一、表面活性剂与染料在染浴中的相互作用(论文文献综述)
陈焜,张生岗,刘钰青,周向东[1](2021)在《腰果酚聚氧乙烯醚在涤纶分散染料染色中的构效关系》文中研究说明以腰果酚聚氧乙烯醚作为涤纶染色高温匀染剂,探讨了聚氧乙烯链段中EO结构单元数对分散染料分散性、缓染性和移染性的影响。结果表明:腰果酚聚氧乙烯醚对分散染料有增溶、分散和移染作用,并且随着结构中EO数的增加而减弱,EO数在5~7的腰果酚聚氧乙烯醚缓染性能最佳。
刘林云[2](2020)在《基于废食用油-水两相体系的棉织物活性染料染色研究》文中指出棉纤维是纺织材料最重要的纤维之一,约占全球纤维产量的30%。常规的棉活性染色会产生大量带颜色的污水。活性染料在水中上染棉纤维素的机理决定了染色废水中一定会有高浓度的盐和水解染料。为了满足越来越严格的废水排放标准,棉的染色技术必须更加清洁。然而,近几十年提出的活性染料染色技术的改善方案,有的只可以很小范围地降低带颜色废水的产生,有的会排放有毒试剂,难以同时满足环保、经济和安全等要求。本课题提出了以废食用油和水组成的稳定性可调控的两相溶剂染色体系,包括针对高温型活性染料的废食用油-水两相溶剂悬浮体体系和针对中温型活性染料的废食用油-水两相溶剂乳液体系。研究了活性染料在两相溶剂体系中对棉纤维的上染和反应过程,从而比较了活性染料在水相体系和废食用油-水两相溶剂体系中染色机理的异同。通过从分子层面的探究,探讨了水分子、油分子与纤维素三者之间的亲和力在不同条件下的变化规律,建立了将油分子与纤维素分离的关键技术,实现了废食用油从染色棉织物上的低成本去除,解决了废食用油染色方法最受质疑的残留油如何从织物中彻底去除的关键问题。此外,为了有效降低废食用油-水体系的染色成本,通过明晰油在染色过程中的降解反应过程,实现了体系中油降解副产物在染色后的低成本高效分离,从而确立了废食用油-水两相溶剂体系的循环利用方法。由于目前棉织物染色普遍使用多种染料复配的工艺,本课题还使用了三原色染料进行活性染色,发现三原色染料在两相溶剂体系中的配伍性与其在传统水系染色体系中的配伍性相当,同时还检验了相关染色废水的生物降解性能。主要研究内容和结论如下:(1)开发了一种具有高化学势的废食用油-水两相溶剂悬浮体染色体系。通过球磨的方式把高温型活性染料分散在废食用油中制成悬浮体体系(染色外相),将预先在碳酸钠溶液(染色内相)中充分溶胀的棉织物转移到悬浮体体系。分散在废食用油中的染料因具有较高的化学势,会自发地从外相进入内相中,完成对棉纤维的吸附、扩散和固色等过程。研究活性染料在废食用油-水两相悬浮体体系和传统水相体系中对棉织物的固色量热力学和动力学,固色量热力学属于朗格缪尔曲线类型,固色量动力学属于二级曲线类型。虽然废食用油-水两相悬浮体体系的固色速率要略小于传统水相体系,但通过提高固色温度,可以缩小两者之间的差异。使用高效液相色谱研究了从棉织物上去除废食用油的效率,发现染色前棉织物带液率越高,染色后废食用油去除越容易。通过真空抽吸、挤压和浸轧等方式进行复合处理,可以回收体系中超过99%的废食用油,使用传统工艺进行水洗后,织物上残留的废食用油已经低于HPLC的最低检测限。废食用油在染色过程中降解,导致染色后的油脂再回用于废食用油-水两相染色时,染色质量持续下降。将染色后的油脂经过碱炼处理后再用于废食用油-水两相体系染色,染色质量可以恢复到初始水平。废食用油-水两相悬浮体体系染色产生的染色废水含有废食用油及其降解产物,使用常规废水厂中的活性淤泥进行降解后,COD值可以达到直接排放的标准。在喷射染色机中,使用废食用油-水两相溶剂悬浮体染色体系对棉织物进行染色中试试验,染色效果与传统水相染色体系相当,而物料成本显着降低,废水处理成本也显着降低,表明了悬浮体染色体系具有良好的工业化前景。(2)开发了一种稳定性可调控的废食用油-水两相溶剂乳液染色体系。将中温型活性染料溶解在水中后,将染料溶液与废食用油按照一定比例高速搅拌,制备成废食用油-水两相乳液染色体系。将预先在碳酸钠溶液中充分溶胀的棉织物经过干燥和回潮后加入染色体系,分散在废食用油中的染料液滴会迅速从废食用油中移动到织物表面,完成对织物的上染。研究活性染料在废食用油-水两相乳液体系和传统水相体系中对棉织物的固色热力学和动力学,固色量热力学都属于朗格缪尔曲线类型,固色量动力学属于二级曲线类型,染料在废食用油-水两相乳液体系中的固色速率要小于传统水相体系,较小的固色速率有助于染料在染色内相中的扩散和迁移。废食用油-水两相乳液体系的总含水率越高,从棉织物上去除废食用油越容易,真空抽吸、挤压和浸轧等常规后处理可以将染色后的织物上残留的废食用油降低到高效液相色谱的最低检测限。废食用油在染色过程中降解,导致回用于废食用油-水两相体系染色时,染色质量不断下降。通过将废食用油的降解产物高效碱炼去除,可以将废食用油-水两相体系染色质量恢复到初始水平。废食用油-水两相乳液体系染色产生的废水中,主要含有废食用油及其降解产物,经活性淤泥降解后,可达到直接排放的标准。此外,使用喷射染色机进行了乳液染色体系的中试试验,并与传统水相染色体系进行了物料成本的对比,结果表明废食用油-水两相乳液染色体系对比水相染色体系,在经济上和技术上均存在较大地优势,具有工业化的良好潜能。(3)废食用油的水解成分对染色质量的影响机理探讨,明晰废食用油在废食用油-水两相染色体系中的降解机制,确保废食用油可以进行质量稳定的循环染色。废食用油在染色过程中的水解速率随着染色次数的增加呈现线性关系(R2为0.9843),每次染色后约有1%的废食用油发生水解,转变为甘油和脂肪酸钠,造成废食用油-水两相体系染色质量下降。但是,两种产物对染色质量的影响方式不同,甘油对棉纤维素的溶胀能力较差;甘油进入到废食用油-水两相体系染色内相后可以增加内相的体积,降低固色碱的浓度;甘油还会在废食用油-水两相体系内相中与染料发生反应,与水分子以及纤维素上的羟基产生竞争作用,减少染料对棉织物的上染。脂肪酸钠的浓度在500 g/L以下时,对废食用油-水两相体系染色内相的p H值基本上没有影响,但当浓度达到500 g/L时,会使染料形成较多的聚集体,导致固色率下降10%左右。在废食用油-水体系中染色后,棉织物的拉伸强力约下降10%,这一下降幅度与传统水相体系中染色的棉织物基本相当。通过结晶度检测发现,废食用油-水两相体系染色前和染色后的棉纤维的结晶度分别为78.5%和77.3%,说明废食用油-水染色体系基本不会破坏棉纤维的结晶结构。(4)研究了活性染料在废食用油-水两相溶剂染色体系中的配色拼色可行性。相异双反应基三原色染料在传统水相染色体系和在废食用油-水染色体系中的固色速率差异在5%以内。染料在废食用油-水体系中的固色速率与三原色染料的用量可以保持良好的线性关系(R2大于0.98),三原色染料固色总量相当的情况下,废食用油-水体系染色的棉织物与传统水相体系染色的棉织物的色差在0.6以内,然而废食用油-水两相体系染料用量节约了20-30%。将染色后收集的废食用油重新碱炼并回用于三原色染料,废食用油-水两相体系染色拼色质量十分稳定。对三原色拼色染色的棉织物进行染色色牢度(日晒、摩擦和水洗)检测,发现废食用油-水两相溶剂体系染得的拼色织物和染自传统水相体系染色织物色牢度相当。本研究提出了以废食用油和水组成的稳定性可调控的两相溶剂悬浮体和乳液染色体系,无盐染色和低排放,染色中试的成功也初步证明了废食用油-水两相体系具有良好的工业化前景,为降低传统活性染色技术对环境产生的负面影响废食用油-水两相体系为其提供了理论和技术支持。
程倩倩[3](2020)在《非离子型Gemini表面活性剂的合成及应用》文中指出表面活性剂素有“工业味精”的美称,在纺织品加工过程中,表面活性剂作为匀染剂、分散剂、皂洗剂等的主要成分而被大量使用,据统计,全球每年的使用量已超过千万吨。表面活性剂的大量使用导致了生态环境恶化,甚至对人体健康带来严重危害。近些年来,国家大力倡导环境保护,绿色、低毒且具有良好生物降解性的相应产品越来越受到人们的欢迎。针对上述情况,本课题开发了一种分子中含葡萄糖酰胺链段的非离子型Gemini表面活性剂。该表面活性剂是以天然可再生的糖类为原料,具有良好的生物降解性和环境相容性,增溶作用良好,润湿性能突出。将其作为匀染剂的组分运用于分散染料涤纶染色,由于该表面活性剂分子中含有的聚醚键、酰胺基和羟基,可先与分散染料分子中-OH、-NH2等基团形成氢键,对染料产生一定的亲和力,而后当染料接触纤维后,染料与纤维之间产生了更大结合力,从而实现了染料对纤维的缓染,提高匀染性。此外,非离子型Gemini表面活性剂大分子还可以大量吸附在纤维表面形成保护层,减少活性染料及其水解产物与纤维的接触机会,达到防沾色的效果。具体研究内容如下:(1)以葡萄糖酸内酯和二乙烯三胺为原料,合成葡萄糖酰胺,然后引入烷基环氧聚醚和月桂酰氯,合成了的非离子型Gemini表面活性剂GDAPC。优化后的工艺条件为:月桂酰氯与烷基环氧基聚醚的物质的量的比为2:3,反应温度为90℃,反应总时间为9 h。在优化工艺条件下,合成产物GDAPC对分散染料的分散力值可达96%,具备良好的分散性能,能够降低分散大红在水溶液中的粒径,未添加表面活性剂时,染料粒径平均大小为527 nm,当GDACP浓度为2 g/L时,粒径平均大小降至218 nm,当GDAPC浓度为4 g/L时,粒径平均大小仅为196 nm。表面张力测试发现GDAPC表面张力为32 mN/m,临界胶束浓度仅为1× 10-3 g/L,具备低表面张力和低临界胶束浓度的特点。对其进行耐酸性实验发现,其耐酸性符合1级标准,可作为匀染剂用于酸性条件下的染色;此外GDAPC还具有良好的润湿性能,通过增加GDAPC浓度,亲水表面接触角由12.8°增加到38.6°,变为弱亲水,亲油表面接触角由96.2°减小到68.2°,向亲水转变。最后增溶性试验结果表明,GDAPC对正己烷的最大增溶体积为1 mL,最大增溶量为0.027 L/mmoL。(2)将Gemini表面活性剂GDAPC用于分散红900涤纶染色,结果表明,GDAPC加入后与未添加表面活性剂时相比,上染率可保持在82%左右,上染速率明显下降,染色不匀率下降至0.032。通过将GDAPC与木质素磺酸钠(CMN)、亚甲基双萘磺酸钠(NNO)和磺化浓乳600#(XPO-5)分别进行复配,寻找最优复配条件,并进一步提高上染率,解决聚氧乙烯型非离子表面活性剂普遍存在的浊点低的问题。结果发现,与XPO-5进行复配时,上染率达87%接近空白样,对应的K/S值为4.948,不匀率为0.028,复配效果最优。还讨论了 GDAPC/XPO-5不同复配比对染色效果的影响,结果表明当复配质量比为1:1时,K/S较高为4.978,不匀率降至0.027,为最优复配比。此外还研究了 GDAPC/XPO-5的用量对分散染料(分散红900、分散蓝825、分散橙BROB)的染色效果的影响,结果发现三种染料对应的GDAPC/XPO-5最优用量分别为:0.1 g/L、0.1 g/L和0.08 g/L;此时的上染率分别为:87%、86%和87%;K/S值分别为:4.981、8.742和5.378;不匀率分别为:0.027、0.019和0.023,均可达到高上染率,高K/S和低不匀率的效果,同时对三种染料染色涤纶织物进行摩擦牢度测试发现,使用表面活性剂后,染色涤纶的干、湿摩擦牢度基本没有影响。(3)将GDAPC用于棉织物活性染料的防沾色皂洗,首先探讨了 GDAPC在去离子水和硬水(硬度为380 mg/L,以CaCO3计)条件下的皂洗性能,所用染料均为活性红3BF(2%o.w.f.)。结果发现使用去离子水时,当GDAPC浓度为1 g/L时,沾色色差最小为20.5,吸光度A值最大为0.150,具有最佳的防沾色去浮色效果,使用硬水时,GDAPC在相同浓度处,沾色色差最小为25,吸光度A值最大为0.141,可见硬水会降低GDAPC的皂洗效果。考虑到现实应用,纺织厂多在自来水(硬水)中进行皂洗,因此考察了在硬水条件下,聚乙烯吡咯烷酮-K30(PVP-K30)和聚丙烯酸钠(PAAS)单独使用的皂洗效果。结果发现,PAAS最小沾色色差为22.8,最大吸光度A值可达0.144,明显优于PVP-K30,源于其对硬水的螯合分散性能,将GDAPC和水溶性高分子PAAS进行复配,以发挥更好的协同作用。当复配比例为GDAPC:PAAS=5:2时,沾色色差最小为19.5,吸光度A值最大为0.162,优于单独使用GDAPC时的皂洗效果。选取易洗涤性差,色牢度相对较低的活性红KE-7B,探究最佳皂洗条件,正交实验结果表明最佳工艺条件为:皂洗剂用量4 g/L;皂洗时间20 min;皂洗温度90℃;pH值9。在最佳工艺条件下,将GDAPC用于皂洗,与XC-W(BASF公司皂洗剂)相比,防沾色和去浮色性能XC-W优于GDAPC,但两者相差较小,且耐皂洗和耐摩擦色牢度基本接近。但当GDAPC进行复配后,吸光度A值可达0.131,沾色色差低至6.3,可综合提高产品的防沾色及其去浮色能力,皂洗后染色织物的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度较XC-W无明显变化。皂洗效果接近于XC-W。
