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腈/毛混纺制品的低温染色技术研究

作　者: 杜旭宜
导　师: 郑今欢
学　校: 浙江理工大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 腈纶羊毛腈纶低温染色促进剂腈/毛同浴染色沾色性
分类号: TS193.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

腈纶纱、羊毛纱、腈/毛混纺纱是毛衫中大量使用的纱线,它们的常规沸染染色存在能耗高、废水排放量大,匀染剂用量大,纤维损伤严重等弊端,为了符合绿色染整目标,需要针对腈纶纱、羊毛纱及其混纺制品开发低温环保的染色技术。通过应用低温染色促进剂实现腈纶和羊毛的低温染色是一项方便、有效、节能的染色技术,研究腈纶和羊毛的低温染色技术不仅具有理论价值,更有其实际的应用价值。论文研制了能调控染色过程中腈纶纤维结构的低温染色促进剂,研究其对腈纶结构及性能的影响,并从染色动力学和热力学的角度探讨其作用机理;通过单因素法和正交试验法确定了腈纶阳离子染料85℃染色的最佳工艺;探讨了腈/毛低温同浴染色体系中各染化料的相容性,并着重针对阳离子染料对羊毛的沾色性进行了系统研究,开发了一套改善羊毛沾色性的低温染色工艺,并在此基础上研制了一套红色系腈/毛同色染色工艺。首先,研制了促染效果较好的三种腈纶低温染色促进剂,通过对腈纶纱线进行细度、SEM、断裂强力、CDT、XRD及红外光谱等分析,探讨了染色促进剂对腈纶纤维结构及性能的影响。结果表明:在模仿染色条件下,染色促进剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对腈纶化学组成及晶体类型基本没有影响,但都能在一定程度上降低腈纶准结晶度,并对腈纶纤维都有一定的溶胀性,且均能提高腈纶的断裂强力。以阳离子翠兰X-GB为例,对腈纶低温染色动力学和热力学进行深入的探讨。结果显示:三种腈纶低温染色促进剂均能有效地提高染色扩散系数、平衡上染量、染色速率常数,且能显著缩短半染时间;同时也能不同程度地提高分配系数、标准亲和力及吸附饱和值;以苯甲醇的促染效果最好,而染色促进剂Ⅲ也基本能实现腈纶的85℃低温染色。通过单因素分析和正交试验法,确定了阳离子染料对腈纶85℃低温染色的最佳工艺:染色温度85℃,1227用量0.03-0.04 mL/g腈纶,染色促进剂Ⅲ用量1.25-1.5 mL/g腈纶,浴比1:20,pH值4.5-5.0,保温60min;在此工艺下染色的腈纶,其耐洗色牢度、耐摩擦色牢度比相同条件下不加促进剂染色的腈纶高,基本上都可达到常规沸染的水平。鉴于腈/毛同浴染色时体系中各染化料间可能存在复杂的相互作用,论文研究了阳离子染料、Lanaset染料、腈纶低温染色促进剂Ⅲ、毛用低温匀染剂RS-80及防沉淀剂IW间的相容性,结果表明:阳离子染料和Lanaset染料及同浴中各助剂在pH值4.5-5.0,温度85℃的条件下具有良好的相容性。在较小浴比下,对腈/毛混纺制品85℃同浴染色的沾色性进行研究,结果显示,Lanaset染料对腈纶的沾色性不明显,但阳离子染料对羊毛的沾色性较为严重,尤其是阳离子翠兰X-GB。通过对染色温度、pH值、保温时间和染色促进剂等因素的研究得出了一套改善阳离子染料对羊毛沾色性的染色工艺,并在此基础上通过拼色研制了一套红色系腈/毛同色染色工艺。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-21
  1.1 腈纶纤维简介  10-13
    1.1.1 腈纶纤维的结构  10-12
    1.1.2 腈纶纤维的性能  12-13
  1.2 腈纶、羊毛及其混纺制品低温染色的研究背景及意义  13-15
  1.3 腈/毛混纺制品低温染色的研究现状  15-19
    1.3.1 腈纶低温染色的研究现状  15
    1.3.2 羊毛低温染色的研究现状  15-17
    1.3.3 腈/毛混纺制品的低温染色研究现状  17-19
  1.4 腈纶及腈/毛混纺制品同浴低温染色中存在的问题  19-20
  1.5 论文的主要研究目的和内容  20-21
第二章腈纶低温染色促进剂的研制及应用性能研究  21-37
  2.1 实验部分  21-26
    2.1.1 实验材料与药品  21-22
    2.1.2 实验仪器  22-23
