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关键词： 染色体组   教学   概念   遗传信息   同源染色体   生长发育   人教版   沾化县  

摘要： 1疑问 胡香荣[山东省沾化县第二中学（256800）]人教版高中《生物·必修2·遗传与变异》对“染色体组”的定义是：“细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组”。

关键词： 光折射率   盐度   盐浓度   废水回用  

摘要： 为了高效回用活性染料染色废水,提出采用光折射率法测试其中的盐浓度。研究单一盐、混合盐溶液中盐度与盐质量浓度间的关系,以及染液质量浓度对测试结果的影响,构建了相应的测试标准曲线,建立了一种活性染料染色废水含盐量测试的方法。结果显示,氯化钠、硫酸钠和碳酸钠质量浓度与盐度存在较好的线性拟合关系,拟合度达到0.99以上。在混合盐的溶液中,盐度具有较好的加和性,误差小于5%。染料质量浓度对单一盐或混合盐的盐度测定影响较小,误差在4%以下。

关键词： 概念教学   策略   有效性  

摘要： 通过生物学概念教学案例分析,从概念的引入、升华和巩固三个方面对概念教学的策略进行讨论,以期提高有效性。

关键词： 液氨染色   苎麻纱线   阳离子改性   活性染料  

摘要： 传统的纤维素纤维染色是工业最耗能耗水的工序,且废水成分复杂,排放量巨大,颜色深,有害化合物含量高,污染严重,治理困难,严重制约了行业发展。而液氨染色可大大减少水污染和降低耗能。本课题针对液氨染色技术中存在竭染率低和匀染性差等问题,以苎麻织物液氨染色体系为研究对象,考察五种活性染料在不同染色条件下在苎麻织物上的吸附和扩散过程,确定活性染料的染色的最佳工艺流程,探讨苎麻纤维的液氨染色性能。采用环氧丙基三甲基氯化铵作为改性剂,使苎麻纱线阳离子化。对未改性和阳离子改性的苎麻纱线,使用活性染料(实验中使用五种活性染料)在液氨中于-35℃,浴比35:1,以及不同的染色时间(10-600s)和不同的染料用量(1-100%o.m.f)进行染色;染后在100℃下焙烘10min。为探讨液氨丝光,本课题使用未改性苎麻纱线在-35℃下的液氨中进行处理,在不同的时间段去除,后经100℃下烘干除氨。结果表明阳离子改性提高染料竭染率,固色效率和耐水洗色牢度,但稍微降低摩擦色牢度。未改性和阳离子化苎麻纱线在液氨中染色时,不同的染色时间下,竭染率随时间的增加而变大,分别在60s和180s时染色平衡,其对应的竭染率分别为21%和34%。固色效率方面,未改性的苎麻纱线在40-76%之间,而改性的苎麻纱线则高达100%。不同的染料用量下,竭染率随染料浓度的增加而下降;在固色效率方面,未改性的苎麻纱线在25-34%之间,而阳离子改性的则从染料用量50%时的100%固色效率下降到染料用量100%时的85%。然而,对于染料的单位吸附量,两种纱线都是随着染料量的上升呈直线上涨的趋势。阳离子改性苎麻纱线和未改性苎麻纱线的染色过程均符合准二级动力学模型。未改性苎麻纱线的染色过程符合Freundlich等温吸附模型;而阳离子改性苎麻纱线的染色吸附符合Langmuir等温吸附模型。液氨丝光后,纤维断裂强力增加,纤维损伤小,丝纤维表面更加光滑,纱线刺痒感减弱,纤维服用性增强,丝光效果更好

