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摘要： 《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)在教学内容要求中提到“描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性”“阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”“阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状”等。在对上述概念的学习过程中，细胞分裂过程的抽象性、复杂性和微观性，导致细胞分裂过程始终是学生学习的难点。

关键词： 莱赛尔针织物   原纤化   防原纤化助剂   活性染料   浸渍法  

摘要： 莱赛尔纤维因其原料来源于速生树木、碳排放量低、强度高、舒适性好、纺丝溶剂可回收等优点,成为了绿色低碳纺织品的重要选择。但是,莱赛尔纤维在湿态条件下摩擦,表面容易产生微小的原纤,出现原纤化现象。尤其是在莱赛尔针织物的间歇式湿热和碱性加工过程中,织物与织物及织物与缸壁之间的摩擦,更容易导致原纤化,造成“白斑”、“霜花”等印染疵病,严重影响产品质量。 针对上述问题,本文研究了不同结构的活性染料和不同类型防原纤化助剂对莱赛尔针织物原纤化现象的影响规律,揭示了防原纤化助剂分子对莱赛尔大分子链的交联机理,建立了活性染料和防原纤化助剂对原纤化的协同防控方法。首先,分别使用一氯均三嗪活性基活性染料、乙烯砜活性基活性染料、双一氯均三嗪活性基活性染料、双乙烯砜活性基活性染料和乙烯砜一氯均三嗪活性基活性染料对莱赛尔针织物进行染色处理。然后,采用水性聚氨酯型助剂UP-WN、双氰胺环氧氯丙烷缩合型助剂SY-730和三羟乙基环氧丙基氯化铵聚合物助剂TAP等三种类型防原纤化助剂对莱赛尔针织物进行处理,研究了pH值、防原纤化助剂用量、处理温度以及处理时间对莱赛尔针织物防原纤化效果的影响。借助扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等仪器对防原纤化效果及其机理进行了表征和解析。 结果表明,与单活性基活性染料相比,双活性基活性染染料能够在染色过程中与不同的莱赛尔纤维大分子链反应,形成“架桥”结构,因此染色后能够赋予莱赛尔织物一定的防原纤化效果。染色后使用防原纤化助剂处理莱赛尔针织物能够进一步提升防原纤化效果。水性聚氨酯型助剂UP-WN可利用自身携带的反应基团及季铵盐基团与纤维发生交联反应,并且还可以在纤维表面形成一层薄膜,从而保护纤维表面不受损伤。双氰胺环氧氯丙烷缩合型助剂SY-730和三羟乙基环氧丙基氯化铵聚合物助剂TAP上携带有活性反应基团,因此可与纤维上的羟基发生共价交联反应,增强了纤维大分子间的横向结合力,能够阻止原纤化的产生。通过织物表面电位、纤维侧向溶胀度以及结晶度等数据发现,防原纤化助剂能够成功进入纤维内部,并在纤维大分子链上发生交联反应,增强了纤维之间的结合力,降低了纤维的侧向溶胀度。同时,经过防原纤化助剂处理后,不仅能够有效提升染料的固色率,并且能够防止织物经过多次水洗处理后表面出现原纤化。因此,本研究对于防止莱赛尔针织物原纤化现象,提升产品品质具有较大的应用潜力。

