涤纶和锦纶纤维在超临界CO中的染色研究

摘要

传统的染色过程在水浴中进行,将产生大量富含有机污染物的难处理的工业废水.用超临界CO<,2>作为染色介质,真正实现了无水染色,彻底消除了印染废水的产生,从根本上解决了印染废水处理的难题,保护了水资源.该论文介绍了超临界CO<,2>流体的基本性质及其在染色中的应用,综合阐述了超临界CO<,2>染色的研究现状以及目前国内外超临界CO<,2>染色的研究进展.通过在染色温度52-143℃,压力10-24MPa,染色时间5-60min的实验范围内对涤纶针织物、锦纶66和锦纶6在超临界CO<,2>中的染色研究,详细考察了超临界CO<,2>染色的影响因素及其与染料上染量的关系,并对涤纶和锦纶织物在超临界CO<,2>中染色的耐洗牢度及耐摩擦牢度进行了测定.通过染料在织物上的平衡上染量和染料在超临界CO<,2>中的溶解度计算出了染料在纤维和在超临界CO<,2>之间的分配系数.实验结果表明:在超临界CO<,2>中染色时,染色温度、压力和时间对涤纶和锦纶纤维的上染量有明显的影响,在一定的压力下,染料的上染量随着温度的升高而增加,涤纶在120℃左右上染达到平衡,锦纶在100℃左右就能达到上染平衡;在一定的温度下,染料的上染量随着压力的升高而增加.分配系数Keq随着染色温度的增加而减小,而随着CO<,2>的密度的增加而减小.涤纶和锦纶织物的耐洗牢度及耐摩擦牢度和在水中的染色效果相同.综合考虑染色的温度、CO<,2>的密度对染料的上染量及染料的上染率的影响,涤纶织物在16-18MPa,120℃左右,染色20-30min,锦纶在16-18MPa,100℃左右,染色20-30min,就能达到很好的染色效果.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章前言

1.1选题背景和意义

1.2超临界流体与超临界CO2染色

1.3超临界CO2染色特点

1.4本文研究的内容

1.5小结

参考文献

第二章文献综述

2.1超临界CO2流体的基本性质

2.2国外的超临界CO2染色研究现状

2.2.1合成纤维在超临界CO2中的染色

2.2.2天然纤维的超临界CO2染色

2.2.3有关超临界CO2染色的工艺基础研究

2.3国内超临界CO2染色研究现状

2.4小结

参考文献

第三章实验部分

3.1实验装置

3.2实验主要药品及仪器

3.3实验步骤及条件控制

3.4分析方法

3.5小结

参考文献

第四章涤纶和锦纶纤维的染色性能

4.1涤纶的结构和性能

4.2涤纶的染色性

4.3锦纶的结构和主要性能

4.4锦纶的染色性

第五章涤纶和锦纶纤维在超临界CO2中的染色及影响因素的研究

5.1涤纶在超临界CO2中染色的实验结果

5.2锦纶在超临界CO2中染色的实验结果

5.3涤纶和锦纶纤维在超临界CO2中染色影响因素的研究

5.4涤纶和锦纶纤维在超临界CO2中染色的牢度

5.5小结

参考文献

第六章染料在纤维与超临界CO2间的分配

6.1涤纶和锦纶纤维在超临界CO2中染色的平衡上染量

6.2染料在超临界CO2中的溶解度

6.3染料在纤维和超临界CO2之间的分配系数

6.4小结

参考文献

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

致谢

附录

附表1分散红60在超临界CO2中的溶解度

附表2分散红1的在超临界CO2中的溶解度

附表3决定纤维对染料的扩散渗透性和吸附能力的重要性质

攻读硕士学位期间发表的论文