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离子型硫化染料的合成及其染整行为研究

作　者: 王文利
导　师: 杨锦宗；张淑芬
学　校: 大连理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 多羧基阴离子型硫化染料多季按基阳离子型硫化染料无碱染色抗皱整理染整双功能膜分离
分类号: TS193.6
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

硫化染料因其无致癌性、无过敏性、无重金属离子存在以及无可吸附卤离子(AOX)被公认为为无毒染料,越来越受到染料化学家及染整工作者的关注。但据统计90%以上的硫化染料染色时使用硫化碱,而且是过量的,由此将产生15%～20%的含硫化物废水。如果将它直接排放,会释放出硫化氢气体,对生物产生危害,还会腐蚀污水系统,危害工人的健康。研究不含或含低量无机硫化物以及不需用还原剂硫化钠即可无碱染色并可回收利用的新型离子型水溶性硫化染料成为颇有前景的研究热点之一。 C.I.硫化黑1是硫化染料中最重要的一个品种,其产量占硫化染料总产量的80%左右。在硫化黑中引入水溶性基团,可以制成水溶性硫化黑,分离后可以得到不含无机硫的硫化染料。本文设计合成了两类水溶性硫化黑:含多羧基水溶性硫化染料和含多季铵基水溶性硫化系列染料并对其环境友好染整及纳滤膜应用等行为进行了具体的研究。这无疑会对环保节能高效和加快染料的无污染化应用具有重要现实意义。本论文通过以无偶氮、无致癌性硫化染料为母体,将多羧基、多胺基等水溶性基团引入,合成了黑色系列多羧基阴离子可反应性硫化染料、多季铵基阳离子型硫化染料及红、黄、蓝等系列染料并重点对其在棉、丝绸、羊毛、锦纶、涤棉及皮革等织物纤维上的反应性染色及防皱整理等行为加以研究,优化了合成及应用的工艺条件。其中,合成的多羧基阴离子型可反应性染料不仅适用织物范围广,而且具有良好的染色牢度和固色率,实现了染色和抗皱整理的双功能性:合成的多季铵基阳离子型硫化染料可以在无需使用硫化碱等碱性还原剂时应用,而且在pH接近中性的条件下对丝绸及羊毛等蛋白质纤维着色时可获得优良的固色率。同时,对亚麻、柞蚕丝等染深性较差的纤维也有优良的上染率和固色率。本文同时考察了系列离子化改性硫化染料的超滤纳滤膜除盐浓缩性能、废水利用性能。由于离子型硫化染料可以克服了酸性、活性染料等低温易缔合高温易解缔而不适合高温截留的缺点,适合渗滤的温度范围广,可藉此使染液浓缩纯化并回收循环使用,节约了染料生产及应用的能源消耗,提高了染料生产效率及废水回收处理的效率,大大减小了污染废水处理的压力,为离子型硫化染料的工业化生产及高效脱盐浓缩及环境友好废水回收利用提供了基础应用数据。

全文目录

前言  10-11
第一章文献综述  11-37
  1.1 引言  11-12
  1.2 硫化染料的发展  12-14
  1.3 粉状硫化染料  14-19
    1.3.1 普通型粉状硫化染料  14-18
    1.3.2 分散型粉状及膏状硫化染料  18-19
  1.4 液体硫化染料  19-20
  1.5 传统水溶性硫化染料  20
  1.6 含葡萄糖基水溶性硫化染料  20-21
  1.7 含羧基染料与反应性染色  21-23
    1.7.1 反应性染料与反应性染色  21-22
    1.7.2 含羧基反应性染料  22-23
  1.8 防皱整理的发展  23-28
    1.8.1 棉织物的防皱整理  23
    1.8.2 真丝织物的防皱整理  23-25
    1.8.3 多羧酸防皱整理的研究  25-26
    1.8.4 染色与整理同步进行技术研究进展  26-28
  1.9 含阳离子的水溶性硫化染料  28-29
    1.9.1 阳离子染料及应用  28-29
    1.9.2 新方法合成硫化染料  29
    1.9.3 含有阳离子基团的硫化染料  29
  1.10 本论文的选题背景、研究内容及意义  29-32
  参考文献  32-37
第二章多羧酸阴离子型硫化染料的合成及其染整行为研究  37-66
  2.1 引言  37
  2.2 实验部分  37-41
    2.2.1 试剂及材料  37-39
    2.2.2 染料的合成  39
    2.2.3 染料的应用  39-41
  2.3 结果与讨论  41-63
    2.3.1 多羧基水溶性硫化染料的合成  41-46
    2.3.2 多羧基水溶性硫化染料的分析  46-48
    2.3.3 多羧基硫化染料的物理性能考察  48-50
    2.3.4 多羧基水溶性硫化染料的应用  50-63
  2.4 本章小结  63-64
  参考文献  64-66
第三章多季铵基阳离子型硫化染料的合成及其染色行为研究  66-96
  3.1 引言  66
  3.2 实验部分  66-69
    3.2.1 主要试剂、织物与仪器  66
    3.2.2 含多季铵基阳离子硫化染料的制备与应用  66-68
    3.2.3 含多季铵基阳离子硫化染料染色牢度的测试与评定  68-69
  3.3 结果与讨论  69-94
    3.3.1 多季铵基阳离子硫化染料的合成  70-76
    3.3.2 合成反应试剂的选择  76
    3.3.3 阳离子硫化染料结构探讨  76-81
    3.3.4 多季铵基阳离子型硫化染料的表征  81-83
    3.3.5 多季铵基阳离子型水溶性硫化染料的应用  83-89
    3.3.6 多季铵基阳离子型硫化染料染色牢度性能测试  89-94
  3.4 本章小节  94-95
  参考文献  95-96
第四章离子型硫化染料的纳滤、超滤膜脱盐纯化及废液回收再用可行性研究  96-106
  4.1 前言  96
  4.2 纳滤膜分离技术  96-97
    4.2.1 纳滤技术的基本原理和应用  96-97
    4.2.2 纳滤膜材料  97
    4.2.3 纳滤技术的应用  97
  4.3 改性硫化染料用纳滤膜进行脱盐与浓缩的性能考察  97-103
    4.3.1 工艺流程  97-98
    4.3.2 基于纳滤膜的含多季铵基阳离子硫化黑染料的除盐浓缩性能考察  98-100
    4.3.3 基于纳滤膜的多羧基阴离子型硫化染料的除盐浓缩性能考察  100-101
    4.3.4 基于纳滤膜的含多季铵基硫化黄棕染料的除盐浓缩性能考察  101-103
  4.4 纳滤技术在染料工业中的应用  103-104
  4.5 多铵基阳离子硫化染料在超滤膜的应用考察  104
  4.6 本章小节  104-105
  参考文献  105-106
第五章总结论  106-107
创新点摘要  107-108
攻读博士学位期间撰写和发表的学术论文情况  108-109
致谢  109-110
大连理工大学学位论文版权使用授权书  110

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