关键词： 芳纶1313   超临界二氧化碳   染色   分散染料   载体   机理  

摘要： 芳纶1313具有较高结晶度、取向度与高玻璃化温度,这些特性导致该纤维材料在以水为介质的染色过程中存在染深性能极差的问题。因此,课题选用低极性超临界二氧化碳流体为染色介质,优选合适的三原色分散染料及无毒、无刺激性气味的环保型载体,最终实现芳纶1313较好的染色表面深度及染色牢度,确定芳纶1313在超临界二氧化碳流体中的染色机理,并探讨超临界二氧化碳流体对芳纶1313染色性能的影响。在处理温度为140°C,处理时间为60 min,利用不同压力对芳纶1313进行超临界二氧化碳流体处理。SEM/EDX研究显示,随着处理压力的逐渐提高,芳纶1313纤维表观不均匀度和纤维表面含氧极性基团含量随之增加:C元素含量由69.64%降低为65.41%;O元素含量由14.41%升高至19.37%;N元素含量未见显著变化。超临界二氧化碳流体处理后,芳纶1313水接触角由139.8°减小到124.5°;芳纶1313纤维的大分子链段发生重排与重结晶,结晶状态得到一定的改善,纤维的水蒸发温度和热降解温度略有增加;同时,处理后的纤维断裂强力从1196.71 N提高到1237.86 N,拉伸强度从48.43 MPa提高到49.46 MP,断裂伸长由53.58%增加为58.61%。此外,芳纶1313的抗静电性能未发生显著变化。以超临界二氧化碳流体代替水为染色介质,利用分散蓝79、分散红60和分散黄114在不使用任何助剂的条件下,对芳纶1313进行染色。结果显示,超临界二氧化碳流体对芳纶聚合物具有增塑作用,降低了聚合物的玻璃化温度,在一定程度上改善了芳纶1313的染色性能,最终使得染色芳纶1313具有优良的染色牢度,其中耐水洗色牢度达4-5级,耐摩擦色牢度达4-5级,耐日晒色牢度达4级。利用对苯二甲酸二甲酯、CINDYE DNK和乙醇为染色载体,对芳纶1313进行超临界二氧化碳流体染色。研究发现,上述染色载体的加入可以显著改善芳纶1313的染色性能。其中,CINDYE DNK具有与芳纶1313相似的化学结构,故该载体对芳纶1313染色性能的改善最为显著。以CINDYE DNK为载体,利用分散蓝79、分散红60和分散黄114三种染料在染色温度140°C,染色压力30 MPa,染色时间70 min,染料用量4.5%,二氧化碳流体流量50 g/min,载体用量80%的条件下,芳纶1313的表观染色深度可达到4.5以上。染色芳纶具有优良的染色牢度,其中耐水洗色牢度达4-5级,耐摩擦色牢度达5级,耐日晒色牢度达到4级以上。同时,提出了芳纶1313超临界二氧化碳流体染色模型,并系统研究了载体CINDYE DNK加入前后芳纶1313分散染料超临界二氧化碳流体染色热力学及动力学行为,从而验证了所建立的芳纶1313超临界二氧化碳流体染色模型的合理性。

关键词： 染色   抗菌作用   抗紫外线性能   指甲花提取物   活性染料   TiO2纳米溶胶   阳离子化  

摘要： 就经济和生态环保而言,染色过程中的功能性整理对于节能节水具有重要的意义。利用金属氧化物纳米颗粒（纳米TiO2溶胶）以及活性染料染色性能进行协同效应研究,从而使得棉织物染色后获得抗菌和防紫外线的多功能性。在本研究中,通过浸轧法采用（3-氯-2-羟丙基）三甲基氯化铵对棉织物进行阳离子化改性。选用钛酸四异丙酯通过溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶,采用粒度仪、Zeta电位分析仪和透射电子显微镜对纳米TiO2溶胶和掺杂纳米TiO2溶胶的活性染料进行表征。采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱,扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征染色织物的化学结构和形态结构。并对染色织物的不同性能进行了研究,如：染色深度、染色牢度（水洗牢度,摩擦牢度和耐日晒牢度等）、防紫外线性能、抗菌性能和拉伸强度等。采用不同的工艺将纳米TiO2溶胶与活性染料和天然染料（指甲花染料）结合,并采用不同的染色方法和整理配方应用在阳离子改性棉织物上。具体过程如下：1、采用两种活性染料（CI活性红120和CI活性黄145）掺杂不同量的纳米Ti02溶胶（0.035mol,0.053mol,0.07mol）,通过溶胶-凝胶法应用在阳离子改性棉织物上,在不加入盐的条件下使用轧烘汽蒸法对其进行染色。采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱和X射线衍射图谱对含钛染液染色后样品进行了表征,表明有纳米Ti02峰的存在。采用扫描电子显微镜观察染色样品的表面可以发现Ti02纳米颗粒均匀分布其上。与采用普通活性染料染色相比,含钛染液染色后的样品虽然拉伸强度会稍有降低,但是却具有更好的染色性能、色牢度、抗菌性能以及耐十次水洗的紫外线防护性能。2、采用不同浓度的（3-氯-2-羟丙基）三甲基氯化铵对棉织物进行阳离子化处理。采用钛酸四异丙酯通过溶胶-凝胶法制备纳米Ti02溶胶,并将其按照相同的整理配方和工艺用于阳离子化的棉织物整理,然后用不同浓度的CI活性黄176对整理后的织物进行染色。傅里叶变换红外光谱显示,整理后样品和染色后样品的红外光谱中都存在O-Ti-O键的吸收峰,这表明即便是染色之后,仍然存在TiO2纳米颗粒。整理后样品和染色后样品的X射线衍射图谱显示主峰是锐钛矿的峰（20=20.8°）。采用扫描电子显微镜观察处理后样品和染色样品的表面可以发现Ti02纳米颗粒均匀分布其上整理后样品的紫外线防护系数明显高于未整理样品。采用Ti02纳米溶胶处理并用活性染料染色后的阳离子化棉织物展现了更好的紫外防护性能,并伴随有染色深度的提高和拉伸强度的降低。3、采用阳离子试剂（3-氯-2-羟丙基）三甲基氯化铵代替金属媒染剂（重金属盐）对棉织物进行预处理,这样可使染色时不加盐且防止重金属污染。采用不同量的钛酸四异丙酯通过溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶,并使用相同的整理方法和处理步骤将其整理到阳离子化的棉织物上,然后用指甲花提取物在未加盐和不同的染色温度（60℃、80℃、90℃）下对处理过的织物进行染色。经TiO2处理后再用指甲花提取物染色的织物在紫外线防护和抗菌性能上呈现出显著的效果,而对织物染色深度和拉伸强度影响较小4、在未加盐的条件下,采用指甲花提取物对阳离子化棉织物染色,改变染色温度（40℃、60℃、80℃、90℃）和染色时间40min、60min、80min)研究其对棉织物的染色效果。染色后织物的防紫外性能得到显著提高,而且其拉伸强度基本未受影响。

