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关键词： 棉织物   低含潮率   活性染料   焙蒸固色   代用碱  

摘要： 轧烘轧蒸是目前工业上最常用的轧染方式。但轧烘轧蒸工序流程长、能耗高,轧完碱液直接汽蒸,织物含湿量大、升温慢,活性染料容易泳移和水解,碱剂用量多、无机盐使用量大,已经不符合当今时代对纺织印染行业绿色环保的要求。因此,本文提出在较低温度下降低浸轧染液棉织物的含潮率进而固色的研究思路,将密封装置引入低含潮率焙蒸固色过程中,构建棉织物活性染料低含潮率轧焙蒸染色工艺,以期提升棉织物的染色性能,为未来纺织品清洁染整技术研究提供新思路。本文第一部分研究外界条件对不同类型活性染料采用低含潮率轧焙蒸工艺染色棉织物性能的影响。选用双一氯均三嗪型活性红243、一氯均三嗪/乙烯砜异双活性基型活性红198和活性黄145、双乙烯砜型活性红278这三种结构的双活性基活性染料为研究对象,探究染色过程中碱用量、盐用量、焙蒸温度和时间等参数对织物染色性能的影响,比较不同类型活性染料对棉织物低含潮率轧焙蒸染色性能的影响。结果表明:棉织物采用低含潮率轧焙蒸工艺染色时,活性红243、活性红198、活性红278和活性黄145适宜焙蒸温度分别为170℃、140℃、100℃和130℃,适宜焙蒸时间分别为5 min、4 min、1 min和5 min。前三支红色活性染料的适宜焙蒸温度和时间均随着活性基团反应性的增强而逐渐减少,这表明活性染料活性基团的反应性越强,使用该染料经低含潮率轧焙蒸工艺对棉织物固色所需的温度越低、时间越短;活性红198、活性黄145对应的适宜焙蒸温度分别为140℃、130℃,适宜焙蒸时间分别是4 min、5 min,这表明对于同种类型活性染料来说,采用低含潮率轧焙蒸工艺染色棉织物所需的焙蒸温度和时间相差较小。将低含潮率轧焙蒸染色与传统轧烘轧蒸染色作比较,在染料用量相同的情况下,比较采用低含潮率轧焙蒸工艺与传统轧烘轧蒸工艺染色棉织物的K/S值、颜色参数、匀染性及色牢度的差异。结果显示:染料用量相同的情况下,经低含潮率轧焙蒸工艺染色棉织物的K/S值比经传统轧烘轧蒸工艺染色棉织物的K/S值要高。其中,染料用量一致时,经低含潮率轧焙蒸(代用碱)工艺染色棉织物的K/S值比经低含潮率轧焙蒸(混合碱)工艺的K/S值要高。这说明代用碱能够有效替代传统混合碱。采用低含潮率轧焙蒸工艺和传统轧烘轧蒸工艺染色棉织物的△E*值均小于1,表明这两种工艺染色棉织物的匀染性都符合工业生产要求;两者△E*值相差不大,表明密封装置中焙蒸固色对织物匀染性不产生影响。采用低含潮率轧焙蒸工艺染色棉织物的耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度和耐汗渍色牢度都达到工业生产要求。