关键词： 分散染料   染色   色迁移牢度   EVA发泡鞋材   SEBS鞋材  

摘要： EVA和SEBS由于具有优异的力学性能及化学稳定性,因此得到了广泛的应用,是鞋底中常用的材料。目前高聚物鞋材主流的着色方法是色母粒着色法,不过此方法的成本较高,鞋材的颜色也会不够鲜艳,而且还有可能影响鞋材的物理性能。但是使用染料染色则能获得颜色多样且光泽绚丽的鞋材,不过会出现上染困难的情况,这是因为高聚物鞋材的分子结构比较紧密。而且EVA发泡鞋材和SEBS鞋材对染料的亲和力也较差,所以导致染色鞋材的色迁移等级较低。因此本文为解决上述难题,采用分散染料载体染色法对鞋材进行着色,并对两种鞋材进行还原清洗、多次复染以及表面覆膜,成功解决了鞋材色迁移牢度差的问题,同时还拓展了酸性染料上染鞋材的工艺方法,并确保染色鞋材的色迁移牢度符合使用标准。 一方面,对EVA发泡鞋材采用分散染料染色,并使用光学显微镜与扫描电子显微镜对其表观形貌进行观察和分析,研究分散染料种类与载体的加入对染色性能的影响。探讨分散染料的还原清洗和重复染色以及表面成膜处理对EVA发泡鞋材耐老化性能的影响,同时还优化了染色与成膜的工艺条件。实验表明,EVA发泡鞋材拥有密闭的泡孔结构。分子结构较小的分散染料通过载体的方法进行上染可以提升染色效果,使EVA发泡鞋材拥有较高的表观色深,不过大部分分散染料染色的鞋材的耐干、湿老化等级都在3级及以下。而且由于鞋材的分子结构较为紧密,所以染料的透染性较差,鞋材表面的染料会在湿热条件下逐渐向内部进行迁移,并且鞋材的表观颜色越浅,其耐老化性能就越差,特别是耐湿老化性能。采用还原清洗工艺能有效处理鞋材表面的浮色,使其耐摩擦色牢度等级到达4级及以上。对EVA发泡鞋材使用丙酮进行老化处理再染色,可以发现鞋材在经过二次复染后,其耐干、耐湿老化等级能达到4～5级及以上。在EVA发泡鞋材表面成膜也能有效提升鞋材的色迁移牢度,将水性聚氨酯与苯丙乳液以质量比为1:1的比例进行复配,在30℃下于EVA发泡鞋材表面形成厚度为150μm左右的膜后,其耐干、耐湿老化等级均可以提升至4级及以上。 另一方面,同样对SEBS鞋材进行分散染料染色,接着使用光学显微镜与扫描电子显微镜对其表观形貌进行观察和分析,研究分散染料的种类与载体的加入对染色性能的影响,探讨浸渍试剂和表面成膜处理对SEBS鞋材色迁移牢度的影响,同时还优化了试剂浸渍与成膜的工艺条件。此外使用酸性染料对SEBS鞋材进行染色,研究增塑剂的加入与其种类、酸性染料的类型对染色性能的影响,并对酸性染料染色的工艺条件进行优化。实验表明,SEBS鞋材的表面光滑平整。采用分散染料载体染色法能在短时间内就让SEBS鞋材获得不错的上染效果。不过SEBS鞋材对分散染料的亲和力较差,所以当PVC受色膜与染色鞋材进行贴合时,鞋材中的染料就会逐渐迁移至PVC受色膜上,出现色迁移牢度较差的问题,并且鞋材的表观颜色越深,其色迁移牢度就越差,普遍在3级以下。采用试剂浸渍鞋材能有效改善这种情况,试剂中水性聚氨酯的浓度为50 g·L-1,浸渍时间为2 h时的效果最好,对于表观颜色较浅的鞋材,其色迁移牢度最大能提高到4级。在SEBS鞋材表面成膜也能明显提升鞋材的色迁移牢度,将苯丙乳液与聚四氟乙烯以质量比为3:2的比例进行复配,在40℃下于SEBS鞋材表面形成厚度为100μm左右的膜后,鞋材的色迁移牢度可以提升至3～4级及以上。采用增塑剂加酸性染料的方法同样能上染SEBS鞋材,并且拥有不错的染色效果。实验表明,SEBS鞋材酸性染料染色的最佳工艺条件是以环氧大豆油作为增塑剂并浸渍鞋材30 min,染色时间120 min,染料用量3%（wt）,染浴p H=2,染色温度50℃。染色后SEBS鞋材具有较好的色迁移牢度,能达到4级及以上。

