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甲壳胺纤维染色性能研究

何雪梅  
【摘要】:甲壳胺纤维具有良好的生物相容性,抗菌性,可生物降解,是一种新型的功能性纤维,具有广泛的应用前景,因此对甲壳胺纤维染色性能及染色机理的研究不仅为新型纤维的开发利用提供了一定的理论基础,而且也为合理的染整加工起到一定指导的作用。目前,国内外对纯甲壳胺纤维染色性能方面研究报道甚少,本文以纺织用纯甲壳胺纤维为研究对象,探讨了直接染料、活性染料对甲壳胺纤维的染色性能及染色机理,研究了甲壳胺纤维对直接、酸性染料的吸附行为及不同染色条件对其吸附性能的影响,并讨论了双活性基染料对甲壳胺纤维的成键稳定性和耐酸性能的影响。研究结果表明: (1)直接染料染色时,中性盐在染色中所起的作用与染料的结构有关:对于4~6个多磺酸基的染料,中性盐起促染作用;而对于双磺酸基染料则起缓染作用,同样,对于少于2个磺酸基的酸性染料而言,中性盐也起缓染作用。 (2)染色温度升高,染色速率常数会增加。但不同的染料其平衡吸附量受温度影响不同,其中直接耐晒橙2GL的平衡吸附量随着染色温度的升高而增加,而酸性橙Ⅱ的平衡吸附量随着温度升高而下降,并且直接耐晒橙2GL的吸附是吸热过程,而酸性橙Ⅱ的吸附是典型的放热过程。硫酸钠浓度越大,即染液中的离子浓度越高,促染作用越明显,平衡吸附量越高:相反,对于只含有1个磺酸基的酸性橙Ⅱ起缓染的作用,并且其吸附量随硫酸钠浓度增加而下降。 (3)Redlich-Peterson吸附模型具有三个吸附参数,并结合了Langmuir模型及Freundlich模型的特征。本文中所研究的几只直接和酸性染料在甲壳胺纤维上的吸附最适合用Redlich-Peterson吸附模型描述。这也表明直接、酸性染料与甲壳胺纤维之间存在的结合方式主要是离子键,同时也存在着范德华力与氢键的结合,而这些结合方式在红外光谱分析中也得到了验证。 (4)中性盐对不同结构的活性染料染色时所起的作用与直接染料类似,和染料磺酸基数目有关。碱剂对活性染料染色的影响与染料活性基有关,乙烯砜基或含乙烯砜基的活性染料的上染与固着率随着纯碱用量的增加而降低,而双一氯均三嗪类活性染料的上染和固着率随纯碱用量的增加而增加。活性染料对甲壳胺纤维的染色受温度的影响很大,乙烯砜类染料适宜在低温(40~50℃)下染色,双一氯均三嗪类染料可在中温(70℃)下染色。


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