朱苗苗[4](2020)在《SD型阳离子染料的合成及其在改性涤纶织物上的应用研究》文中指出阳离子染料是一种水溶性染料,种类多、色谱齐、颜色深、得色高,染料中的有色阳离子与纤维上的阴离子基团通过离子键结合而上染,近年来随着染料新用途的开发和市场的需求,阳离子染料也可用于上染改性合成纤维。阳离子染料可染涤纶(CDP)是一种新型的改性合成纤维,是在涤纶的大分子结构中引入带极性或阴离子基团的第三单体,极性或阴离子基团可作为涤纶上的染座,与阳离子染料发生离子键结合,赋予涤纶阳离子染料可染的性能。与常规涤纶相比,它不仅耐热、耐磨、强度高,用阳离子染料染色后的CDP纤维的耐湿摩擦色牢度、耐升华色牢度和抗起毛起球性能更高于涤纶,且手感柔软。阳离子染料上染CDP织物时,上染速率较快,染色织物易出现染色不匀现象,通过加入合适的表面活性剂可以降低上染速率,提高了织物的匀染性。且阳离子染料合成时,染料母体的产率较低,所需成本更高,难以满足市场对廉价的阳离子染料的需求。因此,在现有阳离子染料结构的基础上,提高染料母体产率、改善匀染性具有重要意义。本文中,阳离子红SD-GRL和阳离子蓝SD-GRL分别以3-氨基-5-羧基-1,2,3-三氮唑和6-甲氧基-2-氨基苯丙噻唑为重氮组分,以两种N-取代基苯胺为偶合组分,合成两支阳离子染料的母体,通过甲基化反应合成了两支阳离子染料;阳离子红SD-GTL和阳离子黄SD-3RL分别以2-氯-4-硝基苯胺和对氨基苯甲酰基甲基三甲氯化铵为重氮组分,以两种N-取代基苯胺为偶合组分,通过重氮偶合反应合成两支阳离子染料。染料的合成过程中,母体产率直接影响最终产率,助剂AK是一种相转移催化剂,加入少量就可以加快反应进程,大大增加母体产率,具有重要作用。合成的阳离子染料的结构通过红外光谱(FT-IR)的谱图分析进行表征,用紫外分光光度法研究出染料的最大吸收波长和摩尔消光系数。将合成的阳离子染料与相同结构的商品阳离子染料按相同的工艺处方上染CDP纤维,研究合成阳离子染料与商品染料的染色性能和各项色牢度对比。选择多种不同类型的表面活性剂加入染浴中,筛选出对染色匀染性和提升性有利的表面活性剂,并进行复配使用,改进染色工艺。研究结果表明,在偶合反应时加入助剂AK可以将染料母体产率提高7%左右。四支合成的阳离子染料上染CDP织物时,初始吸附量较高,在100~120℃的染色阶段上染速率低于商品染料,有助于提升染后织物的匀染性,且最终的上染率能达到商品染料水平;在提升力方面,四支合成阳离子染料的提升性都能达到商品染料水平,合成阳离子红SD-GTL的提升性更是优于商品染料;在色牢度方面,四支合成阳离子染料的各项色牢度基本能达到商品染料水平。选用的七种不同类型的表面活性剂中,分散剂MF和平平加O对改善染色匀染性的效果最好,苄基三乙基氯化铵对提高染色提升性的效果最好,将三者按两种配比复配应用,都能明显提高染色匀染性和提升性,且分散剂MF、平平加O和苄基三乙基氯化铵的最佳配比是4:1:0.5。
裴刘军[5](2017)在《硅基非水介质中活性染料微乳液染棉机理研究》文中认为活性染料传统水浴染色工艺中,废水中含有大量的水解染料、无机盐、碱剂及其它化学助剂,造成处理难度大等问题。如何降低甚至避免染色过程中使用水,控制有毒化学品的使用,减少废水的排放,实现绿色环保的生产,是当今纺织印染行业可持续发展的主题。非水介质染色技术是用既不能溶解染料,也不能和水相容的非极性介质替代具有介质功能即物质传送和能量传导的那部分水,把染料、碱剂等染色助剂溶解在少量的水中后,将其分散或乳化在非水介质中,对纺织品染色的一种新型染色方法。近二十年来,国内一些研究学者对非水介质染色技术进行了大量的研究和报道,研究结果表明活性染料微乳液在非水介质染色体系中可以获得接近100%的上染率,且染料的固色率也远远高于传统水浴,但对活性染料在非水介质染色体系中上染率、上染速率及固色率为何大大高于传统水浴缺少系统的研究和报道。为了探明活性染料微乳液在非水介质染色体系中上染率、上染速率及固色率高于传统水浴的原因,本文以生态环保的十甲基环戊硅氧烷(D5)作为非水介质,成功地制备了活性染料/硅基微乳染色体系,并系统地研究了活性染料在硅基非水介质染色体系中对棉织物的上染行为。另外,借助仪器分析等手段研究了硅基非水介质染色体系中,活性染料微乳液与棉纤维的键合反应,并对介质、活性染料在棉纤维中的分配机制进行深入的研究,明确了活性染料不同于传统水浴染色方法的染色机理。研究内容主要包括:1.硅基非水介质染色体系中活性染料对棉织物的上染行为研究为了探明活性染料在硅基非水介质染色体系中对棉织物的上染,首先选取不同表面张力的非水介质,并通过复配研究不同表面张力的非水介质对活性染料上染速率和上染率的影响。利用染色模型(准一级动力学和准二级动力学)探明活性染料在不同非水介质染色体系和传统水浴中的染色动力学。结果表明活性染料在不同非水介质染色体系和传统水浴中对棉织物的吸附模型遵循准二级动力学。硅基非水介质染色体系中,分散在硅基非水介质中的活性染料染液小颗粒和棉织物的亲和力远远高于其与非水介质的亲和力,因此在染色体系中加入棉织物,活性染料会快速地扩散到棉织物表面。研究发现:(1)非水介质染色体系中,介质的表面张力是影响活性染料上染速率的主要原因,表面张力越低,活性染料对棉织物的上染速率越快。(2)硅基非水介质染色体系中,由于活性染料微乳液的亲纤维憎介质性能,使活性染料对棉织物的的上染速率远远快于传统水浴(比传统水浴快3-7倍)。(3)非水介质染色体系中,活性染料接近100%上染至织物,其上染率远远高于传统水浴(6070%)。(4)硅基非水介质染色体系中,活性染料在悬浮染色体系中对棉织物的上染速率比微乳染色体系快5-6倍。其主要原因是表面活性剂的乳化作用增加了活性染液在硅基非水介质中的稳定性能,降低了活性染液与棉织物间的亲和力,从而减弱了染液向织物表面的上染速率。(5)硅基非水介质染色体系中,温度对活性染料染棉的上染率影响较低,但在传统水浴中,升高温度,由于提高了活性染料在水中的溶解度,从而降低了活性染料对棉织物的上染率。2.活性染料在硅基微乳染色体系中的水解特性研究活性染料在硅基微乳体系中染棉时,染色体系中只含有微量的水,染料溶解在这微量的水中后形成高浓度的染液,且被分散在非极性的硅基非水介质当中,这完全不同于传统水浴的染色环境。为了探明活性染料在硅基非水介质中固色率远远高于传统水浴的原因,利用高效液相色谱和质谱分析含有不同活性基的活性染料在硅基微乳体系及传统水浴中的水解行为,并对影响活性染料水解的因素,如表面活性剂、助表面活性剂、染料浓度、织物及温度进行系统地研究。研究结果表明:活性染料在传统水浴中的水解速率明显快于硅基微乳体系,其水解速率是硅基微乳体系的3-4倍。分析活性染料在硅基微乳体系中水解速率低于传统水浴的主要原因有:(1)上染速率。硅基微乳染色体系中,活性染料可以快速地扩散至棉织物,从而使染料与棉织物进行键合反应,减少了活性染料在染浴中的水解时间,降低了活性染料的水解。(2)水量。相对于传统水浴染色,硅基微乳染色体系中仅含有微量的水(130%,owf.),因此,染色体系中形成了高浓度的染液,则在水解的过程中,平均进攻染料的羟基离子数目减低,从而有效地降低了活性染料的水解。(3)表面活性剂或助表面活性剂。硅基非水介质染色体系中加入表面活性剂,成功地制备了硅基微乳染色体系。在染色过程中,由于表面活性剂的“抓水”能力,使硅基微乳体系中自由移动的水量降低,从而降低了活性染料的水解。(4)染色环境。活性染料在硅基微乳体系中被分散成许多染液小颗粒,在微小的颗粒环境中,染料的水解运动可能受到抑制,从而降低了活性染料的水解。3.活性染料在硅基微乳染色体系中染棉的键合机理研究基于文章前两部分对活性染料微乳液对棉织物的上染及水解的研究,活性染料在硅基微乳染色体系中染棉时,可以快速地上染到棉织物,且染料的水解速率也远远低于传统水浴。由于分散在硅基微乳体系中的活性染液小颗粒扩散到棉织物表面形成了高浓度的染浴,这将不同于传统水浴的固色环境。因此,对活性染料与棉纤维在该情况下的键合反应做了系统地研究。选取不同反应基团的活性染料,研究其在硅基微乳体系中的固色速率、反应前后纤维表面活性基团及元素含量的变化。以纤维素纤维膜代替棉织物,模拟了活性染料在硅基微乳染色体系中与棉织物的固色反应。分析染色前后纤维素纤维表面元素化学环境的变化,从而直观地分析活性染料在硅基微乳体系中与纤维素纤维的键合反应。通过纤维切片观察,研究发现活性染料在硅基微乳体系中染色后织物的染色深度明显高于传统水浴。通过对固色前后纤维素纤维膜的X射线光电子能谱谱图分析,研究发现活性染料改变了纤维素纤维表面元素的含量及化学环境。以N元素的变化量分析,纤维表面N元素含量随着固色时间逐渐增加,活性染料在硅基非水介质中的固着率远远高于传统水浴。与未染色的纤维素纤维对比,反应后纤维素纤维Cls的C-C或C-H键峰面积逐渐增加,C-O键的峰高和峰面积逐渐降低。其原因主要是纤维素纤维与活性染料反应后,染色后的纤维内部中含有大量的染料,且染料分子结构中C-C或C-H键比例较大,因此活性染料改变了纤维素纤维的Cls化学环境。4.纤维素纤维在非水介质染色体系中溶胀及D5/水在纤维中的分配研究硅基非水介质染色体系中,活性染料在室温下可以快速地扩散到棉织物表面,且获得与水浴相当的匀染性,即染色介质并没有对染色的匀染性造成太大的影响。为了深入研究染色过程中,染色介质对水溶性染料的上染影响,采用荧光标记染色介质的方法研究了纤维素纤维在硅基非水介质染色体系中的溶胀性能,并分析了非水染色介质和水在纤维内部的分配机制,探明了染色介质和水与纤维的亲和力差异。研究结果表明:非水介质染色体系中,纤维的溶胀主要依靠分散或乳化在染色体系中的水溶液,而非水染色介质难以溶胀纤维。在非水介质染色体系中,虽然非水介质快速地吸附至纤维表面,但难以扩散到纤维内部;而分散或乳化在非水介质中的水溶液可以很好的扩散至纤维内部,从而实现对纤维的充分溶胀。在硅基非水介质染色体系中,分散在硅基非水介质中的微乳滴可以很好的穿过纤维表面的硅基膜在纤维表面吸附、铺展,且在机械力、温度和表面活性剂作用下,吸附至纤维表面的硅基介质膜可以重新迁移至染浴中,这保证了活性染料在硅基非水介质染色体系中获得较高上染速率,同时也可以获得较好的染色的匀染性。综上所述,本课题在实现了活性染料的无盐染色,且上染率几乎达到100%,固色率高达90%以上,同时系统地解释了非水介质染色条件下,不同结构活性染料对棉织物上染速率较快、上染率和固色率较高的原因。探明了活性染料在硅基微乳染色体系中水解为何低于传统水浴的原因及影响因素,这将对活性染料在硅基非水介质染色体系中的研究及工业化应用具有一定的指导意义。