关键词： 拉曼光谱技术   酸性染料   锦纶织物   定量分析模型   拼色染色  

摘要： 锦纶(聚酰胺纤维)作为世界上最早实现工业化生产的合成纤维,因其具有耐磨性好、断裂强度高和密度小等特点被广泛应用在纺织服装、军工、医疗等各个领域。锦纶的染色工艺复杂,染料在纤维上的匀染性差等问题一直没有得到根本上的解决。快速、准确的监测染浴中染料的浓度变化是控制锦纶染色过程和提高染色产品质量的关键,对实际生产起着重要指导作用。目前,染液浓度最常用的检测方法是紫外可见吸收光谱法,但该方法存在光谱谱峰单一、高浓度情况下最大吸收波长发生偏移等问题,阻碍了其在定量分析中的应用。拉曼光谱技术作为一种物质结构分析的测试手段,可以通过物质丰富的“指纹峰”信息进行定性和定量表征。拉曼光谱技术和偏最小二乘法相结合,可以快速监测多组分染液中每种染料的浓度。本文探索了拉曼光谱技术监测单色和拼混酸性染料对锦纶纤维染色过程的可行性。具体的实验内容和结论如下:首先研究了拉曼光谱技术定量分析酸性染料染液浓度的可行性,发现商品酸性染料浓度在0-2.0 g/L之间时染料浓度与拉曼峰强度具有良好的线性关系,当染料浓度继续增大测得染料的拉曼峰强度偏离线性关系曲线。为了探究产生这种现象的原因,使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)对染料进行溶解,发现提纯后染料DMF溶液的浓度与拉曼峰强的线性关系较好,说明酸性染料在水溶液中发生了聚集行为,导致测得的实际染料浓度和理论染料浓度之间产生偏差,影响拉曼光谱对染料浓度的定量分析。为了进一步确认染料在水溶液中的聚集行为对染料拉曼峰强度的影响,比较了相同浓度的纯染料加盐前后的拉曼光谱,发现加盐后相同浓度染料的拉曼峰强度降低。另外,在含有不同盐浓度的4.0 g/L酸性E蓝染液的拉曼光谱图中,发现随着盐含量的增加,染料的拉曼峰强度呈下降趋势。因为无机盐会增加染料在水中聚集程度,使得实际测得的染料浓度降低,导致拉曼峰强度下降。商品染液中添加尿素能够增加染料的溶解性,相同浓度的染液,添加尿素的染液的拉曼峰强度会得到提高,可定量的浓度范围增大,进一步说明了当染料浓度过高染料聚集程度增加,使实际测量的染料浓度低于理论上的染料浓度,导致染料浓度与拉曼峰强不在符合线性关系。在本研究中,染料浓度为0-2.0 g/L时(在浴比1:30,为0-6.0%(o w f),染料浓度为6.0%(o w f))是锦纶染深色时的浓度),9只商品酸性染料的浓度与拉曼峰强度的线性关系均较好,且加入醋酸调节染液pH值至3.0左右时,染料的浓度与拉曼峰强的线性关系不发生改变。所以利用拉曼光谱技术监测酸性染料染色锦纶过程中染料浓度变化具有可行性。利用拉曼光谱技术和偏最小二乘法(PLS)建立两个拼混商品染液的定量分析模型。其中酸性E蓝和美佳特红定量分析模型,校正均方根误差(RMSECV)分别为0.0511和0.0606,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.0589和0.0485,表明模型对拼混染液有较强的预测能力。对比酸性E蓝和美佳特红在不同拼色配比下染色锦纶的结果,发现染料配比的变化会影响各染料的初始上染率,且与纤维亲和力较大的美佳特红在染色后期会取代已经上染的酸性E蓝。在美佳特蓝和美佳特红定量分析模型中,校正均方根误差分别为0.0808和0.1050,预测均方根误差分别为0.0662和0.0656,表明模型对该拼混染液有较强的预测能力。对比不同拼色配比下美佳特蓝和美佳特红染色锦纶织物的过程,发现两支染料染色锦纶时的初始上染率会随着染料配比的改变发生变化,同单组分染料染色过程相比拼混时各染料达到最大上染速率的时间会延迟。通过拉曼光谱技术监测酸性染料对锦纶织物的染色过程,可以为染色方案的制定以及实际染色过程中不同染料之间配伍性的研究提供理论指导。

