分散染料在硅基非水介质中的染色性能研究

摘要

涤纶在整个纺织染整领域有着十分普遍的使用，但是涤纶是一种疏水性纤维，在染色时，染料进入纤维的无定性区。聚酯纤维的无定性区的结构较紧密，大分子链取向度高，分子间隙小，染料分子不容易在纤维的内部，整体的染色比较困难。所以聚酯纤维应该使用相对分子质量低，结构相对简单的染料染色，分散染料符合这一性质。为了使得涤纶织物性能更好，一般使用高温高压染色法。但是高温高压法对设备要求很高，染色时间长，分散剂以及部分为溶解的染料会伴随残余的染液排放，造成对环境的污染与破坏。因此，需要对聚酯纤维的染色工艺进一步探究，降低废水中污染物的浓度，开发少水甚至无水的染色领域。 分散染料/十甲基环五硅氧烷染色体系作为一种全新的非水介质染色工艺，大大减少了在染色过程中分散剂的用量。可有效的解决传统水浴染色以及上述非水介质染色中的一系列问题。基本实现污水零排放。刘今强教授团队已经对涤纶的非水介质染色工艺有了初步的探索，确定了涤纶D5非水介质染色的可行性，并解决了纯D5介质中染料上染率低的问题。但对于涤纶在D5介质中的上染率的影响因素没有进一步探索，本课题从纤维的溶胀情况，以及染料的溶解性等方面进一步探索影响上染率因素。 经实验表明:选择促染剂时，在D5染色介质中加入少量的促染剂X和促染剂Y可以提高分散染料的上染率。探究染料在介质中的溶解度与上染率的关系，发现在染色过程中，随着温度的升高，染料的溶解度与上染率都不断增加。随着保温时间的增加，染料的溶解度与上染率都不断的增加，最后达到平衡。改变加入促染剂的pH对染料的溶解度与上染率没有明显的影响。 在D5介质中加入一定的促染剂X和促染剂Y，可以明显的降低染料的溶解度，随着染料溶解度的下降，上染率不断提高，并在某一促染剂X的量或者促染剂Y的量同时达到溶解度与上染率平衡。分散染料的上染率与染料的溶解度呈K为负值正比例关系。 经试验表明，分散染料在D5介质中的溶解度越高，上染率会相对降低。并且确定了三种分散染料的最佳染色工艺，分散红177为染色温度140℃，保温时间50 min，促染剂X量15％(o.w.f);分散橙30为染色温度140℃，保温时间50 min，促染剂X量15％(o.w.f);分散蓝367为染色温度140℃，保温时间50 min，促染剂X量20％(o.w.f)。 在染色过程中，部分染料会进入到纤维的内部，并会残留在纤维内部，所以D5在染色过程中对纤维有一定的溶胀作用，且远小于纯促染剂X，在染色时加入一定量的促染剂X和促染剂Y可以明显提高纤维的溶胀率，更多的染料进入纤维内部，从而增加染料的上染率。 D5和以及D5加入促染剂染色后，纤维的热稳定性有所提高，且物理性质稍有改变;经D5以及促染剂染色处理后的纤维不会引起其结晶内部结构的变化;经D5和促染剂染色处理过的纤维的结晶的完整性提高。

目录

声明

摘要

第一章前言

1．1分散染料的分类以及发展现状

1．2聚酯纤维的简介

1．3传统分散染料的染色方法以及存在的问题

1．4涤纶非水介质染色方法及存在的问题

1．5十甲基环五硅氧烷在纺织印染领域的研究现状

1．5．1十甲基环五硅氧烷简介

1．5．2十甲基环五硅氧烷在纺织印染中的研究现状

1．5．3本课题主要研究内容以及创新点

第二章分散染料在D5中的溶解度对上染率影响因素探究

2．1实验部分

2．1．1实验材料、试剂与仪器

2．1．2实验方法

2．2实验结果与讨论

2．2．1标准工作曲线

2．2．2不同促染剂的筛选结果

2．2．3温度对染料在D5中的溶解度以及上染率的影响

2．2．4不同促染剂X含量对染料在D5中的溶解度以及上染率的影响

2．2．5不同保温时间对染料在D5中的溶解度以及上染率的影响

2．2．6不同pH对染料在D5中的溶解度以及上染率的影响

2．2．7促染剂Y对染料在D5中的溶解度以及上染率的影响

2．3本章小节

第三章涤纶纤维在D5中的溶胀情况研究

3．1实验部分

3．1．1实验材料、试剂与仪器

3．1．2实验方法

3．2．1促染剂x的量对纤维溶胀的影响

3．2．2温度对纤维溶胀的影响

3．2．3染色介质在纤维横截面的分布

3．2．4染色介质在纤维中的含量

3．3本章小节

第四章染色中D5介质及不同添加剂对涤纶纤维的作用研究

4．1实验部分

4．1．1实验材料、试剂与仪器

4．1．2实验方祛

4．2结果与讨论

4．2．1对纤维热性能的影响

4．2．2对纤维晶体结构的影响

4．2．3对纤维透结晶度的影响

4．3结论

第五章结论与展望

5．1结论

5．2展望

参考文献

附录

致谢