王俊[6](2017)在《pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质的自组装构筑及其在活性染料无盐染色中的应用》文中研究指明活性染料的传统染色工艺需加入大量的无机盐(30~150g/L),以消除染料与棉纤维之间的电荷斥力,提高活性染料利用率。染色结束后,大量无机盐残留且难以降解,导致染色废水处理负担重,易造成环境污染。采用染色助剂对棉纤维进行阳离子化改性,可有效提高棉纤维与染料之间的亲和力,提高活性染料的上染率及固色率,从而达到染色时减少或不使用无机盐的目的,但现有染色助剂对棉纤维阳离子改性后,存在染色匀染性差、色光变暗和色牢度降低等问题。染色助剂的可控制备、有效应用(染匀、色光可控、提高色牢度等)是实现棉纤维均一化改性,解决因活性染色废水盐多色深而引起的环境污染问题的关键。本论文针对阳离子改性棉纤维染色不匀、色光变化不可控和色牢度降低等问题,结合分子设计和活性自由基聚合技术制备了一系列环境响应型聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯(PDMAEMA)基聚电解质,作为无盐染色助剂对棉织物进行阳离子化改性,通过其对染浴的pH/温度响应行为来调节活性染料的吸附性能,改善阳离子化棉纤维的无盐染色性能。主要研究内容如下:pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质的可控制备与表征。以卤端基α-溴异丁酸乙酯为引发剂,CuBr2/PMDETA为催化体系,基于电子转移再生活化剂原子转移自由基聚合(ARGETATRP)技术,设计并合成了一系列结构明确、分子量可控、分布均一的叔胺型聚电解质PDMAEMA、季铵型聚电解质QPDMAEMA及两嵌段两性聚电解质PDMAEMA-b-PMAA,采用1H-NMR、FT-IR和GPC等手段对聚合物的结构进行表征;在探讨反应条件对聚合反应的影响基础上,确定聚合物的最佳合成条件,研究了 PDMAEMA及其扩链反应的ARGET ATRP的聚合动力学。结果如下:当 T=60℃,t=6.0h,v[EAc]:v[M]=50%,[M]0=3.95M,投料比为[EBiB]/[CuBr2]/[PMDETA]/[AA]=1/0.05/0.25/0.50 时,可通过改变[M]0/[I]0获得具有不同分子量、分子量分布<1.19的PDMAEMA-Br聚合物。以PDMAEMA-Br 作为大分子引发剂,在 T=60℃,t=6.0 h,[M]0=3.95 M,[PDMAEMA-Br]/[CuBr2]/[PMDETA]/[AA]=1/0.05/0.25/0.50 的反应条件下,合成了分子量分布<1.24、具有不同分子量和嵌段比的PDMAEMA-b-PBMA嵌段共聚物。动力学数据显示该聚合条件下,PDMAEMA聚合及其扩链反应链增长自由基的浓度保持恒定、表观速率常数大、诱导期较短;产物的分子量分布较窄(Mw/Mn=1.10~1.21),聚合反应高效且可控性强。以PDAMAEMA及PDMAEMA-b-PBMA为原料,采用硫酸二甲酯、盐酸分别对其进行季铵化和酸化反应,制备了不同阳离子化度的聚电解质QPDMAEMA及两性聚电解质PDMAEMA-b-PMAA,1H-NMR及FT-IR结果表明所合成的聚合物结构准确,与目标分子量接近。pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质水溶液的双敏感性研究。以紫外-可见光谱、动态光散射和表面张力等方法详细研究了 PDMAEMA基聚电解质的水溶液性质。通过探讨其在不同温度和pH下的双重敏感性及聚集行为,较为深入地研究了 PDMAEMA基聚电解质在外界环境因素诱导下的自组装机理。同时分析分子量,聚电解质结构以及嵌段比等因素对于最终聚集行为的影响。结果表明,叔胺型聚电解质PDMAEMA在酸性介质中,以质子化形式存在,其所带正电荷随分子量增加而变大;随pH升高,聚合物中叔胺基团逐渐去质子化,PDMAEMA水溶液表面活性增加,其水溶液表面张力在LCST前后随温度呈双线性变化,且其随着其聚合度的增加而降低。在碱性条件下,胶束溶液的透光度在LCST迅速从100%降至0,呈现出良好的温度响应性能。季铵型聚电解质QPDMAEMA因叔胺基团季铵化而不具有环境响应性能,呈现出典型的阳离子聚电解质特征。与叔胺型聚电解质PDMAEMA相比,季铵基团的强亲水性使QPDMAEMA水溶液在碱性条件下仍呈正电或中性。在酸性pH下,分子间解缔成单链,链的构象呈无规卷曲状。碱性介质中,未季铵化的叔胺基团被中和,分子链间作用力减弱,粒径呈减小趋势。两性聚电解质PDMAEMA-b-PMAA在水溶液中具有良好的pH/温度双重敏感性质,PDMAEMA137-b-PMAA16 PDMAEMA118-b-PMAA47 在远离其等电点时,以稳定的链状存在于水中,没有LCST;在碱性条件(pH 11.5)下,氢键随温度升高发生断裂,致使其在水溶液中形成以PDMAEMA为核,带有高负电荷的PMAA链段为壳的稳定胶束。在IEP附近时,PDMAEMA118-b-PMAA47在等电点附近呈现出特异的聚集行为,即室温下带正电的链段和带负电的链段相互吸引导致其形成粒径较小的胶束。温度升高后,不易形成大的聚集体。pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质在活性染料无盐染色中的应用。以叔胺型聚电解质PDMAEMA137及季铵型阳离子聚电解质QPDMAEMA118、两性聚电解质PDMAEMA118-b-PMAA47作为无盐染色助剂用于棉纤维改性,研究了其分子量及其分布、阳离子化度、酸碱嵌段比对改性纤维无盐染色性能的影响。结果表明,随着助剂分子量增加,改性纤维的染料上染率E%增大,反应率R%下降,固色率F%呈先增大后减小趋势,分子量Mn及其分布(Mw/Mn)、阳离子化度的增大都会导致染色不匀度Sr增加,改性纤维匀染性降低。同时分析比较了三种助剂不同前处理工艺和不同染色工艺的无盐染色结果,探讨了助剂用量、浸渍温度与时间、焙烘温度及碱剂用量等因素对染色效果的影响,确定了三种助剂最佳前处理及无盐染色工艺条件。采用SEM、织物表面电位测试等方法研究了助剂处理前后纤维的无盐染色机理。分析表明,PDMAEMA侧链叔胺基团的“质子化-去质子化”特性使其在不同pH下具有不同的荷电性。其在碱性pH下呈中性或负电性,改性助剂与棉纤维、水解染料的静电引力作用减弱,有利于降低固色阶段水解染料在棉织物上的吸附,改善了阳离子棉染色织物摩擦牢度低、色光变化等问题。活性染料在PDMAEMA基聚电解质改性织物的吸附过程表明,染料依靠静电作用力吸附在织物上,符合Langmuir吸附模型。30℃等温上染速率曲线符合准二级动力学模型,说明染料在纤维上的吸附属于化学吸附。同时,PDMAEMA基聚电解质水溶液在碱性条件下具有表面活性,在染浴中起缓染作用,从而解决阳离子棉因“快速上染”而导致的染色不匀问题,实现活性染料匀染染色。无盐染色结果表明,前处理改性不影响染色纤维的色光变化,与有盐染色相比,改性纤维活性染料上染率提高,经处理后固色率可增加4~16%,匀染性能均优于有盐染色。此外,经两性聚电解质PDMAEMA-b-PMAA处理的染色纤维表观色深、匀染性能及色牢度性能最好,均达到或高于有盐染色结果。
毛妍菊[7](2017)在《棉及粘胶散纤维短流程前处理及染色工艺研究》文中提出散纤维先染色后织造的工艺,从产品方面看,可以获得相同或不同组分多种颜色纤维的混纺纱线,满足客户对颜色、风格等的要求,产品附加值高;从工艺流程看,生产周期短,加工成本低,可以实现小批量多品种生产。棉纤维经过传统碱精练后,强力损伤较大。粘胶纤维的强力比棉小,湿强只有干强的50%。色纺纱对纤维的可纺性要求较高,即要求在前处理、染色、水洗等过程中,纤维的强力损伤应减小。研究以此为出发点,本着节约能源资源、绿色环保的原则,研究了棉散纤维前处理染色短流程工艺以及粘胶散纤维的低温染色水洗工艺,对如何提高染料固色率及前处理效果、如何提高水洗效率进一步研究,并对工艺效果做出评价分析。研究第一部分,采用棉散纤维前处理染色冷轧堆一步工艺,将复配助剂M-1应用到该工艺中,研究了浸轧工艺、染料浓度、碱剂种类以及用量、堆置时间因素对染色效果的影响,确定了三种活性染料的冷轧堆前处理染色工艺最佳工艺条件。染色后的纤维,其润湿性能并未得到明显改善,但与常规碱精练后染色试样对比,表观得色深度和耐皂洗色牢度相当,纤维强力损伤减小,并且节能节水。由于第一部分所述工艺处理后的原棉散纤维润湿性并未得到明显改善,第二部分采用生物酶前处理染色一浴一步工艺,以染色效果和果胶去除率为评价指标,从碱性果胶酶用量、上染温度和时间、脂肪酶用量等方面,优化了第一阶段(上染阶段)的工艺条件。处理后的纤维的果胶去除率达到90%左右,纤维表面蜡质也有部分去除。与常规碱精练后染色样相比,表观得色深度K/S值略偏小一点,耐皂洗色牢度相当,纤维损伤明显减小。同时,测定了一浴工艺染料的上染速率曲线,分析可知,染料对纤维的上染与生物酶对纤维表面杂质的水解,两者在上染过程中是相互影响的,并且染料的结构不同、对纤维的亲和力不同,影响程度不同。另外,研究发现,一定的温度和时间条件下,水和机械搅拌对果胶的去除也有一定的作用。第三部分,首先研究了粘胶散纤维冷轧堆染色工艺,通过单因素变量实验,测定了K/S值和固色率,确定了三种活性染料最佳工艺条件,采用冷轧堆工艺染色的粘胶纤维的强力损伤更小,保证了后续纺纱的质量。之后研究了聚季铵盐7的性能,发现其与染料分子存在着相互作用,有一定的表面活性和防沾污性能,与非离子表面活性剂复配后表面活性和防沾色性能更优。将其应用到粘胶纤维染色后皂洗工艺中,以浮色去除率为评价指标,优化了皂洗工艺条件。聚季铵盐-7与非离子表面活性剂AEO-9和TX-10按一定比例复配后的皂洗效果更优,水洗浮色去除率能够达到96%。复配的低温型皂洗剂与常规皂洗剂相比,水洗效果相当,纤维强力损伤相对减少,从而实现了低温条件下的皂洗,节能减排。
