纶纤维染色方法

1．6．1 高温高压染色法

1．6．2 热熔染色法

1．6．3 载体染色法

1．6．4 新型染色方法

1．7 载体的发展

1．8 载体的分类及其作用机理

1．8．1 载体的分类

1．8．2 载体的作用机理

1．8．3 载体的缺陷

1．9 本课题研究内容

第二章 新型涤纶染色载体的制备

2．1 实验部分

2．1．1 染料

2．1．2 药品

2．1．3 仪器

2．2 实验内容及方法

2．2．1 丁二酸二丁酯名义HLB值的测定

2．2．2 丁二酸二丁酯的乳化

2．2．3 织物K／S值测定

2．2．4 染色

2．3 结果与讨论

2．3．1 丁二酸二丁酯名义HLB值的测定

2．3．2 载体的制备与表征

2．3．3 涤纶载体染色工艺的确定

2．4 本章小结

第三章 载体对分散染料及涤纶纤维性能的影响

3．1 实验部分

3．1．1 染料

3．1．2 药品

3．1．3 仪器

3．2 实验内容及方法

3．2．1 提纯分散染料

3．2．2 绘制分散染料吸光度-浓度标准工作曲线

3．2．3 载体对分散染料的助溶作用

3．2．4 分散染料稳定性测试

3．2．5 涤纶纤维热稳定性的测试

3．2．6 涤纶纤维玻璃化转变温度的测试

3．2．7 傅利叶变换红外测试

3．3 结论与讨论

3．3．1 载体对分散染料的助溶作用

3．3．2 载体对分散染料稳定性的影响

3．3．3 丁二酸二丁酯的IOR值的计算

3．3．4 载体对涤纶纤维热稳定性的影响

3．3．5 载体对涤纶纤维的增塑作用

3．3．6 载体对涤纶纤维结构的影响

3．3．7 载体对织物拉伸性能的影响

3．4 本章小结

第四章 载体对染色性能的影响

4．1 实验部分

4．1．1 染料

4．1．2 药品

4．1．3 仪器

4．2 实验内容及方法

4．2．1 上染率的测定

4．2．2 分散染料升温上染速率曲线的测定

4．2．3 分散染料恒温上染速率曲线的测定

4．2．4 载体的量不同对分散染料上染率的影响

4．2．5 分散染料提升性能实验

4．2．6 分散染料拼色实验

4．2．7 移染性测试

4．2．8 匀染性测试

4．2．9 染色织物色牢度

4．3 结果与讨论

4．3．1 载体对分散染料升温上染速率的影响

4．3．2 载体对分散染料恒温上染速率的影响

4．3．3 载体用量对分散染料上染率的影响

4．3．4 载体对涤纶织物染深性影响

4．3．5 载体对分散染料拼色性能的影响

4．3．6 载体对染料移染性的影响

4．3．7 载体染色的匀染性

4．3．8 载体对染色织物表面深度及颜色特征的影响

4．3．9 载体染色织物的色牢度

4．4 本章小结

第五章 载体对涤纶染色动力学影响及其机理研究

5．1 实验部分

5．1．1 药品

5．1．2 仪器

5．1．3 染色方法

5．2 实验方法及内容

5．2．1 涤纶纤维玻璃化转变温度的测试

5．2．2 分散染料溶解度测定

5．2．3 上染率的测定

5．2．4 分散蓝2BLN的上染速率曲线测定

5．2．5 分散蓝2BLN等温吸附的绘制

5．2．6 纤维上染料吸收量的测定

5．3 结果与讨论

5．3．1 载体对涤纶染色动力学参数的影响

5．3．2 载体对分散蓝2BLN的上染速率曲线影响

5．3．3 载体对分散蓝2BLN等温吸附的影响

5．4 本章小结

第六章 全文结论与展望

6．1 全文结论

6．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