关键词： 棉纤维   阳离子化   活性染料   接枝共聚反应   无盐染色  

摘要： 为解决传统染色过程中无机盐浓度高、染色废水色度高和活性染料利用率低等问题,对棉纤维进行了阳离子化处理。本文采用接枝共聚法,创新性地选用过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发体系,用阳离子改性剂甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)对棉纤维进行处理,改性棉用于活性染料染色可以实现无盐染色,同时提高了活性染料利用率。以改性棉阳离子含量和常用商品染料活性艳蓝KN-R浸染染色的竭染率与固色率为依据,研究了引发剂配比、引发剂相对单体的用量、处理温度、处理时间、单体浓度和处理浴比对处理效果的影响,确定了改性条件：氮气保护下,NaHSO3与K28208摩尔比为0.4：1,引发剂与单体的摩尔比(基于K2S2O8)为0.01：1,反应温度30℃,反应时间60 min,单体浓度50 g/L时,棉纤维阳离子含量为0.0843 mmol g-1,处理浴比对阳离子处理效果无影响。对改性棉进行了ATR-IR测试证实了DMC已连接到棉纤维上；通过SEM发现改性棉纤维表面形貌几乎没有变化；XRD测试表明该接枝改性对棉纤维晶型没有影响,改性棉结晶度有轻微降低；TGA和DSC对改性棉进行热稳定性能分析发现该改性处理轻微降低了棉纤维的热稳定性。改性棉用于活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE和活性艳红M-3BE三支商品染料的无盐染色,固色率分别为96.8%、98.7%和97.3%,比传统有盐染色分别提高了29.6%、22.2%和18.1%,染料反应率均大于95%,并且改性棉染色能够实现透染。改性棉无盐染色布样K/S值增加,并具有良好的色牢度。无盐染色与有盐染色色深相当时,接枝共聚法改性几乎不影响布样色光性质,活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE以及活性艳红M-3BE有盐染色达到无盐染色等色深时染料分别节省20%、20%和25%。棉纤维经处理色光性质几乎无变化,并且该接枝法改性不影响纤维的强度。对改性棉吸附染料的过程进行了研究,分别用Freundlich和Langmuir吸附模型对活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE和活性艳红K-2BP三支染料在30℃和50℃下的吸附等温线进行了拟合,发现三支染料在改性棉上的吸附行为符合Langmuir吸附模型,拟合线性相关系数均大于0.98。吸附均为吸热过程,改性棉对活性艳蓝KN-R、活性黄M-3RE和活性艳红K-2BP在30℃和50℃吸附平衡时的最大吸附量为29.15mgg-1和30.40 mg g-1、24.15mg g-1和33.67 mg g-1、24.10mgg-1和29.33 mg g1,平衡吸附量均大于理论吸附值。染色热力学参数表明,DMC改性棉纤维吸附染料是吸热的过程。