关键词： 分散稳定性   溶解度   分散染料   涤纶   D5   液体石蜡   染色理论  

摘要： 涤纶纤维是纺织行业使用量最大的合成纤维,但其染色存在耗水耗能大和使用大量分散剂污染环境等问题。近年来,为了节水和保护环境,涤纶的非水介质染色技术得到广泛的关注和重视。涤纶的分散染料/十甲基环五硅氧烷(D5)介质染色作为一种新的非水介质染色方法,在染色过程中无需加入分散剂,且染色用水大幅度减少,可有效解决传统水浴染色的问题。然而,涤纶的分散染料/D5非水介质染色也存在着上染率低于水浴染色和匀染性较差问题,而且D5近期被欧盟列入高度关注物质,推广和应用存在一定的风险。针对涤纶的分散染料/D5非水介质染色所存在的问题,本文在课题组前期开发活性染料/液体石蜡非水介质染色技术的基础上,重点考察涤纶的分散染料/液体石蜡体系的染色性能,研究相关染色理论,并与D5非水介质和水介质作多角度的比较。主要研究工作有以下三个方面:(一)分散染料的球磨改性。研究了分散剂种类和球磨工艺对高浓度染料色浆稳定性的影响,并探讨了表面活性剂的构效关系;(二)涤纶织物的非水介质染色工艺优化。通过改变染色温度和时间、染色p H值以及不同的加水量探讨了工艺参数对涤纶织物非水介质染色性能的影响,优化了染色工艺;(三)染色理论研究。研究了在不同介质中染料的溶解、聚集、荷电等性能和纤维的溶胀、Zeta电位等与染色密切相关的基本性能,并进一步研究了在不同介质中分散染料染涤纶的染色热力学和动力学性质。研究结果表明:(1)分散剂L有利于D5介质染料色浆的分散稳定性,分散剂GA有利于液体石蜡介质染料色浆的分散稳定性,分散剂L一端含有能与染料相亲的苯环结构,另一端含有能与D5介质相亲的短链烷烃结构,分散剂GA一端含有能与染料相亲的苯环结构,另一端含有能与液体石蜡介质相亲的长链烷烃结构,因而能在染料和介质之间起到“桥梁”作用,提高染料在非水介质体系中的分散稳定性和染色均匀性;(2)染色体系中加入微量水(50%,owf)时能显著提高染色得色量,意味着水对涤纶纤维起到一定的增塑作用,有效降低纤维Tg;优化的染色工艺为:染色温度125℃,染色时间1 h,加水量50%(owf);非水介质对染料色光没有影响,且非水介质染色织物的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度与常规水浴染色织物一致;(3)不同介质中涤纶纤维和分散染料的性能特点为:D5介质和液体石蜡介质对涤纶纤维的溶胀能力很弱,只能使纤维表层发生一定溶胀,在染色过程中不会进入到纤维内部,有利于染后织物的清洗和介质的回收;染料在非水介质中的溶解度较高,且染料在液体石蜡中的溶解度高于在D5介质中的溶解度,染色过程中染料的溶解度越高则染色得色量越低,因此分散染料在D5介质中的得色量高于液体石蜡介质的得色量;(4)在不同非水介质中涤纶的分散染料染色热力学和染色动力学特点为:三支染料在不同介质中上染涤纶织物的吸附等温线模型符合能斯特型吸附模型;D5介质染色的亲和力高于液蜡介质,随温度升高,染色亲和力下降;染色热为负值,染色熵为负值;三支染料在不同非水介质体系中随着温度的升高染料溶解度大幅提升,吸附在纤维的扩散边界层的染料小分子倾向于从纤维表面反向解吸进入介质中,向纤维内的扩散系数降低。