关键词： D5介质染色体系   羊毛纤维   活性染料   染色微环境   染色机制  

摘要： 羊毛是一类具有特殊鳞片层结构的蛋白质纤维,在传统水介质染色过程中,为提升染色性能需添加大量的匀染剂和盐,为除去纤维表面浮色常需进行后道碱洗,不仅水耗和能耗高,还导致染色废水中含有大量表面活性剂、未上染染料以及染色产生的无机盐,给废水处理带来困难,同时引发一系列环境问题。近年来,随着染整行业对绿色低碳和可持续发展要求的提高,已初具产业化规模且适用性广、耗水量少的十甲基环五硅氧烷（D5）介质少水染色技术受到行业的广泛关注,并展现出优异的社会和经济效应。然而,D5介质少水染色技术在羊毛纤维活性染料染色方面的理论探讨和应用研究仍处于空白阶段。 基于以上分析,本论文采用染料利用率高且无金属污染的活性染料,在D5介质少水染色技术下系统探讨其在含鳞片层结构羊毛纤维上的染色可行性及染色机制。主要内容涉及:探讨羊毛结构对染料上染的影响,进而探究羊毛染色微环境、羊毛物理化学性质与染料上染率之间的关系,以及染色各相分配在促进羊毛溶胀、提高染料吸附和固色上的作用等;深入探讨四种不同活性基活性染料的染色动力学特性和染色热力学特性,并初探染料结构与上染率和固色率的关系,丰富羊毛D5介质少水染色技术的染色理论,从而研发出一种适合于多种类羊毛活性染料D5介质少水染色的工艺;通过与传统水介质染色法、其他羊毛少水/无水染色技术进行对比,多角度分析羊毛纤维D5介质少水染色技术的优势和应用潜质。本论文研究成果可为开发和应用一种全新的羊毛染色方法奠定基础,拓宽D5介质少水染色体系对纤维的适用范围,促进D5介质染色技术的新发展,引领毛纺行业节水减排加工技术的进步。主要研究结论如下: （1）D5介质少水染色体系中,羊毛鳞片层等结构严重影响活性染料在羊毛上的上染率和固色率,且影响程度明显高于传统水介质染色。通过探究多种类羊毛间结构差异、单一种类羊毛结构与染色性能的关系发现:羊毛结构中鳞片层是影响其在D5介质少水染色体系中染色的主要因素,其中疏水F层阻碍了染料水溶液在纤维表面的吸附,鳞片的开合决定了染料水溶液是否能够与羊毛纤维皮质层接触从而进入羊毛内部;此外,内部类脂类物质是次要影响因素,并在一定程度上阻碍了活性染料在羊毛内的扩散。因此,剥鳞片羊毛D5介质少水染色过程中,染料可直接从水相扩散到羊毛皮质层,并渗透到羊毛内部,实现>98%的染料上染率和固色率。但对含鳞片层的羊毛,染色过程中则需等鳞片张开后,染料水溶液方能通过鳞片间隙与羊毛皮质层结合,实现染料的扩散和渗透,导致少水染色体系羊毛上色量不理想。 （2）通过改变羊毛染色微环境、调控染色水溶液状态、调整染色各相间作用获得D5介质羊毛活性染料少水染色机制,以此实现含鳞片羊毛染料上染率和固色率的提高。与传统水介质染色活性染料上染羊毛路径相似,D5介质少水染色体系主要包括:染料在染浴中移动（扩散）、染料水溶液在羊毛表面的吸附、染料被羊毛吸附以及染料在羊毛内的渗透和固着。羊毛D5介质少水染色过程中水溶胀纤维模式、染色水的分配和D5介质的作用与水介质染色不同:需外力作用下使染料水溶液与纤维之间发生碰撞方可克服F层的疏水阻碍溶胀羊毛;染色水部分吸附在羊毛表面形成染色微环境,另一部分存在于D5介质相可与纤维上水相交换实现染料的转移;D5对油溶性类脂类物质的萃取作用有助于减小F层的疏水阻碍溶胀纤维,减小染料在纤维内的扩散阻碍,利于染料渗透。基于此可通过引入酸预处理改变羊毛表面染色微环境以及调整纤维装入密度和染色水量控制染液交换程度分别提高染料的上染率和固色率。得益于高度浓缩低p H值染液产生的纤维内外较大的浓度差和较高的扩散双电层的ξ电位、体系染料水溶液与纤维间的高效交换、D5介质对油溶性类脂类物质的萃取作用等,染料能有效从水相扩散吸附到羊毛上并在其内部渗透,获得与水介质染色相当的透染效果。 （3）羊毛D5介质少水染色体系中活性染料的上染模型、染料适用性与水介质染色基本一致,但该少水染色体系染料倾向于获得较快较高的染色平衡。通过选择四种不同活性基活性染料并探究其上染特性以及染色规律发现,D5介质少水染色体系活性染料上染羊毛纤维的动力学曲线符合准二级动力学模型,热力学曲线更符合格朗缪尔等温线方程,染料上染速率受化学吸附过程控制,属于受离子键作用的单分子层定位吸附。此外,活性染料在D5介质少水染色体系中的染色速率常数、表观扩散系数、扩散活化能均较水介质染色大,说明活性染料在D5介质少水染色体系中可较快地达到染色平衡需要消耗更多的能量;D5介质少水染色体系中活性染料和羊毛的亲和力远大于水介质中的亲和力,归因于活性染料小液滴与D5介质间强界面排斥力而使活性染料在染色体系中的化学位提高;提高染色温度有助于提高活性染料和羊毛的亲和力,提高染料的上染率和固色率,归因于羊毛表面鳞片层的张开需要较高的温度。与水介质染色相比,D5介质少水染色工艺在不