何永锋[8](2016)在《分散染料碱性染色与印花及糊料流变性研究》文中研究表明印染产品的短流程染色技术是节能减排清洁生产的重要发展方向之一。与分散染料常规染色法相比,涤纶织物采用分散染料碱性染色法,在工艺合理化和提高染色质量等方面,具有相当的优越性,碱性浴染色可使前处理、染色同浴进行,有利于简化工艺,缩短涤纶织物加工过程的时间,减少涤纶织物处理过程中洗涤次数,从而提高生产效率,达到节能减排的目的。在涤纶织物印花方面,实现涤纶织物的碱性印花,可以减少前处理中的水洗和中和过程,不需要再进行还原清洗,降低水源与能源的消耗,对实现节能减排有着重要的意义。本文对筛选出的6只耐碱性分散染料,研究了染料在涤纶染色过程中的耐强碱性、耐强氧化性、前处理中助剂对染料染色性能的影响以及染料的基本性能如移染性、匀染性、提升力、上染速率和染色牢度等。研究结果表明:筛选出的6只耐碱性分散染料具有优异的耐强碱性和耐氧化性、良好的提升力和上染率。前处理中使用的助剂对染料的染色K/S值和色光无明显影响。无论是酸、碱条件下染色,染料上染K/S曲线无明显差异、对染料最终上染率基本无影响。分散橙SE-3RLN、大红GS、紫H-FRL、嫩黄SA-GL均具有良好的移染性能和匀染性,分散深红SA-6B有较好的匀染性能但移染性较差,而分散蓝SA-GBL匀染性及移染性均较差。针对分散蓝SA-GBL染料在碱性条件下匀染性较差的问题,本文通过表面活性剂的复配,研究了新型耐碱匀染剂,得到的耐碱匀染剂M-1和N-1对染料碱性染色具有良好的移染性和匀染性,对织物染色K/S值无明显影响,新型耐碱匀染剂适合于分散染料碱性染色。通过练漂染一浴法工艺与涤纶织物常规染色工艺比较,染色织物的K/S值、色光和色牢度无明显的差别。通过得到的涤纶织物的练漂染一浴短流程染色新工艺,对其进行了工厂中样实验及产业化批量生产实践。结果表明该技术适合于涤纶织物练漂染一浴法染色,提高了生产效率以及一次染色成功率。以海藻酸钠糊料为主,选择合成增稠剂与和羧甲基纤维素钠与其拼混,得到不同复配比例的印花原糊,探究了流变性与印花性能的关系。研究了在不同条件下的印花效果,将印花条件、印花效果、流变性能相关联,分析了影响印花效果的相关因素。结果表明:增稠剂与海藻酸钠复配,酸性下原糊黏度大于碱性,近似于牛顿型流体,且随着增稠剂含量的增加,越接近于牛顿型流体,印花粘度指数会略有提高,印花得色量随增稠剂含量的增加而增大。最终得到海藻酸钠与增稠剂按7:3复配,获得的复合糊料适合应用于涤纶织物碱性印花。而羧甲基纤维素钠与海藻酸钠复配,优于海藻酸钠原糊流变性,表现为碱性下原糊黏度大于酸性下原糊黏度,随着羧甲基纤维素钠含量的增加,原糊的假塑性增强,而印花粘度指数、印花得色量均降低。筛选出海藻酸钠与羧甲基纤维素钠按6:4复配较适合应用于碱性印花,印制精致、清晰花纹。对于增稠剂或羧甲基纤维素钠与海藻酸钠复配,均表现为无论是碱性还是酸性条件下的原糊,具有相同的贮存稳定性。温度对原糊粘度有着显着的影响作用,表现为随着温度的升高,原糊黏度有显着的降低。采用复合糊料,将6只耐碱性分散染料应用于涤纶织物碱性印花,与常规酸性印花相比,K/S值以及L*、a*、b*值无明显差别,复配的复合糊料适用于涤纶织物碱性印花,较适宜印花原糊量为50%60%;6只染料应用于印花均具有良好的渗透性。
付承臣[9](2015)在《活性染料/D5悬浮体系全程非水染色技术研究》文中研究说明活性染料水浴染色存在中性电解质用量高、染料利用率低、废水排放量大且难处理等问题。随着全球水资源的匮乏和环境污染日趋严重,改革传统染整工艺,选择新型染色介质,开发节水、无水染色技术,已成为纺织染整的一个重要研究领域。本文以生态环保的十甲基环五硅氧烷(D5)作为染色介质,采用活性染料/D5悬浮体系这一全新的染色工艺,实现了活性染料非水介质无盐染色,且上染率与固色率均远高于传统水浴染色,能大幅度减少染色污染物的排放,同时染色后的D5介质可以回收利用,利于控制成本。该项技术的开发,为活性染料的生态染色开辟了一条新的途径,但仍然存在一系列有待完善和需要深入研究探索的问题。本文针对其中几个最重要的基本问题和技术环节进行了系统研究,不仅试图从原理上对有关问题进行较深层次的阐述,也进一步优化完善了这些重要技术环节,为提高新技术的产业化可行性提供帮助。这些重要问题和技术环节包括:1.活性染料/D5悬浮体系的制备及稳定性研究制备活性染料/D5悬浮体是该法染色的前提,通过对亲水性染料在非水介质中悬浮及稳定机理的分析和研究,确定了采用特种悬浮剂加球磨的悬浮体系制备方法,并进行了球磨工艺参数的优化,筛选了不同种类的悬浮剂,制得了较为稳定的且能满足应用需要的染料/D5悬浮液。(1)根据相似相溶的原理,研究中选用了具备-Si-O-结构的化合物HPIS、BCS-4和BCS-6作为悬浮分散剂,采用单一分散悬浮剂时,当HPIS的用量为8%,所制得的悬浮液的稳定性最好。(2)由于复配后的表面活性剂具有比单一表面活性剂更为良好应用效果,选择分散效果相对较好的HPIS与本课题组之前使用的油酸进行复配。当油酸和HPIS以5:5复配时,悬浮液的稳定性最佳,理想的悬浮分散剂浓度为4%。(3)提高悬浮体系稳定性的另一条途径是提高体系的粘度,本文用单硬脂酸甘油酯对D5进行增稠后,在浓度为3%时,悬浮液能静置存放10天或以上。在这种情况下,体系中不需要添加悬浮分散剂HPIS,以免发生奥氏熟化现象而导致体系稳定性下降。(4)考察了染料/d5悬浮分散体系的稳定性与染料上染率之间的关系,确定了以有机硅表面活性剂为悬浮分散剂的活性染料/d5悬浮分散体系为最佳稳定性体系。应用该体系,其稳定性既能满足染色过程的需要,又不影响染料上染率。2.染色工艺的研究及相关机理的探索根据活性染料对棉纤维的染色原理,结合染料/d5悬浮体系的基本特性,设计了纤维/织物预轧碱液的特殊染色方法,当分别选用hpis和bcs-4作为体系的悬浮分散剂,以染色k/s值和匀染性为主要考核指标,对预轧碱液的碱剂种类和浓度、试样轧液率、染色温度及时间、固色温度及时间、试样对d5浴比等主要染色工艺参数进行研究和评价。试验结果表明:以hpis为分散剂的活性染料/d5悬浮体的匀染性较好,且能达到很高的上染率和固色率。c.i.活性红195在d5悬浮体系对棉织物的最佳染色工艺为:碱液中碳酸钠用量40g·l-1,试样预轧碱液的带液率160%,染色温度20℃,染色时间40min,固色温度60℃,固色时间40min,试样对d5浴比1:20,在染料用量为1%(o.w.f)时,染色后试样的k/s值能达到7.691(同样染料用量的水浴染色试样的k/s值为5.436)。这表明:活性染料/d5悬浮体系染色具有明显的优越性,在无盐促染条件下上染率接近100%,染色总固着率远高于传统水浴染色,同时各项牢度优良。课题对上述染色方法能获得极高上染率和固着率的内在机理进行了探索和分析。通过对悬浮体系中活性染料上染过程的模拟和研究分析,可以确定,该上染机理类似于水在d5体系中对活性染料的萃取,由于萃取过程因染料与水和d5之间的强烈亲憎关系而表现出染料转移的单向特点,因此,可以得到极高的上染率,同时确认,染色时纤维上带水量及其稳定性是决定染料上染率的最重要因素。在确立了上述染色机理的基础上,对棉纤维上带水量以及其稳定性进行了理论分析实验研究,确立了在上述染色体系中纤维的最佳带液率,在最佳带液率的条件下,活性染料的上染率可以接近100%。为了探明除了高上染率有利于染色固着率外,上述染色体系是否还有其他有利于获得高固着率的影响因素,着重考察了活性染料在该体系中的水解特性,通过模拟水浴和d5介质的染色环境,用hplc法分别研究了活性红195在ph=11、6080℃时在水浴和染料/d5悬浮体系中的水解情况。结果表明:活性染料/d5悬浮体染色过程中极少水量的染色环境显着抑制了染料水解,ph=11条件下水解90min,d5介质中双水解染料量相对传统水浴60℃染色减小28.1%,70℃染色减小57.8%,80℃染色减少52.6%。水解动力学研究揭示:在相同温度下,染料在水浴中的水解速率是在d5介质中的1.8倍左右。织物存在的环境下,染料的水解也会受到一定程度的抑制,能进一步降低d5介质染色模拟水解条件下双水解染料的量,使染料的水解速率有所降低。因此,染料/d5悬浮体系染色能够大幅度提高染料的利用率。3.与染料/d5悬浮体系染色工艺配套的d5介质低水皂洗技术研究活性染料染色后必须进行彻底的皂煮水洗,以去除未与纤维反应的染料浮色,获得足够的色牢度。这一过程耗用的水常常是染色用水的十数倍乃至数十倍。如前所述,活性染料/d5悬浮体系染色具有接近100%的上染率和很高的固着率,与水浴染色相比,染色完成后纤维上残留的水解染料和未固着染料大幅度减少,这就使得染色后皂煮水洗的强度可以大幅度减轻,为进一步减少染色用水和排污揭示了新的可能性。从实际应用的可行性和新工艺技术的完整性出发,也为了更好地凸显活性染料/d5悬浮体染色的节水环保意义,研究了与染料/d5悬浮体系染色工艺配套的d5介质中低水皂洗技术的可行性。研究中,利用d5中的游离水和水/d5界面上反胶束对织物上残留染料的协同移除功能,设计了少量水加特种表面活性剂的皂洗方法,进行了如下实验:以d5为介质对浓度为1%(o.w.f)的活性染料/d5悬浮体染色织物进行皂洗,以皂洗后的残液吸光度为主要评价指标对特种表面活性剂种类与用量、水的用量、皂洗温度及时间进行优选,最终确定使用d5为介质皂洗活性染料染色织物的最佳工艺为:以十六烷基三甲基溴化铵为皂洗剂,用量2.2g·l-1,d5浴比1:30,体系中添加织物质量3.5倍的清水,时间10min,温度95℃,一次皂洗就可以获得良好的皂洗效果。处理后织物的干湿摩擦牢度指标能达到一般纺织品牢度要求,但皂洗效果略低于传统水浴皂洗。为了进一步提高皂洗效果,可以用相同的工艺对织物进行二次皂洗。二次皂洗残液浓度以及织物干湿摩擦牢度测试结果表明:织物经过两次皂洗后,皂洗效果与传统水浴皂洗已基本相同。这证实d5介质中低水皂洗技术对悬浮体系染色的高固着率试样的后处理具有可行性。这为悬浮体系染色技术的产业化进一步提供了有益而更全面的思路,有重要意义。4.研究了d5对染料和棉纤维性能的影响为了探明d5作为染色介质与染料和纤维之间是否发生作用而影响染色质量,对此进行了通过测定经d5染色和皂洗后试样的最大吸收波长,结果表明d5介质对活性染料染色棉织物的色光没有影响。利用ir、tg、sem、x射线衍射仪及织物强力仪对d5染色和皂洗后棉纤维试样进行分析,结果表明d5介质对棉纤维的外观、热稳定性、化学结构、结晶度及机械性能基本不会造成影响。这进一步证实:d5完全具备作为一种活性染料对棉织物染色和皂洗的新型介质的潜质。上述结论表明:在探明重要的原理和解决几个关键技术环节后,活性染料/D5悬浮分散体系对棉纤维的染色的可行性得到提升,应用该技术能在完全不用电解质促染的情况下获得远高于传统水浴染色的上染率和固着率,并大幅度减少用水和污染排放。
许素新[10](2015)在《分散染料染色机理及非水溶剂染色研究》文中认为传统的分散染料染色消耗大量的水和化学品,排放的废水中含有各种难以去除的表面活性剂和未使用的染料,增加了污水处理成本。为了减少化学品的使用,克服水资源紧张等问题,本课题探索了一种新的非水溶剂染色方法,希望可以减轻传统水相染色工艺对环境的影响。本课题通过系统深入的研究,筛选出了非水溶剂染色介质,确立了基本的染色工艺条件,探索了非水溶剂染色相关的理论问题,实现了聚乳酸和涤纶纤维的无水染色。此外,本课题还研究了分散染料水相染色吸附过程,旨在加深对传统染色工艺的理解,为改善传统染色工艺对环境的影响提供一些参考。非水溶剂染色的关键就是要选择合适的溶剂作为染色介质,之前研究较多的卤代烃类溶剂对环境和人体健康有一定的影响。本文利用溶剂的溶解度参数和环境-健康-安全数据,从110种有机溶剂中筛选出了液体石蜡作为染色介质。考察了液体石蜡对聚乳酸纤维和分散染料的影响,结果表明液体石蜡对纤维和染料没有不良的影响,可以作为非水溶剂染色介质。聚乳酸纤维是一种新型的生物基纤维,在传统的水染色过程中会发生水解,水解问题严重限制了聚乳酸纤维在纺织工业中的应用。本文以液体石蜡作为染色介质,建立了聚乳酸纤维非水溶剂染色工艺,彻底解决了聚乳酸纤维的水解问题。研究结果表明聚乳酸纤维在130℃染色10min即可达到染色平衡,染色织物的牢度与水相染色牢度相当,但是上染率太低,不到10%。研究还发现聚乳酸纤维在染色过程中会发生因分子链段解取向导致的强力损失,断裂强力与纤维取向度之间存在明显的线性关系(r2=0.97)。染色后对织物进行张力热定型可提高取向度,恢复部分强力,在90℃定型45s可使强力损失从59.1%下降到16.7%。本文通过补充染料和溶剂,实现了聚乳酸纤维染色残液的循环使用。