芳砜纶纤维染色性能及工艺研究

论文摘要

芳砜纶纤维是一种耐高温阻燃芳香族合成高性能纤维，具有十分优异的耐热稳定性和阻燃性、良好的电绝缘、耐腐蚀、耐辐射和化学稳定性能，已被用于防护制品、过滤材料、电绝缘材料、蜂窝结构材料以及阻燃产业用纺织品和家用纺织品。但是，芳砜纶超分子结构立体规整性好，大分子与其聚集体间的作用力强，结晶度高，玻璃化温度高，加之纤维的疏水性等原因，使染料在常规条件下难以进入纤维内部，致使染色困难、上染率低，得色浅。解决好纤维的染色性，满足芳砜纶纤维商业颜色需要，能推动芳砜纶纤维的产业化发展。本文以芳砜纶纤维为研究对象，主要探讨了芳砜纶分散染料和阳离子染料染色工艺，详细研究了载体种类、载体用量、匀染剂种类及用量、无机盐种类及用量、染色时间和染浴pH值对芳砜纶染色性能的影响。并研究了载体处理后，纤维表面、芳砜纶纤维热学性能和芳砜纶织物的机械性能和色牢度的变化。研究结果表明：经过载体A处理后，结晶度提高了4.42%。在无载体的情况下，低于100℃染色温度下，芳砜纶纤维分散染料或阳离子染料染色，上染率很低，纤维的得色量很低。130℃时，上染率提高。但总体上染率偏低。在系列载体比较中，苯乙酮作为载体时，苯乙酮染色效果虽然比较理想，载体残留刺激性气味大，不环保，回收麻烦；N-环已基-2-吡咯烷酮用量大时，染色效果比较理想，刺激性气味小，但用量大，价格比较贵。综合考虑，载体A更适合作为染色载体。芳砜纶载体A分散染料染色最佳染色工艺：染色温度100℃，载体A10g/L，染色时间60min，匀染剂十二烷基苯磺酸钠0.5g/L，匀染剂尤利华丁0.5g/L，染浴pH值5～6，浴比1:40。芳砜纶载体A阳离子染料载体法染色最佳工艺：染色温度80℃，载体A用量15g/L，染色时间60min，无机盐Na2SO410g/L，匀染剂十二烷基苯磺酸钠0.5g/L，pH值5～6，浴比1:40。在最佳工艺下，对芳砜纶织物分别进行分散染料和阳离子染料载体A染色，结果表明，在阳离子染料染色工艺下，载体A对纤维机械性能几乎无影响，断裂强力和撕破强力保持率均在90%以上，比分散染料染色工艺下，断裂保持率和撕破强力保持率高。芳砜纶织物染色，日晒牢度低，1级，经载体A作用后，日晒牢度提高1～2级，水洗牢度和摩擦牢度也有所提高。芳砜纶织物阳离子染料RED GRL染色水洗牢度比分散染料3B染色高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 芳砜纶的主要性质
• 1.1.1 耐热性和热稳定性
• 1.1.2 阻燃性
• 1.1.3 电绝缘性
• 1.1.4 抗辐射性
• 1.1.5 化学稳定性
• 1.2 芳砜纶的应用领域
• 1.2.1 防护制品
• 1.2.2 高温过滤材料
• 1.2.3 电绝缘材料
• 1.2.4 蜂窝结构材料
• 1.2.5 摩擦密封材料
• 1.2.6 其它工业织物
• 1.3 芳砜纶纤维染色研究背景和意义
• 1.4 本论文的研究内容及创新点
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 创新点
• 第二章 芳砜纶的形态及热性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 材料与仪器
• 2.2.1.1 材料
• 2.2.1.2 试剂与药品
• 2.2.1.3 实验仪器
• 2.2.2 实验方法和计算
• 2.2.2.1 芳砜纶纤维载体 A 处理工艺
• 2.2.2.2 纤维横截面的测定
• 2.2.2.3 纤维表面形态的测定
• 2.2.2.4 X 衍射纤维结晶度测试方法
• 2.2.2.5 差示扫描量热分析（DSC）
• 2.2.2.6 热重分析（TGA）
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 芳砜纶的横截面形态分析
• 2.3.2 芳砜纶的纵面形态分析
• 2.3.3 芳砜纶的结晶度
• 2.3.4 热重分析
• 2.3.5 差示扫描量热法（DSC）
• 2.4 本章小节
• 第三章 芳砜纶的分散染料染色工艺
• 3.1 引言
• 3.1.1 芳砜纶纤维分散染料染色
• 3.1.1.1 芳砜纶纤维高温高压染色
• 3.1.1.2 芳砜纶纤维载体染色法
• 3.1.2 色牢度
• 3.1.2.1 耐晒牢度
• 3.1.2.2 耐洗牢度
• 3.1.2.3 摩擦牢度
• 3.1.2.4 颜色的评价
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 材料及仪器
• 3.2.1.1 材料
• 3.2.1.2 试剂与仪器：