关键词： 活性染料   皂洗   浮色   催化   吸附  

摘要： 纺织服装产业是我国重要的民生产业,印染是纺织产业链中的重要环节。水资源和能源消耗是印染行业重要绿色发展约束。水洗是印染加工过程耗水和耗能的主要工序,用水量约占总量70%,能耗约占总量的50%。作为应用最广的染料,活性染料染色后水洗环节尤为重要,尤其在染深浓色时,织物上有大量未与纤维发生固色反应的染料（浮色）,去除不净会严重影响织物色牢度。染色后皂洗是去除浮色的有效途径。但传统皂洗方法对浮色去除效率较低,需要大量用水和长时间水洗。提高皂洗效率是实现活性染料染色技术绿色发展的关键,对印染行业突破绿色约束具有重要意义。 本研究融合物理吸附、化学催化、绿色净洗等方法,强化界面传质,加速浮色从纤维向水洗液转移的过程,构建了绿色高效的活性染料染色棉织物高效水洗技术。 首先,进行了用于浮色富集的高效吸附材料的制备。研究发现,高效吸附材料可通过其疏松多孔的结构实现对浮色的吸附,并且高效吸附材料上的带正电荷基团能与染料阴离子发生静电吸附,大大提高了吸附效果。将该高效吸附材料其应用于皂洗工艺过程中,发现能够有效提高皂洗效果,可节省3道水洗,显著减少水的使用。 其次,构建了基于氧化分解的浮色消除体系,将铁氧化物与活性炭粉体固定在由聚乙烯醇和海藻酸钠形成稳定的蜂窝网状结构中,制备磁性铁氧化物碳复合微球,用于活化过硫酸盐,实现对浮色高效水洗。研究发现,该体系对构成浮色的染料分解良好的分解性能,20 min内染料降解率达到93.87%。而且,磁性铁氧化物碳复合微球的双交联结构赋予磁性Fe3O4颗粒较高的稳定性和可回收性,可最大程度避免类芬顿反应中铁泥的产生。 由此所形成的绿色高效皂洗技术较之传统皂洗工艺可减少水洗次数,降低皂洗温度,减少水资源的消耗,降低了过程能耗,为清洁染整技术发展做出积极探索。