关键词： 非水介质   活性染料   棉   匀染性   染色热力学   染色动力学  

摘要： 活性染料在常规水浴染色中存在染料利用率低,需大量中性盐促染,以及耗水量大和废水处理负担重等问题。随着日益增大的环境和能源压力,亟待开发一种活性染料的清洁染色新技术。近年来,活性染料的D5(十甲基环戊硅氧烷)非水介质染色技术因其无盐、节水的突出优势而受到学术界和工业界的广泛关注。然而,D5近期被欧盟列入高度关注物质,推广和应用存在一定风险。本课题组前期开发的活性染料/液体石蜡染色方法,具有D5非水介质染色的各种优点,且对人体和环境友好,但因非水介质染色存在染色不匀问题,在一定程度上限制该技术的发展和应用。针对棉织物的活性染料非水介质染色所存在的不匀性问题,本文主要进行了以下三个方面的研究工作:(1)活性染料的研磨改性。研究了表面活性剂、球磨时间和氧化锆珠的大小对三支染料(活性红195、活性黄176和活性蓝194)在非水介质中分散性能的影响,优选表面活性剂和优化色浆研磨工艺,并研究表面活性剂的构效关系;(2)染色不匀的关键性阶段探究和染色工艺优化。探明产生染色不匀的关键性染色阶段,继而研究上染温度和时间、碱剂种类和浓度、固着温度和时间等工艺因素对匀染性、得色率等染色性能的影响,优化染色工艺,并进行中试试验;(3)染色理论研究。研究在不同介质中染料的溶解、聚集、荷电等性能和纤维的溶胀、Zeta电位等与活性染料染色密切相关的基本性能,并进一步研究在不同介质中活性染料染棉的染色热力学和动力学性质。研究结果表明:(1)高浓度活性染料色浆制备的优化工艺为D5介质中加入分散剂GA,液蜡介质中加入分散剂LK,氧化锆珠的直径为1-2 mm,研磨时间为5 h;表面活性剂的结构特征为一端含芳环结构,另一端含碳氢链结构;(2)改善匀染性策略:a)染前对织物进行充分预溶胀;b)低温上染,并延长移染时间;c)后期加碱,在确保染料移染均匀后才加入碱剂固着。优化的非水介质染色工艺:上染温度30℃,上染时间30 min,碳酸钠浓度90 g/L,固着温度80℃,固着时间40 min。染色织物的色光纯正,耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度与常规水浴染色一致,且中试实验的1 kg纱线得色量比常规水浴高,匀染性好;(3)不同介质中棉纤维和活性染料的性能特点为:棉纤维在不同介质中的溶胀率大小顺序为水>DMSO>D5>液体石蜡,表明染前对织物进行充分预溶胀对于非水介质染色的必要性;棉纤维和活性染料在水中的荷电性均为负值,而两者在非水介质中的荷电量几乎为0,诠释了在非水介质中可以完全不用盐促染的原因;活性染料在D5和液蜡介质中几乎不溶解,随之易聚集,提示非水介质染色比常规水浴染色更需加强机械搅拌作用和选用合适的表面活性剂,以保证染色体系的均匀性和最终染色织物的得色均匀性;(4)在不同非水介质中棉的活性染料染色动力学和热力学特点为:活性染料在水、D5和液蜡介质中对棉织物的上染符合准二级动力学模型;在水、D5和液蜡介质中,吸附等温线均符合Freundlich型,属多分子层物理吸附;在水、D5和液蜡介质中的亲和力均为正值,且在非水介质中的亲和力远大于水浴中的亲和力,活性染料在染液中的化学位越高,染色亲和力越高;在D5和液蜡介质中染色熵为正值,归因于染料的上染使非水介质分子之间的疏水自聚结构以及水分子间的类冰结构减少,以致体系紊乱度增加;非水介质染色的染色热为正值,表明染色过程为吸热过程,归因于水分子间的类冰结构“融化吸热”和非水介质分子间疏水自聚结构的“解聚吸热”而致。这些性质对于理解和诠释活性染料在非水介质体系中上染棉织物的染色性能和行为具有指导意义。

