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阳离子改性剂PECH-amine对硫化染料染色过程的影响

作　者: 党高峰
导　师: 张庆
学　校: 东华大学
专　业: 纺织化学与染整工程
关键词: 硫化染料 PECH-amine 阳离子改性棉织物固色
分类号: TS193.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

聚环氧氯丙烷胺化物PECH-amine是由环氧氯丙烷的聚合物与二甲胺在95℃条件下反应得到的阳离子改性剂。目前,关于聚环氧氯丙烷胺化物PECH-amine的研究报道已经有很多,但主要都是研究PECH-amine对棉麻等纤维素纤维织物的改性以及改性纤维纤维的活性、直接等染料染色性能。本论文在此基础上研究了溶剂的种类和用量对PECH-amine的实验室合成的影响,并首次讨论了PECH-amine对硫化染料在棉织物上染色过程的影响。本文探讨的内容主要包括：PECH-amine的合成、PECH-amine对棉织物的阳离子改性及改性棉织物的硫化染料染色性能、PECH-amine对硫化染料染色棉织物的固色工艺研究。四氯化碳是环氧氯丙烷聚合反应时的溶剂,但是四氯化碳毒性较大,是氯代甲烷中毒性最大的,它的使用受到限制甚至将来可能会被禁用。因此,本课题研究了减少溶剂四氯化碳用量以及使用其他溶剂对合成的聚环氧氯丙烷胺化物PECH-amine的影响。实验发现,环己烷可以作为聚合反应的溶剂。通过对不同条件下合成的PECH的粘度进行测试,比较其聚合度和分子量的大小。实验证明,随着四氯化碳用量由100mL减少到25mL,所得PECH分子量依次减小。环己烷作为溶剂时所得到的PECH4较四氯化碳为溶剂时的分子量要小。实验用四氯化碳作为溶剂所合成的PECH3-amine1,分子量较小,含氮量适中,改性棉织物对硫化染料染色的K/S值提高明显,同时匀染性相对较好。本课题探讨了PECH3-amine1浓度、氢氧化钠浓度等因素及不同改性方式对改性棉织物硫化染料染色性能的影响。实验表明,浸渍法改性最佳工艺条件：改性剂浓度为1g/L、NaOH浓度为1g/L；轧烘法改性的最佳工艺条件：改性剂浓度定为8g/L、NaOH浓度定为8 g/L、轧辊压力定为1kg/cm2。同时实验显示,PECH3-amine1的改性棉织物用5% o.w.f.的硫化染料染色,其K/S值能大幅度提高,且上染速率增大。改性织物匀染性略有降低,但色光有较大波动,有待进一步的研究来解决。改性纤维对于降低能耗、提高效率、节省染料以及保护环境都有重要意义。实验用四氯化碳作为溶剂所合成的PECH1-amine2,分子量较大,水溶性良好。用作硫化染料染色棉织物的固色剂能有效提高其湿摩擦牢度。实验探讨了固色方法及NaOH浓度、PECH1-amine2浓度、轧辊压力等工艺因素对固色效果的影响。结果表明,浸渍法固色最佳工艺条件是：PECH1-amine2浓度为2g/L,氢氧化钠浓度为8g/L；轧-烘法固色最佳工艺条件是：PECH1-amine2浓度为32g/L,NaOH的浓度为8g/L,轧辊压力定为1kg/cm2,焙烘温度我100℃。实验结果还表明,浸渍法固色效果较轧-烘法好。采用浸渍法对15% o.w.f.染色的棉织物固色处理,其湿摩擦牢度能够提高0.5-1.5级左右,其中硫化亮绿7713染色棉织物湿摩擦牢度提高程度最大,可以提高1.5级左右,硫化黑BR染色棉织物能提高约1级。同时,固色处理能提高其皂洗牢度0.5-1级。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章前言  11-25
  1.1 硫化染料的发展现状  12-17
    1.1.1 硫化染料概述  12-13
    1.1.2 硫化染料的分类  13-14
    1.1.3 硫化染料结构和染色机理  14-16
    1.1.4 新型硫化染料研究进展  16-17
  1.2 固色剂发展概述  17-19
    1.2.1 固色剂的分类  17-18
    1.2.2 固色机理  18
    1.2.3 固色剂的发展方向  18-19