对实验室范围内聚乳酸纤维的染色工艺进行了量化评估,评估采用的指标为物耗、能耗、潜在的化学风险、潜在的生态风险以及cod/bod5比值,结果表明非水溶剂染色工艺比水染色更具有可持续性。本文建立的聚乳酸纤维非水溶剂染色工艺,也许可以为聚乳酸纤维在纺织工业中的应用提供一些参考。涤纶是消耗分散染料最多的纤维,传统的染色过程又消耗大量的水和化学品,因此非常有必要发展一种环境友好的染色方法以节约水资源,保护环境。本文利用已经建立的聚乳酸纤维非水溶剂染色方法,实现了涤纶纤维的无水染色。研究结果表明液体石蜡对涤纶纤维也没有不良的影响,可以作为涤纶纤维无水染色的介质。在染料浓度为5%owf,染色温度130℃,浴比15:1的条件下,染料在涤纶纤维中的上染率较大,约为43%;染色织物牢度可以满足应用要求。本文还测定了涤纶纤维表面的低聚物含量,发现非水溶剂染色可以有效减少表面低聚物含量,染色后表面低聚物含量由0.21%降到0.02%。研究结果还表明在一定的使用次数内,因染浴回用造成的低聚物累积不会影响染色织物质量。而且涤纶纤维溶剂染色工艺与水染色相比,可以节约大量的水和化学助剂,回收的低聚物还可以再次用于聚合物的合成。因此,本文建立的涤纶纤维非水溶剂染色工艺节约了大量的化学品和水资源,有利于环境保护。为了充分理解分散染料非水溶剂染色过程,本文研究了液体石蜡中分散染料上染聚乳酸纤维的热力学和动力学。研究发现在非水溶剂染色中,染料聚集体可能会对染料吸附造成一定的影响,导致吸附等温线偏离nernst型。研究还发现焓变和扩散活化能与染料分子表面积之间存在良好的线性关系,因此,本文结合热力学与动力学补偿效应,建立了以染料分子表面积为基础的预测亲和力与扩散系数的模型。研究结果表明该模型非常简单有效,只需要染料分子表面积和温度就可以做出准确的预测。这种结构与性能之间的定量关系为理解非水溶剂介质中分散染料的吸附和扩散提供了一个新的视角。为了进一步考察分散染料非水溶剂染色技术的适用性,本文采用已经建立的扩散系数模型,结合反演设计方法筛选出了适合聚乳酸纤维染色的配伍性分散染料,并进行了实验验证。本文首先收集了132种分散染料,依据经验公式计算了不同温度下各个染料的扩散系数并对数据进行了聚类分析,依据聚类分析结果和染料的使用状况,最终筛选出了一组三原色染料:分散橙30、分散红54与分散蓝165:1。测定了三只染料各自的上染速率曲线、半染时间和扩散系数,结果表明三只染料的上染速率曲线、扩散系数和半染时间都非常相近,初步认为三只染料具有很好的相容性。随后对三只染料进行配色实验,测定了混合染料染色织物的色相角和色度图,结果表明染色织物的色相角基本不变,色度图曲线重叠程度很高,因此认为三只染料具有很好的相容性,可以作为聚乳酸纤维在非水溶剂染色中的三原色染料进行使用。为了加深对传统染色过程的理解,进一步减轻传统染色工艺对环境的影响,本文还考察了水相染色中分散染料在涤纶纤维表面的吸附。本文从实验和分子动力学模拟两方面研究了染料分子及染料聚集体对吸附的影响。首先测量了130℃时纯分散蓝56在涤纶上的吸附等温线,结果表明分散蓝56在涤纶上的吸附等温线基本符合nernst型,当染料浓度较高时等温线稍有偏差。这可能是因为染料浓度较高时,染料聚集体参与了吸附。染料聚集体对涤纶纤维的亲和力小于单分子状态,这种较小的亲和力可能导致吸附等温线发生了稍许偏差。为了进一步考察染料聚集体对吸附的影响,本文进行了分子动力学模拟,从分子层面上研究染料聚集体在涤纶表面的吸附。通过分子模拟看到了染料在染浴中的聚集以及聚集态染料在涤纶表面的吸附。模拟结果表明研究体系中有7-14%的二聚体染料,吸附的染料中有4-5%为二聚体染料,聚集态染料对吸附的影响较小但不可忽略。本文结合实验和分子动力学模拟研究了染料聚集体对吸附的影响,这也许可以为加深对传统染色过程的理解提供一个新的视角。本课题建立了聚乳酸与涤纶纤维的非水溶剂染色工艺,节约了大量的水和化学助剂。此外,本文还考察了分散染料聚集体对吸附的影响,加深了对染色工艺的理解。希望这些工作可以为改善传统染色工艺对环境的影响提供一些参考,为纺织工业的发展做出一些贡献。
二、表面活性剂与染料在染浴中的相互作用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、表面活性剂与染料在染浴中的相互作用(论文提纲范文)
(1)腰果酚聚氧乙烯醚在涤纶分散染料染色中的构效关系(论文提纲范文)
1 实验 |
1.1 材料与仪器 |
1.2 实验方法 |
1.2.1 分散性 |
1.2.2 缓染性 |
1.2.3 移染性 |
1.3 测试 |
2 结果与讨论 |
2.1 不同EO数腰果酚聚氧乙烯醚的主要理化性能 |
2.2 腰果酚聚氧乙烯醚EO数对分散染料性能的影响 |
2.2.1 分散性能 |
2.2.2 缓染性能 |
2.2.3 移染性 |
2.2.4 上染曲线 |
2.3 腰果酚聚氧乙烯醚用量对染色织物K/S值的影响 |
2.4 生产实践 |
3 结论 |
(2)基于废食用油-水两相体系的棉织物活性染料染色研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 传统水浴活性染料染色存在的问题 |
1.2 非水浴中的活性染色研究 |
1.2.1 有机溶剂染色 |
1.2.2 超临界二氧化碳染色 |
1.2.3 反胶束染色 |
1.3 废食用油应用研究进展 |
1.3.1 基本性质 |
1.3.2 应用进展 |
1.4 棉活性染色预处理进展 |
1.4.1 显微镜法 |
1.4.2 干燥速率法 |
1.4.3 离心法 |
1.5 活性染料在溶剂染色中的吸附研究进展 |
1.5.1 分光光度法 |
1.5.2 分子模拟技术 |
1.6 活性染料在溶剂染色中的固色研究进展 |
1.6.1 分光光度法 |
1.6.2 颜色测量法 |
1.6.3 高效液相色谱法 |
1.6.4 量子化学计算 |
1.7 活性染料配伍性研究进展 |
1.8 研究目的、意义和内容 |
1.8.1 课题研究的目的和意义 |
1.8.2 课题的主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 废食用油的碱炼 |
2.2.2 废食用油-水两相悬浮体体系染色工艺 |
2.2.3 废食用油-水两相乳液体系染色工艺 |
2.2.4 废食用油-水两相体系和传统水相体系染色机理对比 |
2.2.5 废食用油-水两相体系和传统水相体系的染色质量 |
2.2.6 废食用油在废食用油-水两相体系中的回用性能测试 |
2.2.7 染色过程中废食用油的降解及对染色体系的影响 |
2.2.8 三原色染料在废食用油-水两相体系和传统水相体系的配色对比 |
2.2.9 织物上的废食用油去除效率测试 |
2.2.10 染色废水生物降解性能测试 |
2.4.11 废食用油-水两相体系在喷射染色机中试实验 |
2.3.12 数据统计学分析 |
第三章 棉织物在废食用油-水悬浮体体系中的染色研究 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 球磨工艺对活性染料粒径的的影响 |
3.2.2 废食用油的预处理对染色质量的影响 |
3.2.3 悬浮体体系和传统水相染色机理差异 |
3.2.4 悬浮体体系与传统水相体系染色质量对比 |
3.2.5 废食用油回用于悬浮体体系的染色性能 |
3.2.6 从棉织物上去除废食用油的效率 |
3.2.7 悬浮体体系和传统水相体系染色废水生物降解性 |
3.2.8 悬浮体染色体系在喷射染色机中试结果 |
3.2.9 悬浮体体系和传统水相体系物料成本对比 |
3.3 本章小结 |
第四章 棉织物在废食用油-水乳液体系中的染色研究 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 乳液体系稳定性和含水量对染色质量的影响 |
4.2.2 乙烯砜型染料在悬浮体体系和乳液体系染色质量对比 |
4.2.3 乳液体系和传统水相体系染色机理差异 |
4.2.4 乳液体系与传统水相体系染色质量对比 |
4.2.5 废食用油回用于乳液体系的染色性能 |
4.2.6 从棉织物上去除废食用油的效率 |
4.2.7 乳液体系和传统水相体系染色废水生物降解性 |
4.2.8 乳液染色体系在喷射染色机中试结果 |
4.2.9 乳液体系和传统水相体系物料成本对比 |
4.3 本章小结 |
第五章 棉织物在废食用油-水两相体系中的循环染色研究 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 染色次数对废食用油-水体系染色质量的影响 |
5.2.2 废食用油降解产物对两相体系的影响机理 |
5.2.3 废食用油降解产物对两相体系染色质量的影响 |
5.2.4 废食用油降解产物的去除方式对两相体系染色质量的影响 |
5.2.5 两相体系与传统水相体系对棉织物物理性能的影响 |
5.2.6 两相体系和传统水相体系染色废水的排放和降解性对比 |
5.2.7 两相染色体系与生物柴油经济价值对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 活性染料在废食用油-水两相体系中的配伍性研究 |
6.1 引言 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 相异活性基染料在两相体系和传统水相体系中的染色质量 |
6.2.2 三原色染料在两相体系和传统水相体系中的固色速率 |
6.2.3 两相体系与传统水相体系染色配方之间的关系 |
6.2.4 两相体系与传统水相体系颜色的差异 |
6.2.5 三原色染料在两相体系中的拼色稳定性 |
6.2.6 两相体系与传统水相体系的色牢度对比 |
6.2.7 常用活性染料在两相体系中的配伍性 |
6.2.8 两相体系与传统水相体系的成本对比 |
6.3 本章小结 |
第七章 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 :作者在攻读博士学位期间的成果 |
(3)非离子型Gemini表面活性剂的合成及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 Gemini表面活性剂概述 |
1.3 Gemini表面活性剂的结构 |
1.4 Gemini表面活性剂的性能 |
1.5 Gemini表面活性剂的分类及研究进展 |
1.5.1 阴离子型Gemini表面活性剂 |
1.5.2 阳离子型Gemini表面活性剂 |
1.5.3 两性离子型Gemini表面活性剂 |
1.5.4 非离子型Gemini表面活性剂 |
1.6 Gemini表面活性剂在纺织品上的应用 |
1.6.1 Gemini表面活性剂在织物染色上的应用 |
1.6.2 Gemini表面活性剂在织物防沾色皂洗上的应用 |
1.7 研究内容和意义 |
第二章 非离子型Gemini表面活性剂的合成及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 药品 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.2.3 非离子型Gemini表面活性剂(GDAPC)的合成 |
2.2.3.1 合成原理 |
2.2.3.2 实验步骤 |
2.3 测试及表征 |
2.3.1 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.2 热分析(TG-DTA) |