关键词： 超临界二氧化碳   偶氮染料   活性染料   无水染色   羊毛纤维  

摘要： 由于scCO2具有生态友好和环保的优点,利用scCO2对纺织品染色变得越来越重要和有意义。然而,适用于这种无水染色技术的特殊染料限制了scCO2天然纤维无水染色的发展,因此开发适用于scCO2天然纤维无水染色的染料具有重要意义。1、以对氨基苯甲酸和4-氨基-2-氯苯甲酸为重氮组分,苯胺和间甲苯胺为偶合组分,通过重氮偶合反应合成4例偶氮类前驱体染料a1-d1,并对染料的结构进行分析;染料a1和b1的最大吸收波长分别360 nm左右和375-425 nm范围内,染料c1和d1的最大吸收波长集中在375-450 nm范围内,染料溶液在8 h持续光照条件下的吸收强度变化不大光稳定性较好,4例染料的热分解温度都在150℃以上,可以用于scCO2流体染色。4例染料在scCO2流体中染色羊毛纤维的最佳工艺为:a1（2 h、120℃、19.5 MPa）,b1（1 h、80℃、24 MPa）,c1（1.5 h、100℃、15 MPa）,d1（1.5 h、100℃、15 MPa）;羊毛纤维染色后的耐皂洗色牢度的变色和沾色等级都在2-3级的范围内,固色率分别为26%、57%、21%和33%;观察发现羊毛纤维内部染色均匀,羊毛纤维表面受到了一定程度的损伤。2、以上述4例前驱体染料为母体,通过引入N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）基团对染料进行改性,合成4例带有活性基团的偶氮类活性分散染料a-d。核磁共振波谱仪验证染料结构的正确性,染料a、c和d的最大吸收波长为360-370 nm范围内,染料b的最大吸收波长集中在400-450 nm范围内,在持续光照条件8h下染料溶液的光谱吸收强度不发生变化光稳定性较好,4例染料的分解温度开始于150℃以上,染料具有较好的光物理性能且耐热性能可达到在scCO2流体染色的要求。scCO2流体染色工艺探究得出4例染料的最佳染色条件:a（2 h、80℃、15 MPa）,b（1.5 h、80℃、15 MPa）,c（2 h、80℃、15 MPa）,d（1.5 h、80℃、24 MPa）;最佳染色条件对羊毛纤维染色后这4例染料的固色率都在74%以上,耐皂洗色牢度都达到了4-5级的水平,观察发现羊毛纤维内部染色均匀,羊毛纤维的鳞片被破坏,且表面附着有一些颗粒物杂质,纤维强力变小。通过质谱手段验证4例偶氮类活性分散染料染色羊毛纤维的机理和染料a-d染色效果提升的原因。

