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《东华大学》 2002年
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羊毛/涤纶混纺织物分散染料助剂增溶染色理论和工艺研究

蔡翔  
【摘要】: 目前国内外研究的羊毛/涤纶混纺织物一浴法染色仍然是选用两类染料染色,例如分散和毛用染料,由于羊毛和涤纶纤维的性能,特别是染色性能差异较大,染色中存在许多问题,因而并未大量应用。本论文基于过去对分散染料增溶染色的研究,首次探索采用分散染料对羊毛和涤纶两种纤维一浴法染色,并对同色性、匀染性、染色牢度、染色动力学和热力学作了较系统的研究,还对染色机理和关键影响因素进行了深入分析。 本论文的主要研究内容和结果总结如下: 1.研究助剂对分散染料溶解性能和分散稳定性能的影响,并对助剂分子结构与增溶效果的相互关系进行探讨,研究助剂对分散染料吸收光谱的影响。助剂LA系列对分散染料具有较强的增溶能力,其中助剂LA12和LA18对染料的增溶效果显著。非离子型助剂相对于离子型助剂对分散染料的增溶作用更强,其中助剂AES、助剂NP-10、助剂4450、助剂CL、平平加O、匀染剂GS、匀染剂Augard 2HT的增溶效果较好。助剂LA12与大多数助剂复配后均有不同程度的协同增效作用,其中助剂AES、助剂4450、助剂Aerosol OT、助剂LA18、平平加O、润湿剂JFC较为明显。分散染料分子中供电子基越多,水溶液中表观溶解度越高。分散染料的分散稳定性随着溶液温度升高而降低,离子型助剂相对于非离子型助剂更有利于提高分散染料的分散稳定性,其中助剂AES、助剂LAS、分散剂81A、分散剂MF、分散剂85A、匀染剂GS的提高效果显著。溶液中电解质将降低分散染料的表观溶解度和分散稳定性。 2.研究分散染料、助剂、羊毛和涤纶纤维的相互作用。升高温度助剂对羊毛纤维的吸附量和吸附速率增大,但对涤纶纤维的吸附量则降低,大多数助剂能够迅速被羊毛和涤纶纤维吸附并发生较为牢固的结合。助剂LA系列对羊毛可产生物理改性作用,显著促进分散染料对羊毛的上染。助剂LAB处理羊毛和涤纶纤维的表面形态并未有明显变化。助剂4450能够降低涤纶纤维的玻璃化转变温度,有利于降低分散染料对涤纶纤维的上染温度。染液温度升高,羊毛的水解速度加快,染液pH值大于8或小于3后,羊毛的碱溶解度显著增大,在碱性或酸性溶液中,助剂AES均可减缓羊毛的水解。 3.研究助剂对羊毛和涤纶纤维分散染料染色性能的影响。大多数助剂有利于分散染料对羊毛纤维的上染,但会降低涤纶纤维的上染速率和上染百分率,其中助剂AES、助剂4450、助剂LA18、助剂LA12、平平加O的影响明显。依据皂洗牢度、移染性、上染百分率等评价指标,通过系统的实验研制了增溶染色助剂LAB。首次研究羊毛/涤纶混纺织物上染百分率和同色性的各种影响因素,证明具有线形结构,分子简单,芳环取代基较少或较小,特别是在偶合组分上存在供电子基的分散染料具有较好的同色性。 东华大学博士论丈 摘要 4.通过正交实验确定了最佳染色工艺:分散染料为1%(o.w.f.)时,助剂LAB 为39/l,浴比为50:1,pH值为3.5一4.5,98℃染色70min。在此染色工艺下, 大多数分散染料染色织物皂洗牢度在3一4级左右,摩擦牢度在4级左右,耐 晒牢度在6级左右,并且具有较好的匀染性、染深性和提升性,适合羊毛/ 涤纶混纺织物的中、浅色泽染色。 5.首次对羊毛/涤纶混纺织物分散染料助剂增溶染色机理进行深入探讨,研究分 散染料染色动力学和热力学,包括吸附等温线、染色墒、染色热、扩散系数 和扩散活化能。证明羊毛/涤纶混纺织物分散染料增溶染色的吸附等温线为复 合型,其中分散染料对涤纶纤维染色的吸附等温线属Nernst型,具有分配吸 附特性;分散染料对羊毛染色的吸附等温线属复合型,在染料浓度较低时, 属Langmui:型,具有定位吸附的特性,染料浓度较高时,达到羊毛纤维吸附 饱和值后,则按Nemst型进行吸附,具有分配吸附特征。本论文系统地分析 了羊毛/涤纶混纺织物助剂增溶染色时分散染料化学结构与染色亲和力、染色 嫡和染色热的关系,目前国内外尚未见有报道。 羊毛/涤纶混纺织物采用分散染料一浴法染色是一种创新的方法,大大简化了 染色工艺,对含有涤纶或羊毛的多组分纤维混纺织物染色也具有重要的参考价值 和广一阔的实用前景。
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