2.3.3 分散力的测试 |
2.3.4 粒径测试 |
2.3.5 耐酸、碱性测试 |
2.3.6 表面张力测试 |
2.3.7 润湿性能测试 |
2.3.8 乳化性能测试 |
2.3.9 增溶性能测试 |
2.3.10 去污洗涤性能测试 |
2.4 结果及讨论 |
2.4.1 影响GDAPC分散力的因素 |
2.4.1.1 反应温度对分散力的影响 |
2.4.1.2 反应时间对分散力的影响 |
2.4.1.3 酰氯的碳链长度对分散力的影响 |
2.4.1.4 月桂酰氯与烷基环氧聚醚的物质的量的比对分散力的影响 |
2.4.1.5 合成工艺优化 |
2.4.2 GDAPC结构分析 |
2.4.2.1 傅立叶变换红外光谱分析(AIR-FTIR) |
2.4.2.2 热分析(TG-DTA) |
2.4.3 GDAPC性能分析 |
2.4.3.1 分散性 |
2.4.3.2 耐酸性 |
2.4.3.3 耐碱性 |
2.4.3.4 表面张力与临界胶束浓度 |
2.4.3.5 润湿性能 |
2.4.3.6 乳化性能 |
2.4.3.7 增溶性能 |
2.4.3.8 去污洗涤性能 |
2.5 本章小结 |
第三章 非离子型Gemini表面活性剂在涤纶织物染色中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 药品 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.2.3 染色工艺流程 |
3.3 主要测试 |
3.3.1 上染百分率 |
3.3.2 上染速率试验 |
3.3.3 织物K/S值 |
3.3.4 匀染性评定 |
3.3.5 摩擦牢度 |
3.3.6 表面张力及CMC的测定 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 单一表面活性剂对分散红涤纶染色的影响 |
3.4.2 不同表面活性剂与GDAPC复配对分散红涤纶染色的影响 |
3.4.3 不同复配比例对分散红涤纶染色效果的影响 |
3.4.4 XPO-5的添加对临界胶束浓度的影响 |
3.4.5 不同浓度的GDAPC/XPO-5对分散红涤纶染色效果的影响 |
3.4.6 不同浓度的GDAPC/XPO-5对分散蓝涤纶染色效果的影响 |
3.4.7 不同浓度的GDAPC/XPO-5对分散橙涤纶染色效果的影响 |
3.4.8 GDAPC/XPO-5对不同染料染色效果的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 非离子型Gemini表面活性剂在棉织物防沾色皂洗上的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 药品 |
4.2.2 实验仪器与设备 |
4.2.3 染色配方 |
4.2.4 活性染料染色工艺曲线 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 GDAPC防沾色皂洗实验 |
4.3.1.1 防沾色实验 |
4.3.1.2 洗去浮色实验 |
4.3.2 GDAPC与PAAS复配比例的确定 |
4.3.3 GDAPC复配皂洗剂工艺条件的确定 |
4.3.4 不同皂洗剂皂洗效果对比 |
4.4 测试方法 |
4.4.1 吸光度值的测定 |
4.4.2 沾色色差值dE的测定 |
4.4.3 染色牢度的测定 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 单一表面活性剂防沾色皂洗 |
4.5.1.1 防沾色 |
4.5.1.2 去浮色 |
4.5.2 GDAPC与PAAS复配皂洗 |
4.5.3 皂洗工艺条件确定 |
4.5.4 不同皂洗剂皂洗效果对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间公开的专利及发表的论文 |
致谢 |
(4)SD型阳离子染料的合成及其在改性涤纶织物上的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 阳离子染料的种类及发展 |
1.2.1 共轭型阳离子染料 |
1.2.2 隔离型阳离子染料 |
1.2.3 分散型阳离子染料 |
1.2.4 活性阳离子染料 |
1.2.5 迁移型阳离子染料 |
1.2.6 改性合成纤维用阳离子染料 |
1.3 阳离子染料可染涤纶的介绍 |
1.3.1 阳离子染料可染涤纶的由来 |
1.3.2 阳离子染料可染涤纶的染色特点 |
1.3.3 阳离子染料可染涤纶的发展及前景 |
1.4 匀染剂 |
1.4.1 阳离子染料用匀染剂及其研究进展 |
1.4.2 涤纶染色用匀染剂 |
1.4.3 助剂的复配 |
1.5 本课题的研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料、药品和仪器设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验药品 |
2.2 阳离子染料的合成 |
2.2.1 阳离子黄SD-3RL的合成 |
2.2.2 阳离子红SD-GRL的合成 |
2.2.3 阳离子红SD-GTL的合成 |
2.2.4 阳离子蓝SD-GRL的合成 |
2.3 阳离子染料的表征 |
2.3.1 染料的提纯 |
2.3.2 染料的表征方法 |
2.4 染料的应用性能 |
2.4.1 织物的前处理 |
2.4.2 染色方法 |
2.4.3 织物的后处理 |
2.4.4 紫外可见光谱和摩尔消光系数 |
2.4.5 染料的上染速率曲线 |
2.4.6 染料的染色提升力曲线 |
2.4.7 染后织物的各项色牢度 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 染料的合成与表征 |
3.1.1 阳离子黄SD-3RL的合成与表征 |
3.1.2 阳离子红SD-GRL的合成与表征 |
3.1.3 阳离子红SD-GTL的合成与表征 |
3.1.4 阳离子蓝SD-GRL的合成与表征 |
3.1.5 助剂AK对阳离子染料母体产率的影响 |
3.1.6 染料的基本物理性质 |
3.2 染料的应用性能研究 |
3.2.1 染料的上染速率 |
3.2.2 染料的染色提升力 |
3.2.3 染色织物的色牢度 |
3.3 表面活性剂对阳离子染料上染CDP纤维的影响 |
3.3.1 不同表面活性剂对染色上染速率和提升性能的影响 |
3.3.2 复配表面活性剂对染色上染速率和提升性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)硅基非水介质中活性染料微乳液染棉机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 活性染料非水介质染色发展现状 |
1.2.1 有机溶剂染色 |
1.2.2 超临界二氧化碳流体染色 |
1.2.3 反胶束染色 |
1.2.4 离子液体染色 |
1.2.5 液氨染色 |
1.2.6 真空升华染色 |
1.3 活性染料在非水介质中吸附研究进展 |
1.4 活性染料在非水介质中键合反应研究进展 |
1.5 硅基非水介质染色研究进展 |
1.5.1 硅基非水介质的理化性能 |
1.5.2 硅基非水介质染色发展状况 |
1.6 课题的研究目的、主要研究内容及意义 |
1.6.1 课题的研究目的 |
1.6.2 课题的主要研究内容 |
1.6.3 课题的研究意义 |
1.7 课题的创新性 |
1.8 参考文献 |
第二章 活性染料微乳液在非水介质中对棉的上染行为研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料与仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.2.1 标准工作曲线 |
2.2.2.2 活性染料/非水介质染色体系制备 |
2.2.2.3 活性染料染色基本工艺 |
2.2.2.4 上染百分率的测定 |
2.2.2.5 K/S值的测定 |
2.2.2.6 固色速率的测定 |
2.2.2.7 匀染性评价 |
2.2.2.8 表面张力的测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 标准工作曲线 |
2.3.2 不同染色介质对活性染料染棉性能的影响 |
2.3.3 不同染色介质对活性染料染棉速率的影响 |
2.3.3.1 准一级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.3.2 准二级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.3.3 不同非水介质对活性染料染色匀染性的影响 |
2.3.4 不同表面张力非水介质对活性染料吸附的影响 |
2.3.4.1 不同表面张力非水介质的复配 |
2.3.4.2 不同表面张力非水介质对活性染料染棉吸附影响 |
2.3.4.3 准一级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.4.4 准二级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.5 活性染料在不同染色体系中对棉的吸附 |
2.3.5.1 准一级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.5.2 准二级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.6 染料浓度对活性染料在硅基非水介质中吸附的影响 |
2.3.6.1 准一级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.6.2 准二级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.7 温度对活性染料在硅基非水介质的吸附影响 |
2.3.7.1 准一级吸附动力学模型的拟合 |
2.3.7.2 准二级吸附动力学模型的拟合 |
2.4 本章小结 |
2.5 参考文献 |
第三章 活性染料在硅基微乳染色体系中水解特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料与仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.2.1 缓冲溶液的配制 |
3.2.2.2 水解样品的制备 |
3.2.2.3 HPLC分析 |
3.2.2.4 ESI-MS分析 |
3.2.2.5 水解动力学分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 活性染料在硅基微乳液中的水解 |
3.3.1.1 双卤代型活性染料的水解 |
3.3.1.2 乙烯砜型活性染料的水解 |
3.3.1.3 双活性基团活性染料的水解 |
3.3.2 质谱谱图分析 |
3.3.2.1 二氯均三嗪型活性染料质谱谱图分析 |
3.3.2.2 乙烯砜型活性染料的质谱谱图分析 |
3.3.2.3 双活性基团活性染料的质谱谱图分析 |
3.3.3 活性染料在不同硅基染色体系的水解性能 |
3.3.4 染料浓度对活性染料水解性能的影响 |