关键词： 防沾皂洗剂   季铵盐型皂洗剂   脂肪胺聚氧乙烯醚   皂洗  

摘要： 羊毛织物通常用弱酸性染料染色,但其表面具有疏水性的鳞片层结构,这会影响染料在纤维上的扩散和上染,导致染色纤维表面产生浮色,染色后需要皂洗,否则会影响染色织物的色牢度。由于纤维表面存在大量浮色,水洗过程中,皂洗下来的染料会沾到染色织物上,造成沾色,对织物的色牢度和品质带来不利影响。针对上述问题,本课题制备了脂肪胺聚氧乙烯醚三季铵盐（1815三季铵盐）、脂肪胺聚氧乙烯醚单季铵盐（1815单季铵盐）和脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐（1815双季铵盐）三种季铵盐型防沾剂,通过与非离子、阴离子净洗剂复配,制备了用于酸性染料染色皂洗中的新型防沾皂洗剂,将其用于羊毛织物酸性染料染色后的皂洗,测试了皂洗剂的皂洗性能,并与市售酸性染料皂洗剂作了比较,目的是提高羊毛织物的色牢度。具体实验内容和结果如下:1.脂肪胺聚氧乙烯醚三季铵盐（1815三季铵盐）的制备及其应用性能研究:以丙三醇和环氧氯丙烷为原料制备季铵化试剂,以此对脂肪胺聚氧乙烯醚（1815）季铵化改性,合成脂肪胺聚氧乙烯醚三季铵盐（1815三季铵盐）。研究了反应条件对季铵盐收率的影响,优化了1815三季铵盐的合成工艺条件。将所制1815三季铵盐与非离子表面活性剂平平加O-25、阴离子表面活性剂SDS复配,探究了皂洗剂中各组分用量对防沾色性能的影响,确定了皂洗剂中各组分的配比,制备了1815三季铵盐防沾皂洗剂,并将其用于羊毛织物酸性染料染色后的皂洗。探究了皂洗工艺条件对皂洗效果的影响,优化皂洗工艺条件,测试了皂洗性能,并与市售酸性染料皂洗剂比较了皂洗性能。结果表明:季铵化试剂的优化合成工艺条件为:催化剂（HBF4）用量为4%,n（丙三醇）:n（环氧氯丙烷）为1:4,反应温度为60℃,滴加时间2.5 h;1815三季铵盐的优化合成工艺条件为:n（季铵化试剂）:n（脂肪胺聚氧乙烯醚）为1:2,反应温度为130℃,滴加时间2 h。1815三季铵盐的收率为57.45%。防沾皂洗剂复配处方为:1815三季铵盐用量为28%,平平加O-25用量为16%,SDS用量为1.5%,其余为水。当皂洗工艺条件为皂洗剂用量为8 g/L,皂洗温度为85℃,皂洗时间为30 g/L,皂洗浴比为1:40时,1815三季铵盐的皂洗性能优良,干/湿摩擦牢度都达到4-5级,其皂洗性能明显优于市售酸性染料皂洗剂。2.脂肪胺聚氧乙烯醚单季铵盐（1815单季铵盐）的制备及其应用性能研究:以环氧氯丙烷和脂肪胺聚氧乙烯醚（1815）为原料,通过季铵化反应制备脂肪胺聚氧乙烯醚单季铵盐（1815单季铵盐）,探究了不同反应条件对季铵盐收率的影响。将所制1815单季铵盐与非离子表面活性剂平平加O-25和阴离子表面活性剂SDS复配,探讨了防沾皂洗剂中各组分用量对防沾色性能的影响,确定了防沾皂洗剂各组分的配比,制备了1815单季铵盐防沾皂洗剂,并用于羊毛织物经酸性染料染色后皂洗的皂洗过程中。探究了皂洗剂的皂洗工艺条件对皂洗性能的影响,优化了皂洗工艺条件,测试了其皂洗性能,并与市售酸性染料皂洗剂作比较。结果如下:1815单季铵盐的优化合成工艺条件为:n（1815）:n（环氧氯丙烷）为1:2.5,反应温度为80℃,反应时间为4 h,反应p H为8。1815单季铵盐的收率为77.95%。防沾皂洗剂中各组分的用量为:1815单季铵盐为28%,非离子表面活性剂平平加O-25为16%,阴离子表面活性剂SDS用量为0.5%,其余为水。皂洗剂的优化皂洗工艺条件是:皂洗剂用量为8 g/L,皂洗温度为75℃,皂洗时间为20 g/L,皂洗浴比为1:50。1815单季铵盐的皂洗性能优异,干/湿摩擦牢度达到4-5级,皂洗性能优于1815三季铵盐防沾皂洗剂防沾皂洗剂,明显优于市售酸性染料皂洗剂。3.脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐（1815双季铵盐）的制备及其应用性能研究:以（3-氯-2-羟丙基）三甲基氯化铵溶液为季铵化试剂,通过季铵化反应对脂肪胺聚氧乙烯醚季铵化改性,制备了脂肪胺聚氧乙烯醚双季铵盐（1815双季铵盐）。探究了反应条件对季铵盐收率的影响,优化了1815双季铵盐的合成工艺条件。将制得的1815双季铵盐与非离子表面活性剂平平加O-25和阴离子表面活性剂SDS复配,制备双季铵盐型防沾皂洗剂,并用于酸性染料染色后的皂洗。探究了防沾皂洗剂中各组分用量对防沾色性能的影响,确定了防沾皂洗剂各组分配比;研究了不同皂洗工艺条件对防沾皂洗剂皂洗性能的影响,优化了皂洗工艺条件,测试其皂洗性能,并与市售酸性染料皂洗剂进行比较。结果如下:1815双季铵盐的优化合成工艺条件为:n（1815）:n（三甲基氯化铵）为1:2,反应温度为90℃,反应时间为5 h。1815双季铵盐的收率为65.08%。双季铵盐防沾皂洗剂复配处方为:双季铵盐用量为28%,平平加O-25用量为22%,SDS用量为2.5%,其余为水。在

