混合分散染料在超临界CO中对涤纶织物的拼色染色研究

摘要

超临界CO2染色技术与传统的水染工艺相比具有染色时间短、效果好、无污染等优点，是一种新型“绿色染色”技术。采用动态平衡型超临界CO2染色装置，在染色温度80-120℃，压力14-22MPa，染色时间15-90min范围内，用分散红343和分散蓝366的混合染料对涤纶织物进行了拼色染色。 实验结果证明：120℃、20MPa的染色条件下，混合染料的上染量在60min即可达到饱和上染量的98％以上。超临界CO2流体循环流量对涤纶的匀染性有着重要影响，100℃、18MPa，染色时间为60min的实验条件下，当超临界CO2循环流量达到100㎏/h时即可得到非常理想的匀染效果。定量拼色染色条件下，混合染料的上染量和K/S值均随温度和压力的升高而增加。当分散蓝投加量固定，分散红投加量依次为其投加量的1至5倍时，混合染料上染率最大值为37.17％，且上染率随投加倍数的增加而下降；分散红投加量固定，分散蓝依次为其投加量的1至5倍时，混合染料上染率最大值为54.83％，且上染率随投加倍数的增加而上升。多层拼色染色条件下，涤纶的匀染性随着染色时间的增加而升高，100℃、18MPa，超临界CO2流体循环流量100㎏/h条件下，60min即可达到非常理想的多层匀染效果。 混合分散染料在涤纶织物和超临界CO2间的平衡分配系数Keq为34600-403290，当温度不变时，Keq随压力的升高而增加；当压力不变时，Keq随温度的升高而增加。 采用“卷层法”对混合分散染料在涤纶织物中的扩散和渗透进行了考察。结果表明：染料在涤纶织物中的“渗透性”随着温度的升高而减小，随着压力的增高而增大。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章前 言

1.1选题背景及意义

1.2本文的研究内容

1.3本文的创新点

第二章文献综述

2.1超临界流体

2.1.1超临界流体概述

2.1.2超临界CO2性质

2.2超临界CO2染色概述

2.2.1超临界CO2染色机理

2.2.2超临界CO2染色研究进展

2.3混合染料的拼色染色

2.4超临界染色热力学研究

2.4.1分散染料在超临界CO2中的溶解度研究

2.4.2分散染料在超临界CO2和织物中的分配

2.5混合分散染料在织物中的扩散和渗透

2.5.1染色动力学模型

2.5.2扩散和渗透的研究

2.6本章小结

第三章实验部分

3.1实验材料与操作

3.1.1实验装置

3.1.2实验主要原料及分析仪器

3.1.3实验操作

3.2染色效果的分析

3.2.1染料在织物中的上染量的测定

3.2.2被染织物的表面深度值测定

第四章CO2循环流量对匀染性的影响、定量拼色及多层染色实验研究

4.1上染百分率的实验结果与讨论

4.2超临界CO2循环流量对涤纶匀染性影响的实验结果与讨论

4.3混合染料定量拼色染色实验结果与讨论

4.4多层拼色染色实验结果与讨论

4.5本章小结

第五章混合分散染料在超临界CO2和织物间的分配

5.1超临界CO2密度的计算

5.2混合分散染料在超临界CO2中的溶解度数据关联及内推

5.3染料在纤维和超临界CO2间的分配性

5.4本章小结

第六章混合分散染料在涤纶中的扩散与渗透

6.1扩散性的计算

6.2实验结果与讨论

6.2.1实验结果

6.2.2温度与压力对染料在涤纶中的扩散和渗透的影响

6.3本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

附录

致谢

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