低聚物存在条件下分散染料微胶囊对PTT纤维的上染

论文摘要

PTT纤维是20世纪90年代中期开发成功的一种极有发展前途的新型聚酯材料,具有许多优良的纺织性能和服用性能,用途广泛。但PTT纤维中低聚物含量是聚酯纤维中含量最高的,低聚物的存在势必对PTT纤维的染色加工过程及染色相关性能造成负面影响。目前分散染料微胶囊用于传统聚酯PET纤维清洁染色,已经取得了一定的研究成果,而对新型聚酯PTT纤维的染色仅做了初步探索性实验。PTT纤维作为聚酯纤维重要的组成部分,在不可忽视的低聚物存在条件下,分散染料微胶囊对其清洁染色机理及相关染色性能方面有待进一步研究。鉴此,本文对不同能级的三只分散染料（低温型C.I.分散蓝56、中温型C.I.分散红153和高温型C.I.分散橙73）在不同芯壁比条件下,采用原位聚合法将其微胶囊化；将制备所得的分散染料微胶囊对PTT纤维实施无助剂清洁染色。采用萃取法对PTT织物表面低聚物进行提取,通过SEM测提取前后织物的表面形貌,通过IR光谱仪分析低聚物的结构,通过TG及DSC分析低聚物的热性能。分别在有或无低聚物存在的条件下,考察不同分散染料微胶囊上染PTT纤维的染色过程和染色性能,绘制相应上染曲线,提升力曲线,并测定相关染色参数值（K/S、L*、a*、b*等值）、摩擦牢度、皂洗牢度、匀染性、染色废液CODcr值以及相关的热力学参数（分配系数K、标准自由能-Δμ°、标准染色热ΔH°和标准染色熵ΔS°）,并与商品分散染料染色结果进行对比。所得结论如下：（1）PTT纤维表面低聚物含量约为4.40%；其低聚物可分离出三个点,说明有三种组分；提取的低聚物和对应的PTT纤维红外谱图极其相似,都出现了一些共同的特征峰,说明二者有相似的化学基团组成。（2）微胶囊化可以在一定程度上改善分散染料的提升性能,中温型C.I.分散红153和低温型C.I.分散蓝56表现最为明显；相同芯壁比的微胶囊分散染料上染提取过低聚物的PTT纤维,其提升力高于上染未提取过低聚物的PTT纤维,从而得到更大的染色深度。在无低聚物存在条件下,微胶囊上染PTT纤维K/S值更大,可获得更大的染色深度；分散染料微胶囊上染PTT纤维,其染色牢度,沾色牢度,皂洗牢度与常规商品分散染料染色织物相当,但有更为优良的匀染性能；此外,低聚物对染色织物的颜色参数影响不大。对PTT织物而言,无论对于何种染料,未提取低聚物后织物的染色废水CODcr值都大于提取后；对于微胶囊分散染料染料,芯壁比为1：2微胶囊染色废水CODcr大于芯壁比为1：4的染色废水；商品分散染料分别上染低聚物提取前、提取后的聚酯织物,其染色废水CODcr远大于微胶囊分散染料,这说明微胶囊分散染料可在一定程度上消除低聚物对PTT染色废水带来的污染问题。（3）C.I.分散蓝56上染PTT纤维的吸附等温线类型为Nernst型吸附；与常规分散染料相比,微胶囊染料染色的分配系数K明显增加；无论是微胶囊染色还是常规分散染料染色,低聚物的存在对吸附等温线都存在一定的影响。低聚物不存在的条件下,染色熵ΔS°和染色热ΔH°绝对值均变小,这说明低聚物的存在可增大体系的染色熵ΔS°和染色热ΔH°。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 PTT纤维概况
• 1.1.1 PTT纤维发展概况
• 1.1.2 PTT的理化及应用性能
• 1.1.3 PTT纤维的染色性能及工艺
• 1.1.4 PTT纤维染色动力学和染色热力学研究现状
• 1.2 聚酯低聚物
• 1.2.1 聚酯低聚物的形成机理及性质
• 1.2.2 低聚物对聚酯纤维染色的负面影响
• 1.2.3 现行聚酯纤维染色低聚物问题的解决途径及其利弊
• 1.2.4 聚酯低聚物的提取、分析与表征
• 1.3 分散染料微胶囊染色
• 1.3.1 微胶囊技术的发展及其在纺织行业的应用
• 1.3.2 分散染料微胶囊的制备
• 1.3.3 分散染料微胶囊清洁染色过程
• 1.4 本课题的设计思路和研究内容
• 1.4.1 设计思路
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 PTT纤维表面低聚物的提取、分离和表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 表面低聚物萃取前后聚酯织物表观形貌
• 2.3.2 PTT织物表面低聚物含量
• 2.3.3 低聚物混合物的分离
• 2.3.4 低聚物组分的红外表征
• 2.3.5 萃取前后聚酯织物的热性能测定
• 2.4 结论
• Cr的影响'>第三章 低聚物对PTT织物染色性能及其染色废液COD_Cr的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 低聚物对不同能级分散染料上染PTT纤维染色过程的影响
• 3.3.2 低聚物对分散染料上染PTT纤维染色性能的影响
• 3.3.3 PTT织物染色废水CODcr的测定
• 3.4 结论
• 第四章 低聚物对PTT织物染色热力学的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 实验内容
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 C.I.分散蓝56微胶囊中纯染料含量的测定结果
• 4.3.2 C.I.分散蓝56吸附等温线和热力学参数
• 4.4 结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