3.3.4.1 染料浓度对乙烯砜型染料水解性能的影响 |
3.3.4.2 染料浓度对异双活性基团染料水解性能的影响 |
3.3.5 织物对活性染料水解的影响 |
3.3.5.1 织物对二氯均三嗪活性染料水解的影响 |
3.3.5.2 织物对乙烯砜型活性染料水解的影响 |
3.3.5.3 织物对异双活性基团活性染料水解的影响 |
3.3.6 温度对活性染料水解的影响 |
3.3.6.1 温度对二氯均三嗪型活性染料水解的影响 |
3.3.6.2 温度对乙烯砜型活性染料水解的影响 |
3.3.6.3 温度对双活性基团活性染料水解的影响 |
3.3.7 水解动力学分析 |
3.3.7.1 双卤代型活性染料的水解动力学 |
3.3.7.2 乙烯砜型活性染料的水解动力学 |
3.3.7.3 异双活性基团活性染料的水解动力学 |
3.4 本章小结 |
3.5 参考文献 |
第四章 活性染料在硅基微乳体系中染棉键合反应研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料与仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.2.1 标准工作曲线 |
4.2.2.2 活性染料硅基微乳体系制备 |
4.2.2.3 活性染料染色基本工艺 |
4.2.2.4 上染百分率的测定 |
4.2.2.5 K/S值的测定 |
4.2.2.6 固色速率的测定 |
4.2.2.7 透染性的测定 |
4.2.2.8 X光电子能谱分析 |
4.2.2.9 X射线能量色谱分析 |
4.2.2.10 场发射扫面电镜分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 标准工作曲线 |
4.3.2 染色后棉织物的K/S值 |
4.3.3 活性染料在硅基微乳染色体系中的固色率 |
4.3.4 温度对活性染料硅基微乳体系染棉的影响 |
4.3.4.1 温度对活性染料硅基微乳体系染色深度的影响 |
4.3.4.2 温度对活性染料硅基微乳体系染棉固色率的影响 |
4.3.5 活性染料在硅基微乳体系中染棉的透染性 |
4.3.6 X光电子能谱分析 |
4.3.6.1 二氯均三嗪活性染料在纤维素纤维表面的沉积 |
4.3.6.2 乙烯砜型活性染料在纤维素纤维表面的沉积 |
4.3.6.3 双活性基团活性染料在纤维素纤维表面的沉积 |
4.3.7 X射线能谱分析 |
4.3.8 纤维素纤维染色后表面形貌的变化 |
4.4 本章小结 |
4.5 参考文献 |
第五章 D5/水在纤维素纤维中的分配机制研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料及仪器设备 |
5.2.2 实验方法 |
5.2.2.1 荧光标记液的配制 |
5.2.2.2 染色介质对纤维的溶胀 |
5.2.2.3 非水介质膜对水溶性染料吸附的影响 |
5.2.2.4 非水介质在纤维表面的洗脱 |
5.2.2.5 纤维水膜对非水介质吸附的影响 |
5.2.2.6 染色介质在纤维横截面的分布 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 染色介质对黏胶纤维的溶胀 |
5.3.2 硅基非水介质对染液扩散的影响 |
5.3.2.1 硅基非水介质对染液吸附的影响 |
5.3.2.2 硅基介质在纤维表面的洗脱 |
5.3.2.3 纤维水膜对硅基非水介质吸附的影响 |
5.3.2.4 D5及水在纤维内部的分配 |
5.3.3 乙醇介质对染液扩散的影响 |
5.3.3.1 乙醇对染液吸附的影响 |
5.3.3.2 乙醇介质在纤维表面的洗脱 |
5.3.3.3 纤维水膜对乙醇介质吸附的影响 |
5.4 本章小结 |
5.5 参考文献 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
攻博期间主要成果 |
致谢 |
(6)pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质的自组装构筑及其在活性染料无盐染色中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语的中英文对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 活性染料无盐染色 |
1.2.1 概述 |
1.2.2 棉纤维阳离子化改性 |
1.2.3 阳离子改性纤维素无盐染色存在的问题 |
1.3 刺激响应型聚合物 |
1.3.1 温度响应型聚合物 |
1.3.2 pH响应型聚合物 |
1.3.3 pH/温度双重响应型聚合物 |
1.4 电子转移活化剂再生-原子转移自由基聚合(ARGET ATRP) |
1.4.1 概述 |
1.4.2 ARGET ATRP的基本原理 |
1.4.3 ARGET ATRP反应体系 |
1.4.4 ARGET ATRP对功能聚合物的设计 |
1.5 本论文的研究思路 |
1.6 本论文的研究内容 |
第二章 pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质的ARGET ATRP合成及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 测试与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PDMAEMA基环境响应型聚合物的合成与表征 |
2.3.2 反应条件对聚合过程的影响 |
2.3.3 ARGET ATRP聚合反应动力学 |
2.4 本章小结 |
第三章 pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质自组装行为研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料、试剂与仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 叔胺型阳离子聚电解质PDMAEMA水溶液性质 |
3.3.2 季铵型阳离子聚电解质QPDMAEMA水溶液性质 |
3.3.3 两性聚电解质PDMAEMA-b-PMAA水溶液性质 |
3.4 本章小结 |
第四章 pH/温度响应型PDMAEMA聚电解质在活性染料无盐染色中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料、试剂与仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 测试与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 叔胺型聚电解质PDMAEMA改性棉织物的无盐染色性能 |
4.3.2 季铵型聚电解质QPDMAEMA改性棉织物的无盐染色性能 |
4.3.3 两性聚电解质PDMAEMA-b-PMAA的活性染料无盐染色性能 |
4.3.4 染色机理分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结及工作展望 |
5.1 结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 论文的不足及工作展望 |
参考文献 |
攻读博士期间的研究成果 |
致谢 |
(7)棉及粘胶散纤维短流程前处理及染色工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 色纺纱 |
1.2.1 色纺纱概述 |
1.2.2 色纺纱面临问题 |
1.3 棉和粘胶纤维的结构和性质 |
1.3.1 原棉纤维的结构和组成 |
1.3.2 粘胶纤维的结构和性质 |
1.4 原棉前处理技术 |
1.4.1 常规碱精练 |
1.4.2 生物酶精练 |
1.4.3 前处理技术现状及发展前景 |
1.5 活性染料染色技术 |
1.5.1 活性染料的固色机理 |
1.5.2 活性染料的染色方法 |
1.5.3 冷轧堆染色工艺影响因素 |
1.5.4 棉纤维前处理染色短流程工艺研究现状 |
1.6 活性染料用皂洗剂 |
1.6.1 皂洗剂的洗涤机理 |
1.6.2 低温型皂洗剂的开发 |
1.7 研究意义和研究内容 |
1.7.1 研究意义和目的 |
1.7.2 研究内容 |
2 棉散纤维冷轧堆前处理染色一步工艺 |
2.1 实验材料与实验药品 |
2.2 实验仪器和设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 冷轧堆染色前处理工艺 |
2.3.2 常规活性染料皂洗工艺 |
2.3.3 常规原棉精练工艺 |
2.4 评价指标和测试方法 |
2.4.1 活性染料冷轧堆染色固色率的测定 |
2.4.2 表面色深度K/S值和色差的测定 |
2.4.3 耐皂洗牢度的测定 |
2.4.4 单根纤维强力的测定 |
2.4.5 染料扩散性能 |
2.4.6 纤维直径的测定 |
2.4.7 纤维溶胀度的测定 |
2.4.8 纤维形态结构 |
2.4.9 接触角测试 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 助剂M-1 对染料色光的影响 |
2.5.2 助剂M-1 对染料扩散性的影响 |
2.5.3 助剂M-1 对原棉纤维的溶胀性的影响 |
2.5.4 染料的提升力 |
2.5.5 浸轧方式对染色效果的影响 |
2.5.6 碱剂的种类以及用量对染色效果的影响 |
2.5.7 冷轧堆工艺堆置时间的影响 |
2.5.8 冷轧堆前处理染色工艺与常规工艺的比较 |
2.6 本章小结 |
3 棉散纤维前处理染色一浴一步浸染工艺 |
3.1 实验材料与药品 |
3.2 实验仪器和设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 前处理染色一浴一步浸染工艺 |
3.4 评价指标和测试方法 |
3.4.1 活性染料上染率的测定 |
3.4.2 表面色深度K/S值和色差的测定 |
3.4.3 果胶去除率的测定 |
3.4.4 棉蜡去除率的测定 |
3.4.5 FT-IR ATR测试 |
3.4.6 SEM测试 |
3.4.7 耐皂洗牢度的测定 |
3.4.8 单根纤维强力的测定 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 上染温度以及果胶酶用量对染色效果和果胶酶作用效果的影响 |
3.5.2 上染时间对染色效果和果胶酶作用效果的影响 |
3.5.3 果胶酶与脂肪酶的复配 |
3.5.4 上染速率曲线的测定以及上染和前处理过程的分析 |
3.5.5 处理后原棉纤维表面SEM和 FT-IR ATR |
3.5.6 前处理染色一浴一步工艺与常规浸染工艺的比较 |
3.6 本章小结 |
4 粘胶散纤维冷轧堆染色及低温水洗工艺 |
4.1 实验材料与药品 |
4.2 实验仪器和设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 冷轧堆染色工艺 |
4.3.2 高温常规皂洗工艺 |
4.3.3 聚季铵盐与染料的相互作用 |
4.3.4 防沾色性能测试 |
4.3.5 复配低温型皂洗剂最佳皂洗工艺条件优化 |
4.4 评价指标和测试方法 |
4.4.1 表面色深度K/S值 |
4.4.2 活性染料冷轧堆染色固色率的测定 |