关键词： 高效短流程   在线喷涂   煮练   吸湿快干棉针织面料   活性染料染色  

摘要： 常用制备吸湿快干面料的方法所需工艺流程长、助剂消耗大,有的有多余助剂排放,此外生产成本也较高。针对此问题,本文直接对棉针织面料进行处理,提供了一种具有高效短流程的单层吸湿快干棉针织面料的在线生产制备方法。本课题使用棉纱和莫代尔纱线制备的针织吸湿快干面料,具有棉纱线亲水,莫代尔纱线疏水的特点:利用原棉纱天然拒水和莫代尔纱线天然吸湿的特性,在线对棉针织面料的反面进行拒水剂喷涂整理,通过控制拒水剂的浓度、面料带液率和焙烘的温度和时间,使拒水剂被棉针织面料中的莫代尔纱线吸收从而产生拒水效果。得到拒水喷涂处理最佳工艺:C6拒水剂浓度为30g/L,面料的带液率为80%,焙烘温度为180℃,焙烘处理的时间为2 min。在后续的煮练处理时,对碱煮时氢氧化钠浓度和碱煮时间进行讨论,达到原棉纱上蜡质脱落从而亲水,莫代尔纱线仍然疏水的效果。由于棉针织面料内,一根纱线吸湿而另一根纱线疏水,因此面料所吸收的水分会沿着面料的横向和纵向扩散,扩散面积增大,从而实现快干效果。对纱线进行形貌观察和红外光谱测试。对煮练后的面料做滴水扩散测试、芯吸高度测试、蒸发速率测试等实验来测试其吸湿快干性能,得到煮练的最佳处理工艺:NaOH溶液浓度为10 g/L,煮练时间为90 min。探究了三种不同染色工艺条件对吸湿快干面料染色效果的影响,根据染色效果对2%(o.w.f.)的活性橙5染料的染色效果进一步讨论,讨论面料中两种纱线由于上染率不同存在的色差问题。得出在中高温活性染料染色条件下对面料进行染色,并延长其固色时间,可有效降低染色后面料中吸水棉纱和疏水莫代尔纱之间的色差问题。对染色后的面料进行最大浸湿半径、滴水扩散、蒸发率等测试,实验结果表明染色过程对棉针织面料的吸湿快干性能无消极影响。

关键词： 活性染料   耐光汗复合色牢度   褪色机理   棉织物   抗还原剂  

摘要： 活性染料是棉纤维染色的主要染料,部分活性染料染色棉织物的耐光汗复合色牢度差,导致户外纺织品在服用过程中汗液和日光复合产生严重的褪变色问题,难以满足生产要求,因而市场上对提高活性染料的耐光汗复合色牢度有着迫切需求。此外,耐光汗复合色牢度国家标准测试方法(GB/T 14576-2009)不但复杂,而且主观性强,严重影响分析测试效率与准确性。为了解决上述问题,本文以活性染料科华素元青B、科华素藏青C-2GLN、科华素红3BSN、科华素艳蓝RS/P为研究对象,分别通过建立简易评价方法、探究影响光汗复合牢度的关键因素、设计开发光汗复合牢度增进剂等研究揭示活性染料在棉织物上的光汗复合褪色机理并提出解决方案。本文主要研究内容包括:通过改变国标法中的部分实验条件,分别研究纸张替代法、溶液光照法、紫外老化法的可行性,并以染色织物色深与色差作为评价指标代替国标法中主观性较强的色牢度人眼评级法,探索提高耐光汗复合色牢度评价效率的方法,以此建立更加简易、高效、客观的耐光汗复合色牢度评价体系;通过分析人工汗液组成与酸碱性对染料降解的影响,揭示耐光汗复合色牢度的关键影响因素;借助液相色谱、质谱分析,研究抗氧化剂HALS-1、抗还原剂间硝基苯磺酸钠等后整理助剂的作用效果,探明活性染料染色棉织物在光汗条件下的褪色机理;筛选、合成能够抑制染料降解的光汗复合牢度增进剂,探索活性染料耐光汗复合色牢度的有效提升方法。研究结果表明:采用“紫外老化法+色深色差法”代替“国标法”能够显著提高工作效率与评价客观性。汗液酸碱性对日晒牢度的影响较大,酸性或碱性越强,活性染料耐光汗复合色牢度越差,在国家标准中,p H 4.3的酸汗液1的影响最大;汗液组分对耐光汗复合色牢度劣化的影响程度不同:L-组氨酸盐酸盐一水合物>乳酸>氯化钠。揭示了活性染料染色棉织物在光汗条件下的褪色机理:当汗液与日光同时存在的情况下,活性染料在棉织物上以光致还原机理为主。分别将反应性紫外线吸收剂TF-6160与TF-6162、自主设计合成的反应性抗还原剂A整理染色棉织物,采用国家标准酸汗液1条件光汗复合作用后,织物褪色率与色差均有明显改善。其中,反应性抗还原剂A的效果最为显著,褪色率由整理前的23.50%降低到10.58%,色差改善率达到43.48%。