靛蓝染色带促进剂的合成及其在棉织物上的应用

摘要

牛仔服饰一直是服装界的流行元素，以其透气、吸湿，舒适性好的风格深受各年龄层消费者的喜爱。靛蓝在牛仔服饰染色中享有十分重要的地位，但是由于靛蓝隐色体与纤维之间的亲和力低，往往需要多次浸轧-氧化才能获得较高的染色深度。而且由于残液中染料、助剂浓度较高，增加了污水处理负担。因此，研制一种靛蓝染色促进剂，提高靛蓝染料利用率，降低染浴中靛蓝染料的残余量，缩短染色工艺流程，对于促进靛蓝牛仔布染色节能降耗，具有积极的现实意义。
　　 本文以四氯化碳(CCl4)为溶剂，环氧氯丙烷(ECH)为单体，在催化剂三氟化硼乙醚(BF3O(C2H5)2)和起始剂乙二醇(EG)的作用下，预先聚合成聚环氧氯丙烷(PECH)，然后再用二甲胺胺化制得一种靛蓝染色促进剂——聚环氧氯丙烷胺化物(PECH-amine)，优化了PECH-amine的合成工艺。采用四苯硼钠反滴定法测定了PECH-amine的阳离子度，并用红外光谱、核磁共振氢谱对其结构进行了表征，凝胶渗透色谱测定其分子量分布。并在此基础上，利用PECH-amine可与棉纤维发生共价键结合的特点，采用浸渍和浸轧两种方法将合成的PECH-amine对棉织物进行阳离子改性，优化改性工艺。采用红外光谱、扫描电镜、热重分析、Zeta电位和X射线衍射分析等测试手段对改性前后棉纤维的化学结构、表面形态结构、热稳定性、电学性能及聚集态结构进行了分析;并对改性前后棉织物的白度、拉伸强力、含水率和回潮率等性能进行了测试分析。
　　 研究结果表明:
　　 当温度在32℃时、四氯化碳为40mL、ECH为0.5mol、引发剂BF3O(C2H5)2摩尔比在8％、起始剂EG摩尔比在6％、以及反应时间为8h时得到的PECH产率可达80％以上。将合成的端羟基聚环氧氯丙烷和二甲胺按质量比1∶2进行胺化，在温度为90℃，时间为8h的条件下制得的PECH-amine的阳离子度较高，改性织物染色K/S值可达25.06。
　　 PECH-amine浸渍棉织物改性较佳工艺为:PECH-amine用量为10％(o.w.f)，氢氧化钠用量为3g/L、处理条件90℃×40min;PECH-amine浸轧棉织物改性较佳工艺为:PECH-amine用量为4g/L，氢氧化钠用量为6g/L、JFC用量为0.8g/L，烘干条件120℃×4min。
　　 棉织物经PECH-amine改性后Zeta电位明显趋正，但热稳定性和结晶度略有下降，物理机械性能没有显著变化;改性后棉织物染色K/S值明显提高，并且均匀性也较好，K/S值最高可达25.06，而相同染色条件下，未改性棉织物的染色K/S值仅为16.60。改性棉织物只要经3次染色-氧化就能达到未改性棉织物6次染色-氧化的染色效果。染色织物的耐洗牢度、干摩擦牢度和湿摩擦牢度良好。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 靛蓝染料及其染色方法概述

1．2．1 靛蓝染料及其染色过程

1．2．2 靛蓝染色研究进展

1．3 阳离子改性剂及其应用现状

1．3．1 阳离子改性剂简介

1．3．2 非反应型阳离子改性剂

1．3．3 反应型阳离子改性剂

1．3．4 生物质阳离子化试剂

1．4 棉纤维改性在靛蓝染色中的应用

1．5 课题的提出和主要研究内容

1．5．1 课题的提出

1．5．2 课题研究内容

第2章 PECH-amine的合成及表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器

2．2．3 实验试剂

2．3 实验方法

2．3．1 PECH-amine的合成

2．3．2 PECH产率测定

2．3．3 PECH-amine阳离子度的测定

2．3．4 PECH-amine的表征

2．3．5 PECH-amine分子量的测定

2．4 实验结果与讨论

2．4．1 PECH合成机理

2．4．2 PECH的合成

2．4．3 PECH-amine的合成

2．4．4 PECH-amine的化学结构表征

2．5 本章小节

第3章 PECH-amine对棉织物改性及其靛蓝染色

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验仪器

3．2．3 实验试剂

3．3 实验方法

3．3．1 棉织物PECH-amine改性

3．3．2 靛蓝染色

3．3．3 PECH-amine改性棉织物的染色效果

3．4 测试方法

3．4．1 表观颜色深度的测定

3．4．2 Zeta电位分析

3．4．3 红外光谱分析

3．4．4 热分析

3．4．5 X射线衍射分析

3．4．6 扫描电镜(SEM)分析

3．4．7 物理机械性能测试

3．4．8 耐洗牢度

3．4．9 耐摩擦色牢度

3．5 结果与讨论

3．5．1 棉纤维PECH-amine浸渍改性

3．5．2 棉纤维PECH-amine浸轧改性

3．5．3 PECH-amine改性棉织物的性能研究

3．5．4 PECH-amine改性棉织物染色性能

3．6 本章小结

第4章 结论与展望

4．1 结论

4．1．1 PECH-amine的合成及表征

4．1．2 PECH-amine改性棉织物靛蓝染色

4．2 展望

参考文献

附录

致谢