分散染料低温热溶染色助剂制备与性能研究

论文摘要

随着新型纤维的不断涌现，多元纤维复合织物应用更广泛，一些不耐高温的纤维与涤纶纤维混纺，染色温度受到了限制，研究如何在低温条件下染色已成为当前发展的趋势。本课题根据“相似相溶”原理选择与涤纶纤维结构相似的酯类和醚类物质为基料，选择能对分散染料有增溶、助溶作用的阴离子、非离子表面活性剂为辅料，按照一定的比例复配，制备出了分散染料低温热溶染色助剂ZNL。对分散染料低温热溶染色助剂ZNL的基本性能进行了定性和定量检测，结果显示分散染料低温热溶染色助剂ZNL为乳白色乳液，可与水以任意比例稀释；1％助剂溶液的pH值为6.2，呈中性；助剂ZNL的密度为0.997 46g／L，助剂的耐酸、耐碱性均能达到1～2级，但储存稳定性不是太好，出现分层现象，还有待于进一步研究以提高其储存稳定性。运用对比法、剥色和溶解法、分散染料提升力测定法和显微镜照相法对分散染料低温热溶染色助剂ZNL的热溶染色进行了研究，结果显示助剂ZNL能显著降低热溶染色的温度，使涤纶纤维在170℃时染色效果达到了常规热溶染色200℃时的染色和固色效果，且不影响涤纶纤维的强力；助剂ZNL能明显提高分散染料的提升性，并能提高涤纶纤维的匀染性和透染性。用红外吸收光谱法和差示扫描量热法分析了分散染料低温热溶染色助剂ZNL能降低涤纶纤维热溶染色温度的原理，得出了助剂ZNL一方面由于与涤纶纤维结构相似，且分子小，能对涤纶纤维起到增塑、膨化作用，增大涤纶纤维的自由体积数，从而能降低涤纶纤维的玻璃化温度，提高染料在纤维内部的扩散速度，达到降低热溶染色温度的目的；另一方面由于助剂ZNL能对分散染料起到增溶、助溶作用，提高了分散染料上染纤维的单分子状态数，从而能提高染料的上染速率，达到匀染、透染的作用。利用正交试验，确定了分散染料低温热溶染色助剂ZNL应用于涤纶纤维热溶染色的最佳染色处方及工艺路线。染色处方为：分散染料2～40g／L，渗透剂2～12g／L，5％海藻酸钠2～8g／L，低温热溶染色助剂ZNL 8～13g／L；最佳工艺路线为：二浸二轧(轧余率60％～70％)→预烘(98℃，10min)→焙烘(170℃，2min)→后处理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 涤纶纤维的结构和性能
• 1.2.1 涤纶纤维的结构
• 1.2.2 涤纶纤维的性能
• 1.3 涤纶纤维的染色性
• 1.4 分散染料的结构及染色特性
• 1.4.1 分散染料的结构特点
• 1.4.2 分散染料的染色特性
• 1.4.3 分散染料与纤维分子间的相互作用
• 1.5 涤纶纤维低温染色研究的意义
• 1.6 涤纶纤维低温染色国内外研究现状
• 1.7 课题来源及研究内容
• 1.7.1 课题来源
• 1.7.2 课题研究内容
• 1.8 课题的创新点与技术关键
• 第2章 分散染料低温热溶染色助剂的制备
• 2.1 分散染料低温热溶染色助剂制备原理
• 2.1.1 助剂对染料的增溶机理
• 2.1.2 助剂对纤维的增塑机理
• 2.2 分散染料低温热溶染色助剂的制备方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验主要药品
• 2.2.3 实验仪器
• 2.3 实验内容及结果分析
• 2.3.1 增溶剂的选择
• 2.3.2 增塑剂的选择
• 2.3.3 低温热溶染色助剂ZNL对染料的增溶效果
• 2.4 本章小结
• 第3章 低温热溶染色助剂 ZNL基本性能研究
• 3.1 助剂ZNL的密度
• 3.2 助剂ZNL的耐酸性
• 3.3 助剂ZNL的耐碱性
• 3.4 助剂ZNL乳液储存稳定性
• 3.5 助剂ZNL溶液的pH值
• 3.6 本章小结
• 第4章 助剂ZNL对涤纶纤维染色性能的影响
• 4.1 理论部分
• 4.1.1 染色的热力学和动力学基本理论
• 4.1.2 染料在纤维中的扩散模型
• 4.1.3 染料在纤维中的扩散
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验药品
• 4.2.3 实验仪器
• 4.2.4 染色方法
• 4.2.5 测试方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 不同温度下助剂 ZNL对涤纶织物染色深度的影响
• 4.3.2 助剂ZNL用量对涤纶织物染色深度的影响
• 4.3.3 助剂ZNL对涤纶染色织物色牢度和强力的影响
• 4.3.4 助剂ZNL对涤纶染色匀染性和透染性的影响
• 4.3.5 助剂ZNL对染料提升性的影响
• 4.3.6 助剂ZNL对分散染料热溶染色固色率的影响
• 4.3.7 助剂ZNL对涤纶织物玻璃转变化温度的影响
• 4.3.8 助剂ZNL对纤维微观结构的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 助剂ZNL低温热溶染色工艺研究
• 5.1 理论部分
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验药品
• 5.2.3 实验仪器
• 5.2.4 实验方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 轧余率对染色织物相对色度K/S值的影响
• 5.3.2 热溶时间对染色织物相对色度K/S值的影响
• 5.3.3 尿素用量对染色织物相对色度K/S值的影响
• 5.3.4 热溶时间对染色织物断裂强力的影响
• 5.3.5 热溶温度对色深稳定性的影响
• 5.3.6 分散染料低温热溶染色助剂热溶染色最佳工艺的确定
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