    2.1.3 实验及测试方法  23-26
      2.1.3.1 实验方法  23-24
      2.1.3.2 测试方法  24-26
  2.2 结果与讨论  26-36
    2.2.1 染色促进剂对腈纶染色性能的影响  26-30
      2.2.1.1 增塑剂的筛选及染色促进剂的制备  26-28
      2.2.1.2 染色促进剂对染色纱线色光的影响  28-29
      2.2.1.3 染色促进剂对阳离子染料染色速率的影响  29-30
    2.2.2 染色促进剂对腈纶纱线溶胀性能的影响  30-31
      2.2.2.1 染色促进剂对腈纶纤维表面形态的影响  30
      2.2.2.2 染色促进剂对腈纶纤维细度的影响  30-31
    2.2.3 染色促进剂对腈纶纤维准结晶度的影响  31-34
    2.2.4 染色促进剂对腈纶纱线其它性能的影响  34-36
      2.2.4.1 染色促进剂对CDT 的影响  34-35
      2.2.4.2 染色促进剂对腈纶断裂强力的影响  35-36
  2.3 本章小结  36-37
第三章低温染色促进剂对腈纶阳离子染料染色动力学及热力学的影响  37-47
  3.1 实验部分  37-41
    3.1.1 实验材料与药品  37
    3.1.2 实验仪器  37
    3.1.3 实验及参数计算方法  37-41
  3.2 结果与讨论  41-46
    3.2.1 阳离子翠蓝X-GB 的标准工作曲线  41
    3.2.2 腈纶纤维低温染色的动力学研究  41-43
      3.2.2.1 染色促进剂对扩散系数的影响  42
      3.2.2.2 染色促进剂对平衡上染量的影响  42
      3.2.2.3 染色促进剂对染色速率的影响  42-43
      3.2.2.4 染色促进剂对染色活化能的影响  43
    3.2.3 腈纶纤维低温染色热力学研究  43-46
  3.3 本章小结  46-47
第四章腈纶阳离子染料低温染色工艺的研究  47-58
  4.1 实验部分  47-49
    4.1.1 实验材料与药品  47
    4.1.2 实验仪器  47
    4.1.3 实验及测试方法  47-49
  4.2 结果与讨论  49-56
    4.2.1 单因素分析  49-53
      4.2.1.1 染色温度  49-50
      4.2.1.2 缓染剂1227 的用量  50
      4.2.1.3 保温时间  50-51
      4.2.1.4 染液pH 值  51-52
      4.2.1.5 染液浴比  52
      4.2.1.6 染色促进剂的用量  52-53
    4.2.2 腈纶低温染色的正交试验  53-56
  4.3 本章小结  56-58
第五章腈/毛混纺制品的低温染色性能研究  58-78
  5.1 实验部分  58-61
    5.1.1 实验材料与药品  58
    5.1.2 实验仪器  58-59
    5.1.3 实验及测试方法  59-61
  5.2 结果与讨论  61-77
    5.2.1 低温同浴染色各染化料间的相容性  61-67
      5.2.1.1 毛用低温匀染剂RS-80 用量的优化  61-62
      5.2.1.2 腈纶低温染色促进剂对羊毛染色的影响  62-63
      5.2.1.3 羊毛低温匀染剂对腈纶染色的影响  63
      5.2.1.4 防沉淀剂对腈纶、羊毛染色的影响  63-66
      5.2.1.5 腈纶低温染色促进剂、毛用低温匀染剂对防沉淀效果的影响  66-67
    5.2.2 腈/毛同浴低温染色的沾色性研究  67-74
      5.2.2.1 Lanaset 染料对腈纶的沾色性研究  68
      5.2.2.2 阳离子染料对羊毛的沾色性研究  68-74
    5.2.3 腈/毛的低温同色染色研究  74-77
  5.3 本章小结  77-78
第6章结论  78-79
参考文献  79-83
致谢  83-84
攻读硕士学位期间发表的学术论文  84

腈/毛混纺制品的低温染色技术研究

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