4.4.3 表面张力的测定 |
4.4.4 浮色去除率的测定 |
4.4.5 耐皂洗牢度的测定 |
4.4.6 单根纤维强力的测定 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 粘胶散纤维冷轧堆染色工艺优化 |
4.5.1.1 染料的提升力实验 |
4.5.1.2 碱剂的种类以及碱剂的用量对染色效果的影响 |
4.5.1.3 冷轧堆染色堆置时间的影响 |
4.5.2 聚季铵盐7 与染料的相互作用 |
4.5.3 防沾色性能评价 |
4.5.4 聚季铵盐7 的最佳皂洗工艺条件优化 |
4.5.5 聚季铵盐7 与非离子表面活性剂的复配工艺 |
4.5.6 复配型低温皂洗剂与常规皂洗剂比较 |
4.6 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间的论文成果 |
致谢 |
(8)分散染料碱性染色与印花及糊料流变性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 分散染料碱性染色 |
1.1.1 分散染料碱性染色的背景及意义 |
1.1.2 分散染料碱性染色进展 |
1.2 分散染料碱性印花 |
1.2.1 分散染料碱性印花的意义 |
1.2.2 分散染料碱性印花研究进展 |
1.3 分散染料印花糊料 |
1.3.1 印花糊料概述 |
1.3.2 印花糊料间的拼混 |
1.3.3 印花糊料、印花助剂与染料之间的相互作用 |
1.3.4 印花糊料的流变性与印花性能研究 |
1.4 本课题研究的意义及内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验内容 |
2.1.1 织物 |
2.1.2 分散染料 |
2.1.3 化学试剂 |
2.1.4 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 染色工艺 |
2.2.2 耐碱性分散染料的筛选 |
2.2.3 染料的耐氢氧化钠性能 |
2.2.4 染料的耐氧化性能 |
2.2.5 助剂对染料性能的影响 |
2.2.6 染料的提升性能 |
2.2.7 染料的上染百分率及K/S值曲线 |
2.2.8 练漂染一浴法 |
2.2.9 染料的移染性能测试 |
2.3 分散染料印花性能 |
2.3.1 印花配方 |
2.3.2 印花工艺 |
2.3.3 糊料的选择 |
2.3.4 原糊的制备 |
2.3.5 粘度对印花效果的影响 |
2.3.6 糊料复配对印花效果的影响 |
2.4 测试方法 |
2.4.1 染色K/S值、L*、a*、b*值测定 |
2.4.2 上染率 |
2.4.3 印花渗透率测试 |
2.4.4 染料的不匀度性能测试 |
2.4.5 印花粘度指数(PVI)测定 |
2.4.6 糊料流变性测试 |
2.4.7 糊料稳定性测试 |
2.4.8 色牢度与强力测试 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 分散染料染色性能研究 |
3.1.1 耐碱性分散染料的筛选 |
3.1.2 分散染料的耐碱与耐氧化稳定性 |
3.1.3 助剂对分散染料染色性能的影响 |
3.1.4 分散染料的提升力 |
3.1.5 染料上染速率和K/S值 |
3.1.6 染色不匀度 |
3.1.7 分散染料的移染性 |
3.1.8 染色织物各项牢度 |
3.2 助剂对染色性能的研究 |
3.2.1 助剂浓度对染色性能的影响 |
3.2.2 助剂对染料匀染性能的影响 |
3.2.3 助剂对染料移染性能的影响 |
3.2.4 助剂对染料上染K/S值的影响 |
3.2.5 助剂复配对染料染色性能的研究 |
3.2.6 练漂染一浴法染色实践 |
3.3 分散染料的印花性能 |
3.3.1 酸碱对织物印花效果的影响 |
3.3.2 原糊浓度对印花得色量的影响 |
3.3.3 酸碱性对印花织物渗透率的影响 |
3.3.4 糊料复配对印花性能的影响 |
3.3.5 糊料复配对原糊印花粘度指数(PVI)影响 |
3.4 糊料的流变性研究 |
3.4.1 增稠剂与海藻酸钠复配的流变性能 |
3.4.2 羧甲基纤维素钠与海藻酸钠复配的流变性能 |
3.4.3 SA与CMC和TF361D复配流变性对比 |
3.4.4 糊料稳定性 |
第四章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文情况 |
致谢 |
(9)活性染料/D5悬浮体系全程非水染色技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 活性染料染色新技术发展现状 |
1.2.1 水浴中的活性染料低盐染色 |
1.2.2 活性染料非水介质染色 |
1.3 以D5为介质的染色技术研究 |
1.3.1 D5的结构和理化性能 |
1.3.2 D5在染整及相关领域的应用及发展状况 |
1.4 课题的研究目的和主要研究内容 |
第二章 活性染料/D5悬浮体系制备及其稳定性研究 |
2.1 引言 |
2.1.1 关于活性染料/D5悬浮分散体系的理论阐述 |
2.1.2 非水介质悬浮的基本原理 |
2.1.3 分散剂的种类 |
2.1.4 悬浮颗粒分散性能评价方法 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 活性染料/D5悬浮分散体系制备方法及其稳定状态的理论模拟 |
2.3.2 球磨工艺的优选 |
2.3.3 分散剂优选 |
2.3.4 二元复配分散剂对活性染料/D5悬浮体系的稳定作用 |
2.3.5 提高介质粘度对活性染料/D5悬浮分散体系的稳定作用 |
2.3.6 活性染料/D5悬浮体系稳定性与染色上染率的关系 |
2.4 本章小结 |
第三章 活性染料/D5悬浮体系染色工艺的研究及相关机理探索 |
3.1 引言 |
3.1.1 活性染料/D5悬浮体系染色工艺设计 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料及仪器设备 |
3.2.2 仪器、设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 活性染料/D5悬浮体系染色原理及工艺研究 |
3.3.2 活性染料/D5悬浮体系与传统水浴染色效果比较 |
3.3.3 活性染料在D5悬浮染色体系中的水解行为 |
3.3.4 活性染料/D5悬浮体系染色工艺的中试应用试验 |
3.4 本章小结 |
3.4.1 结论 |
3.4.2 活性染料/D5悬浮体系染色的优势 |
第四章 与D5悬浮体系染色工艺配套的D5介质皂洗技术研究 |
4.1 引言 |
4.1.1 皂洗机理 |
4.1.2 影响水浴皂洗工艺的因素 |
4.1.3 水浴皂洗技术的发展 |
4.1.4 D5介质皂洗 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 D5皂洗剂作用机理分析与优选 |
4.3.2 染料与季铵盐表面活性剂的相互作用 |
4.3.3 体系中水的作用及用量确定 |
4.3.4 皂洗温度对D5皂洗效果的影响 |
4.3.5 皂洗时间对D5皂洗效果的影响 |
4.3.6 D5皂洗与传统水浴皂洗的比较 |
4.3.7 D5皂洗活性染料/D5悬浮体系染色织物的工艺的优化 |
4.4 本章小结 |
第五章 D5对活性染料色光及棉纤维的影响 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 试样准备 |
5.1.2 实验方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 D5介质染色对色光的影响 |
5.2.2 D5介质对纤维表观形态的影响 |
5.2.3 D5介质对棉纤维化学结构的影响 |
5.2.4 D5介质对纤维热性能的影响 |
5.2.5 D5介质对纤维结晶形态的影响 |
5.2.6 D5介质对织物强力的影响 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻博期间主要成果 |
致谢 |
(10)分散染料染色机理及非水溶剂染色研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 传统的分散染料染色方法及存在的问题 |
1.2 非水介质染色方法 |
1.3 非水溶剂染色研究进展 |
1.4 聚乳酸纤维染色研究现状 |
1.5 分散染料水相染色理论 |
1.6 本课题的主要研究内容及创新点 |
参考文献 |
第二章 分散染料非水溶剂染色工艺研究—聚乳酸纤维 |
2.1 研究背景 |
2.2 实验部分 |
2.3 可持续性评估 |
2.4 结果与讨论 |
2.5 结论 |
参考文献 |
第三章 分散染料非水溶剂染色工艺研究—涤纶纤维 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第四章 分散染料非水溶剂染色热力学和动力学研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验部分 |
4.3 热力学与动力学参数的计算 |
4.4 结果与讨论 |
4.5 结论 |
参考文献 |
第五章 分散染料非水溶剂染色配伍性研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验部分 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 结论 |
参考文献 |
第六章 分散染料水相染色吸附研究 |
6.1 研究背景 |
6.2 实验部分 |
6.3 结果与讨论 |
6.4 结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
致谢 |
附录 |
附录1 溶剂和染料的溶解度参数 |
附录2 附录1中前20种有机溶剂的环境-健康-安全数据 |
附录3 PLA织物非水溶剂染色与水染色工艺的可持续分析 |
四、表面活性剂与染料在染浴中的相互作用(论文参考文献)
- [1]腰果酚聚氧乙烯醚在涤纶分散染料染色中的构效关系[J]. 陈焜,张生岗,刘钰青,周向东. 印染助剂, 2021(02)
- [2]基于废食用油-水两相体系的棉织物活性染料染色研究[D]. 刘林云. 江南大学, 2020
- [3]非离子型Gemini表面活性剂的合成及应用[D]. 程倩倩. 苏州大学, 2020(02)
- [4]SD型阳离子染料的合成及其在改性涤纶织物上的应用研究[D]. 朱苗苗. 东华大学, 2020(01)
- [5]硅基非水介质中活性染料微乳液染棉机理研究[D]. 裴刘军. 浙江理工大学, 2017(06)
- [6]pH/温度响应型PDMAEMA基聚电解质的自组装构筑及其在活性染料无盐染色中的应用[D]. 王俊. 东华大学, 2017(06)
- [7]棉及粘胶散纤维短流程前处理及染色工艺研究[D]. 毛妍菊. 东华大学, 2017(01)
- [8]分散染料碱性染色与印花及糊料流变性研究[D]. 何永锋. 东华大学, 2016(06)
- [9]活性染料/D5悬浮体系全程非水染色技术研究[D]. 付承臣. 浙江理工大学, 2015(03)
- [10]分散染料染色机理及非水溶剂染色研究[D]. 许素新. 东华大学, 2015(11)