• 3.2.2 实验方法和计算
• 3.2.2.1 芳砜纶纤维前处理工艺
• 3.2.2.2 芳砜纶纤维染色工艺
• 3.2.2.3 还原清洗
• 3.2.2.4 上染百分率的测定
• 3.2.2.5 表观得色深度的测定
• 3.2.2.6 织物机械性能测试
• 3.2.2.7 染色牢度的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 载体的种类和用量对芳砜纶分散染料染色性能的影响
• 3.3.1.1 芳香醚类载体
• 3.3.1.2 芳香醇类载体
• 3.3.1.3 芳香（烷）酮类染色
• 3.3.1.4 芳香酯类载体
• 3.3.1.5 载体A
• 3.3.1.6 复合载体
• 3.3.2 芳砜纶苯乙酮载体分散染料染色工艺研究
• 3.3.2.1 染色温度对芳砜纶苯乙酮载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.2.2 载体用量对芳砜纶苯乙酮载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.2.3 匀染剂种类和用量对芳砜纶苯乙酮载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.2.4 染色时间对芳砜纶苯乙酮载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.2.5 染浴 pH 值对芳砜纶苯乙酮载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.3 芳砜纶载体 A 载体分散染料染色工艺研究
• 3.3.3.1 染色温度对芳砜纶载体 A 载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.3.2 载体 A 用量对芳砜纶分散染料染色性能的影响
• 3.3.3.3 匀染剂种类与用量对芳砜纶载体 A 分散染料染色性能的影响
• 3.3.3.4 染色时间对芳砜纶载体 A 分散染料染色性能的影响
• 3.3.3.5 染浴 pH 值对芳砜纶载体 A 载体分散染料染色性能的影响
• 3.3.3.6 载体 A 的乳化工艺
• 3.3.4 芳砜纶分散染料载体染色法最佳工艺
• 3.3.5 芳砜纶织物分散染料染色后性能的研究
• 3.3.5.1 芳砜纶织物的分散染料染色工艺
• 3.3.5.2 芳砜纶织物染色后机械性能的研究
• 3.3.5.3 芳砜纶织物染色后色牢度
• 3.4 本章小结
• 第四章 芳砜纶阳离子染料染色工艺
• 4.1 引言
• 4.1.1 芳砜纶纤维阳离子染料染色机理
• 4.1.2 芳砜纶阳离子染料染色工艺影响因素
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 材料及仪器
• 4.2.1.1 材料
• 4.2.1.2 试剂与仪器
• 4.2.2 实验方法和计算
• 4.2.2.1 芳砜纶纤维前处理工艺
• 4.2.2.2 芳砜纶纤维染色工艺
• 4.2.2.3 还原清洗
• 4.2.2.4 测试方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 芳砜纶苯乙酮载体阳离子染色工艺研究
• 4.3.1.1 染色温度对芳砜纶阳离子载体染色的影响因素
• 4.3.1.2 苯乙酮用量对芳砜纶阳离子染色工艺的影响
• 4.3.1.3 无机盐对芳砜纶苯乙酮载体阳离子染料染色工艺的影响
• 4.3.1.4 匀染剂对阳离子染色工艺的影响
• 4.3.1.5 染色时间对阳离子染色工艺的影响
• 4.3.1.6 染浴 pH 值对阳离子染色性能的影响
• 4.3.2 芳砜纶纤维载体 A 阳离子染料染色工艺研究
• 4.3.2.1 染色温度对芳砜纶阳离子载体染色性能的影响
• 4.3.2.2 载体 A 用量对芳砜纶阳离子载体染色性能的影响
• 4.3.2.3 无机盐对芳砜纶载体 A 阳离子染色效果的影响
• 4.3.2.4 匀染剂对芳砜纶纤维载体 A 阳离子染色效果的影响
• 4.3.2.5 染色时间对芳砜纶纤维载体 A 阳离子染色效果的影响
• 4.3.3 芳砜纶织物阳离子染料载体染色最佳工艺
• 4.3.4 芳砜纶织物阳离子染料染色后性能研究
• 4.3.4.1 芳砜纶织物的阳离子染料染色
• 4.3.4.2 织物载体染色前后机械性能
• 4.3.4.3 芳砜纶织物阳离子染色色牢度
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
• 致谢