  1.3 阳离子改性剂聚环氧氯丙烷胺化物PECH-amine的概述  19-24
    1.3.1 纤维素纤维改性的发展及阳离子改性剂的分类  19-21
    1.3.2 阳离子改性剂在染整中的应用情况  21-22
    1.3.3 聚环氧氯丙烷胺化物PECH-amine的合成机理  22-23
    1.3.4 PECH-amine的研究与应用现状  23-24
  1.4 本课题所要研究的目的及意义  24-25
第二章聚环氧氯丙烷胺化物PECH-amine的合成  25-37
  2.1 引言  25
  2.2 实验  25-29
    2.2.1 实验仪器及药品  26
    2.2.2 PECH的合成  26-27
    2.2.3 PECH-amine的合成  27
    2.2.4 PECH与PECH-amine的红外光谱测试方法  27
    2.2.5 PECH密度和粘度的测定  27-28
    2.2.6 含固量测试  28
    2.2.7 固色工艺及处方  28-29
  2.3 结果与讨论  29-36
    2.3.1 溶剂用量及二甲胺用量对PECH-amine的影响  29-30
    2.3.2 PECH与PECH-amine的红外分析  30-33
    2.3.3 溶剂用量及溶剂种类对PECH分子量的影响  33-34
    2.3.4 各PECH-amine对硫化染料染色棉织物固色效果  34-36
  2.4 小结  36-37
第三章 PECH3-aminel对棉织物的改性工艺研究及对硫化染料染色的影响  37-53
  3.1 引言  37-38
  3.2 实验  38-41
    3.2.1 实验试剂及仪器  38
    3.2.2 PECH3-aminel预处理棉织物的三种方式比较  38-39
    3.2.3 浸渍法改性处理的因素测试  39-40
    3.2.4 影响轧-烘法改性处理的因素  40
    3.2.5 改性棉织物用硫化染料染色的匀染性及变色性测试  40-41
    3.2.6 接枝率测试  41
  3.3 结果与讨论  41-52
    3.3.1 影响浸渍法改性处理的因素  41-43
    3.3.2 影响轧-烘法改性处理的因素  43-45
    3.3.3 改性方式对K/S值得影响  45-46
    3.3.4 改性及未改性棉织物硫化染料染色性能对比  46-51
    3.3.5 PECH3-aminel与PECH4-amine改性棉织物性能比较  51-52
  3.4 小结  52-53
第四章 PECH1-amine2对硫化染料染色棉织物的固色后整理工艺研究  53-65
  4.1 引言  53
  4.2 实验  53-57
    4.2.1 实验试剂及仪器  53-54
    4.2.2 棉织物染色工艺及固色工艺  54-55
    4.2.3 浸渍法固色工艺因素测试  55
    4.2.4 轧-烘法固色工艺因素测试  55-56
    4.2.5 电镜测试  56
    4.2.6 摩擦牢度测试  56-57
    4.2.7 皂洗牢度测试  57
  4.3 结果与讨论  57-64
    4.3.1 浸渍法固色工艺中各因素的影响  57-58
    4.3.2 轧-烘法固色工艺中各因素的影响  58-61
    4.3.3 两种固色方法的效果对比  61
    4.3.4 未固色及浸渍法固色的硫化染料染色棉织物干湿摩擦牢度对比  61-62
    4.3.5 染色棉织物固色处理前后的电镜分析  62-63
    4.3.6 染色棉织物固色处理前后的皂洗牢度测试  63-64
  4.4 小结  64-65
第五章结论与展望  65-67
  5.1 结论  65-66
  5.2 展望  66-67
参考文献  67-70
论文发表情况  70-71
致谢  71

阳离子改性剂PECH-amine对硫化染料染色过程的影响

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