关键词： 浸染   酸性染料   耐缩绒型染料   高水洗牢度   聚酰胺6织物  

摘要： 针对锦纶织物中深色染色时,采用常规弱酸性染料染色织物的湿处理牢度较差,中性染料染色织物的鲜艳度较差的问题,测试了高牢度酸性染料(昂高S系列耐缩绒型酸性染料)对锦氨织物的染色效果。该系列染料适宜的染色参数为:染液pH 4,浴比1∶10,染色温度98℃,Levegal FTSK02匀染剂质量浓度0.5 g/L。当染料质量分数低于2%时,染色提升力较好,在2%时织物的K/S值均达18以上,染深性整体高于常规弱酸型染料。耐缩绒型酸性染料染色织物的耐皂洗色牢度明显优于常规弱酸性染料染样,前者比后者高0.5~2级。

关键词： 分散染料   染色废水   回用处理   脱色剂  

摘要： 为解决分散染料染色废水回用处理中存在的问题,对染色废水的危害性进行分析,探讨常用的染色废水回用处理技术,包括混凝法、中和法、氧化法、生物处理技术等,并研究脱色剂用量对脱色率的影响,提出相关废水回用处理要点,以提高废水回用效率,加强对环境的保护,以期为相关人员提供参考。

关键词： 假说—演绎法   生物学概念   果蝇  

摘要： 以“基因在染色体上的实验证据”为例,借助果蝇眼色的遗传,运用“假说—演绎法”对摩尔根经典实验提出不同的假说,并进行演绎推理和实验检验,从而验证“控制果蝇白眼的基因位于X染色体上”的微观事实,初步建构“性染色体上基因的传递和性别相关联”的生物学概念。

关键词： 高艳度   蓝色系分散染料   布面均匀性   回修  

摘要： 研究了高艳度蓝色系常用的分散彩蓝QS-B、分散蓝354的结构、扩散性、上染速率曲线、移染性及高温分散性,分析了其染色易出现色花且难以修色的原因,并探讨助剂对其染色性能的影响。结果表明:TF-213HA可以提升两只染料的染色性能,改善布面均匀性,尤其对分散彩蓝QS-B的提升较为明显;而移染能力较差的分散蓝354则需TF-213HA与TF-251配合使用来提高染色一次成功率;TF-251回修面料具有移染高、拉色性小、染料重复利用率高等特点,补加少量的染料即可达到原有的染色深度。

关键词： 盐   碱   催化脱色   活性染料   染色废水  

摘要： 将自制的生物高分子催化剂CG和双氧水加入到活性艳蓝BRV模拟染色废水中,构建催化脱色体系,探究染色废水中存在不同用量的盐、碱、酸、氧化剂和还原剂等对该体系脱色效果的影响。结果表明:染色废水中含有一定量的盐(氯化钠、硫酸钠)、碱(少量氢氧化钠,染液pH小于11)、酸(盐酸)、氧化剂(过硫酸铵)对CG/双氧水催化体系脱色有利;染色废水中含有碳酸钠、少量氧化剂高锰酸钾或还原剂亚硫酸氢钠对CG/双氧水催化体系脱色影响不大。说明CG/双氧水催化体系对复杂成分的染色废水都有良好的脱色效果。但CG/双氧水催化体系中含有大量氢氧化钠(染液pH大于11)对脱色不利。此外,催化剂CG与氧化剂过硫酸铵组成的催化氧化体系,以及催化剂CG与还原剂亚硫酸氢钠组成的催化还原体系对活性染料染色废水也有良好的脱色效果。而且研究表明,催化剂CG/双氧水体系对含有盐和碱的模拟活性染料染色废水具有良好的脱色效果,其最佳脱色工艺为:催化剂CG用量为0.5 g/L,40℃脱色处理30 min。