新型涤纶低温染色载体的制备及性能研究

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涤纶纤维是疏水性的合成纤维,涤纶分子结构中缺少活性基团,并且涤纶分子排列得紧密,分子链段之间只存在较小的空隙,因此涤纶织物通常需要在高温下进行染色。但是,高温染色消耗能源较大,生产成本较高。传统载体的低温染色效果非常好,为降低染色温度,人们采用了载体染色法,然而,传统载体大多为一氯苯、苯甲醇、苯甲酸等,这些载体都毒性大、气味重、生物降解性差,对环境造成污染等,使得载体染色在应用中受到了很大限制。在环保节能的新型环境下,环保型染色载体的研究开发成为了一大热点。近年来,研究的环保型载体主要包括酯类、醚类以及酰胺类等,但是,大多数仍然为苯的衍生物。研究新型的载体对涤纶低温染色方面的应用具有重要的意义。  本文首先将新型无味的丁二酸二丁酯作为载体,与合适的非离子性乳化剂tween80和EL-40复配成微乳液,复配的微乳液透明、均一、各项稳定性强,并且能显著的降低涤纶织物染色温度,其最佳染色工艺为:染色温度105℃,载体用量4%(owf),恒温保温时间35min。  新型载体不但能提高分散染料的上染率,而且能显著的提高其移染性、染深性、匀染性等。染色织物的耐水洗牢度和耐摩擦牢度与高温高压法染色织物的基本一致,均在4级以上,并且染色织物的表观深度及颜色特征基本相似。  本文也研究了载体对分散染料及涤纶纤维性能的影响,通过对分散染料溶解度、粒度、zeta电位分析,以及对涤纶纤维差示扫描量热法(DSC)、傅利叶变换红外测试的分析,表明载体对分散染料具有极强的增溶作用,显著提高分散染料在水中的溶解度,并且能显著的提高分散染料在水溶液中的分散稳定性;对涤纶纤维具有增塑作用,能降低涤纶纤维玻璃化温度,并且不会影响涤纶纤维的分子结构。  本文还研究了载体对涤纶染色动力学的影响及其机理,研究表明:通过载体对涤纶纤维的增塑作用,以降低涤纶纤维玻璃化温度,并且通过对分散染料极强的增溶作用,显著提高分散染料在水中的溶解度,从而可以显著的提高染色速率常数,缩短半染时间,提高扩散系数、饱和吸附量和分配系数。
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