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《天津工业大学》 2002年
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化学方法改善亚麻染色性能的研究

郭雅琳  
【摘要】: 本文对亚麻织物利用季铵基改性剂改善其染色性能进行了详细的研究。 首先通过理论分析和亚麻化学改性实验,确定了以环氧基为活性基的季铵基改性剂适宜于改善亚麻纤维的染色性能。本文通过反复实验和研究,合成了用于改善亚麻染色性能的改性剂REF,优化了其合成工艺,REF的最佳合成工艺为:反应物的摩尔比为1:1,反应液的pH值为7,反应温度为80℃,反应时间为180min,最佳溶剂为:甲醇与乙醇按1:2.5混合的混合液,溶剂与反应物的质量比为1:2。 利用红外光谱法研究了亚麻改性的化学机理,借助于数理统计原理优化了亚麻织物利用改性剂REF改性的方法和改性工艺。结果表明亚麻织物采用吸尽法的最佳改性工艺为:改性剂浓度为40g/L,NaOH浓度为15g/L,浴比为1:20,温度为60℃,时间为60min。采用浸压法改性的最佳工艺条件为:改性剂浓度为47.88g/L,NaOH浓度为30.69g/L,焙烘温度为124℃,时间为3min。 以直接枣红6B、活性红X—3B、酸性金黄G为例,采用X光衍射法、红外光谱法、剥色实验及织物表面防水实验,研究了改性亚麻织物与阴离子染料之间的结合状态,结果表明改性亚麻与酸性染料之间主要靠离子间的库仑力结合,与直接染料之间在形成氢键和范德华力的基础上,还形成了离子键结合。改性亚麻与活性染料之间即可发生亲核取代反应形成共价键结合,又可形成离子间的库仑力,而且离子间的相互吸引更有利于染料上的活性基与纤维素发生亲核取代反应。 从阴离子染料上染改性亚麻织物的吸附等温线、染色亲和力、直接性、染色饱和值几个方面研究了改性亚麻织物染色的热力学原理,结果表明:改性亚麻织物染色的等温吸附线属于Langmiur方程的特征曲线,即按电荷吸附机理进行。而且与普通亚麻织物相比,染料对改性亚麻的直接性约提高1倍,染色亲和力提高约五倍。从染色饱和值看,具有多磺酸基的阴离子染料在季铵化改性亚麻织物上易发生超当量吸附。 以染色速率、扩散速率为指标研究了改性亚麻织物染色的动力学原理,结果表明:改性亚麻织物染色15min时几乎达到最高上染率。当亚麻织物含氮含量较小时,其染色扩散速率比普通亚麻织物的染色扩散速率增大,但含氮量增大到一定程度时,扩散速率随改性程度的增大而降低。扩散速率随染色温度的提高而提高。即染色温度越高越有利于染料的扩散。 研究了改性亚麻织物的染色性能,结果表明:与普通亚麻织物相比,改性亚麻织物用阴离子染料染色的干、湿摩擦色牢度和耐水洗色牢度指标大致相同,部分染料染色的改性亚麻织物的色牢度指标比普通亚麻织物提高05级。在充分搅拌的情况下,改性亚麻织物的匀染性和透染性良好。 研究了改性亚麻织物的服用性能,结果表明:与普通亚麻织物相比,改性亚麻织物的断裂伸长率、弹性恢复性、柔软性、悬垂性、耐磨性、吸湿性较好,且随着改性程度的增加呈增大趋势。但是改性亚麻织物的断裂强力比普通织物差,而且随着改性程度的增大断裂强力呈下降趋势;另外改性亚麻织物的通透性比普通亚麻织物稍差。
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