阳离子活性染料的合成及其染色性能研究

论文摘要

活性染料是一类能与纤维通过化学反应生成共价键的反应性染料。在传统的染色工艺中,该染料上染纤维素纤维需要加入大量的无机盐进行促染,导致了水质的恶化和生态环境的破坏。因而,开发环保型无盐（低盐）染色的活性染料成为主要研究方向。含有阳离子基团的阳离子活性染料可在无盐的条件下对棉纤维进行上染。目前,阳离子活性染料结构中的阳离子以芳胺类季铵盐和脂肪族季铵化合物为主,其染料母体主要是偶氮类、蒽醌类和杂环类。本文以氨基蒽醌为染料母体,分别采用两种不同的合成方法得到了两种阳离子活性染料:（1）以1-氨基蒽醌为染料母体,先与三聚氯氰缩合,后引入二甲氨基丙胺,最后再用硫酸二乙酯将叔胺中间体季铵化制得了1-氨基蒽醌型黄色阳离子活性染料。（2）以1,4-二氨基蒽醌为染料母体,先与三聚氯氰缩合,再将吡啶季铵盐阳离子引入均三嗪环合成了一种1,4-二氨基蒽醌型紫色阳离子活性染料。本论文对合成的两种染料分别做了红外与核磁的结构鉴定与表征。分别用差热扫描量热仪和热重分析仪测定了两种染料的熔点和热稳定性,结果表明两种染料在200℃以下具有较高的热稳定性,熔点分别是287.2℃,233.4℃。采用紫外-可见光谱法研究在同一温度、不同pH值下染料的紫外吸光度（曲线）随时间的变化情况,结果表明染料水溶液的稳定时间随着pH值的减小而增加,具有吡啶环阳离子的1,4-二氨基蒽醌型阳离子活性染料比具有脂肪链阳离子的1-氨基蒽醌型阳离子活性染料有着更高的水解稳定性。分别用合成的两种阳离子活性染料对棉、羊毛和尼龙织物进行了染色研究,讨论了染色pH值、温度、时间、浓度、电解质等工艺因素对染色的上染率、固色率、固色效率、K/S值的影响;选取了合适的工艺对纤维染色,并对染色布样进行了耐洗色牢度和耐摩擦色牢度测试。结果表明,阳离子活性染料对棉纤维无盐染色具有较高的上染百分率和固色率,同时,该染料对羊毛和尼龙织物具有良好的染色性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 活性染料发展简述
• 1.2 活性染料染色性能
• 1.3 阳离子活性染料
• 1.4 本课题的意义和研究内容
• 2 阳离子活性染料的合成
• 2.1 实验药品仪器
• 2.2 合成路线与方法
• 2.3 小结
• 3 阳离子活性染料结构表征与稳定性测试
• 3.1 引言
• 3.2 实验仪器
• 3.3 实验方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.5 小结
• 4 阳离子活性染料对棉纤维染色性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料和仪器
• 4.3 实验工艺
• 4.4 结果与讨论
• 4.5 染料染色牢度测试
• 4.6 小结
• 5 阳离子活性染料对羊毛纤维织物的染色性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料和仪器
• 5.3 实验工艺
• 5.4 结果与讨论
• 5.5 染料染色牢度测试
• 5.6 小结
• 6 阳离子活性染料对尼龙纤维织物的染色性能研究
• 6.1 引言
• 6.2 实验材料和仪器
• 6.3 实验工艺
• 6.4 结果与讨论
• 6.5 染料染色牢度测试
• 6.6 小结
• 7 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