粘胶织物活性染料低尿素印花工艺的研究

摘要

活性染料因其优良的染色性能及染色牢度而广泛应用于纤维素纤维的染色和印花。粘胶织物具有明亮的光泽和良好的吸湿性、手感柔软、悬垂性好，易于染色和印花等特点，广泛应用于服装、室内装饰领域。但粘胶纤维表面结晶度较高，皮层致密，在活性染料印花中需加入较多的尿素作为吸湿助溶剂，汽蒸时吸收更多的水分使纤维充分溶胀，从而促进染料与纤维的反应、固着。
　　然而，尿素在自然条件下易分解产生CO2和含氮化合物，含氮化合物极易造成藻类繁殖和水体富营养化，影响生态环境。随着人们环保意识的日益增强，印染废水排放氨氮指标越发严格。因此，研究活性染料低尿素印花具有十分重要的意义。
　　本课题采用两种含有醇醚结构的助剂B和助剂N代替尿素进行粘胶织物的活性染料印花，研究了助剂的替代率、助剂用量、碳酸氢钠、防染盐S、汽蒸时间等因素对粘胶印花织物的K/S值、色牢度和渗透率的影响，通过单因素和正交实验得出最佳替代率及印花工艺条件，并对氨氮浓度进行测定；采用傅里叶红外光谱初步表征了助剂B、助剂N的结构。同时通过测试两种助剂对粘胶织物的吸湿性、保水性及其对印花原糊粘度指数PVI值、流变性、触变性、抱水性和稳定性的影响，分析了助剂B和助剂N在低尿素印花中的作用机理。
　　结果表明：在染料用量为2％时，助剂B、助剂N的替代率分别可达到80％和100％，印花工艺条件分别为：助剂B用量为7％，碳酸氢钠3.5％，防染盐S1.5％，饱和蒸汽下汽蒸10min；助剂N用量为5％，碳酸氢钠3％，防染盐S1％，饱和蒸汽下汽蒸10min。
　　此时，对于所选用的9种活性染料，经这两种助剂处理后的粘胶印花织物的K/S值与全尿素印花均较接近，且仍具有较好的渗透度，同时粘胶印花织物均具有较好的耐皂洗牢度和耐摩擦牢度。同时通过纳氏试剂法测得8％的助剂B和助剂N的氨氮浓度分别为4.71mg/L和0.21mg/L，明显低于尿素溶液的氨氮浓度（8.83mg/L）。且通过元素分析，得出助剂N分子结构中氮元素含量最低，仅为1.63％。
　　从低尿素印花机理分析，助剂B和助剂N处理粘胶织物的回潮率与尿素相近，说明均可提高粘胶织物的吸湿性；从处理织物的保水性可知，助剂B含湿率最高达33.6％，助剂N为12.8％略低于尿素的14.7％。通过研究助剂B、助剂N对印花原糊的流变性和触变性影响可知，助剂B和尿素的作用相近，随着用量的增加，剪切变稀现象越显著，粘度回复率越低，原糊结构粘度越大，触变性越强，不适合印制精细花纹；而助剂N的效果刚好相反。此时，印花原糊的抱水性均比尿素好，且48h内原糊稳定性较好。

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第1章绪论

1.1背景

1.1.1活性染料

1.1.2活性染料直接印花

1.1.3尿素的危害

1.2国内外现状研究

1.2.2印花用活性染料的开发

1.2.1低尿素印花工艺研究

1.2.3印花助剂的研究

1.3课题的提出和主要研究内容

1.3.1课题的提出

1.3.2主要研究内容

第2章粘胶织物活性染料低尿素印花的工艺研究

2.1引言

2.2实验材料、药品与仪器

2.2.1实验材料

2.2.2实验药品

2.2.3实验仪器

2.3实验方法和测试方法

2.3.1原糊制备

2.3.2活性染料色浆制备

2.3.3活性染料一相法印花工艺

2.3.4印花织物K/S值

2.3.5渗透性

2.3.6色牢度测试

2.3.7氨氮浓度测试

2.3.8有机元素分析

2.4实验结果与讨论

2.4.1助剂B在粘胶织物活性染料低尿素印花中的应用

2.4.2助剂N在粘胶织物活性染料低尿素印花中的应用

2.4.3不同助剂的氨氮浓度

2.5本章小结

第3章粘胶织物活性染料低尿素印花机理的研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验材料

3.2.2实验仪器

3.3实验方法和测试方法

3.3.1傅里叶变换红外光谱

3.3.2粘胶织物吸湿性

3.3.3粘胶织物保水性

3.3.4印花粘度指数PVI值

3.3.5流变性

3.3.6触变性

3.3.7抱水性

3.3.8稳定性

3.4结果与讨论

3.4.1傅里叶红外光谱分析

3.4.2不同助剂对粘胶织物吸湿性的影响

3.4.3不同助剂对粘胶织物保水性的影响

3.4.4不同助剂对原糊流变性的影响

3.4.5不同助剂对原糊触变性的影响

3.4.6不同助剂对原糊抱水性的影响

3.4.7不同助剂对原糊稳定性的影响

3.5本章小结

第4章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文