关键词： 还原染料   间接电化学还原   染色   循环利用  

摘要： 还原染料间接电化学还原染色工艺利用电能代替传统的保险粉将还原染料还原，消除了高浓度亚硫酸盐、硫酸盐废水及二氧化硫有毒气体等的污染，是未来发展的一个方向。电化学还原染色工艺分为直接电化学还原染色、间接电化学还原染色与电催化氢化还原染色三种。由于直接电化学还原的电流效率最高只能达到80%，反应速率又受到离子自由基浓度低的限制，且电催化氢化还原存在催化剂价格高、寿命短、活性低，染料转化率和电流效率都较低的原因，本实验只研究最有可能实现工业化生产的间接电化学还原染色工艺。 在目前的电化学还原染色研究中，由于媒介物质价格昂贵，这种染色工艺很难应用于大规模工业化生产。为了解决这一难题，本文在使用还原大红R和三种媒介物质（氢氧化钠、硫酸铁、三乙醇胺）基础上，采用还原染料隐色体浸染的方式染色，进行电化学染色废液循环工艺的研究，从而达到降低生产成本、减少废水排放的目的。 首先，在染料和NaOH浓度相同的情况下，分别进行保险粉还原染色和电化学还原染色，发现电化学染色织物具有良好的匀染性，所染织物色光和鲜艳度与传统保险粉染色染得织物基本相同。 然后，利用此工艺条件，回收足量的还原大红R染色废液用于电化学染色，织物被染花。必须将废染液中染料颗粒过滤除去，才能重复利用。通过分析还原染料间接电化学染色废液中染料和媒介物质的浓度变化，确定循环使用废染液染色时需要补加的三种媒介物质量均为10%；同时发现，在通电条件下，将废液中染料充分空气氧化形成不溶性颗粒并过滤掉这些染料后，再补充新鲜染料和10%的媒介物质，即可实现循环染色，七次循环染色实验中，每次循环染色织物的匀染性和K/S均与初次染色织物没有差别，而且这种循环方法每次可节约三种媒介物质高达90%。 另外，采用此循环染色工艺，回收的染浴还可以对还原黄G、还原蓝RS进行单色染色以及三原色拼色染色，并通过测色配色仪和色牢度的测试，与保险粉染色织物的K/S值和色光进行了比较，结果表明，采用这套循环染色工艺进行电化学染色织物的得色深度和色光符合要求，同时所染织物具有优良的染色牢度。 最后，由于还原染料价格昂贵，本实验还回收了还原染料，并再次用于电化学染色，结果表明，回收染料所染织物与新鲜染料染色织物相比，得色深度和色光符合要求，同时所染织物具有优良的染色牢度，证明了回收染料可以重复利用。 本文的研究意义在于，首先，在电化学循环染色的工艺中，节约了三种媒介物质高达90%，大大降低了生产成本，减少了对环境的污染；同时，该循环染色工艺不仅能用于还原染料单色染色，还能较好的用于拼色染色，因而使得还原染料电化学循环染色在工业化生产中更具有更广泛的用途，并降低了电化学还原染色方法在工业化应用中的限制。

关键词： 无水染色   聚乳酸   涤纶   可持续性   吸附过程   分子模拟  

摘要： 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

关键词： 蚕丝交织物   活性染料   染色   紫外吸收剂   紫外防护  

摘要： 蚕丝具有亲肤透气、服用舒适、光泽柔和等诸多优点,但是蚕丝存在易泛黄、易折皱且价格昂贵的缺点。蚕丝交织物,如蚕丝/粘胶、蚕丝/锦纶交织物,能很好地弥补蚕丝织物的不足。蚕丝/粘胶交织物可采用酸性和中性染料/直接染料一浴法或二浴法染色,但湿处理牢度欠佳、二浴法工艺繁琐。蚕丝/锦纶交织物可以采用酸性染料染色,但是湿牢度不佳。蚕丝/粘胶、蚕丝/锦纶交织物都是轻薄型织物,对紫外线阻挡较弱。本课题围绕蚕丝/粘胶、蚕丝/锦纶交织物的染色和整理中存在的问题,采用活性染料对蚕丝/粘胶、蚕丝/锦纶交织物进行染色研究,采用反应型和非反应型紫外吸收剂对蚕丝/粘胶、蚕丝/锦纶交织物进行紫外防护整理研究,主要研究结果如下:蚕丝/粘胶交织物前处理效果受温度和纯碱用量的影响较大;用活性染料对蚕丝/粘胶交织物染色,在中温条件和适量纯碱条件下,可获得较好的同色染色效果。用活性染料对蚕丝/锦纶交织物染色,p H值对染料上染量和固着量影响很大,p H值、温度、纯碱用量对蚕丝和锦纶的表观色深有着不同程度的影响。活性染料染色的蚕丝/粘胶和蚕丝/锦纶织物色牢度优良。反应性紫外吸收剂在蚕丝/粘胶交织物上的吸附程度随纯碱用量的增加呈下降趋势,温度对其吸附影响不大,元明粉对其吸附起促进作用,采用反应性紫外吸收剂可赋予蚕丝/粘胶交织物较好的紫外防护性能。当非反应性的紫外吸收剂被用于蚕丝/锦纶交织物整理时,在较低p H值和中温条件下其吸附程度高;非反应型紫外吸收剂能赋予蚕丝/锦纶交织物很好的紫外防护性能。