超声波对聚酯纤维织物分散染料染色的作用机理研究

摘要

聚酯纤维织物的传统染色需要造价高的染色设备和耗用大量的能量，为了符合绿色染整目标，急需为聚酯纤维织物开发崭新的环保型染色技术，而超声波染色技术就是一项方便、迅速、有效、安全的清洁生产染色技术。因此研究超声波对聚酯纤维织物染色的作用机理不仅具有理论价值，而且更有实践意义。
　　 本文以PET、PTT织物为主要研究对象，通过单因素分析和正交实验，确定了分散红FB、分散黄E-3G和分散蓝2BLN三原色染料对PET、PTT织物超声波染色的最佳工艺。同时，在最佳染色工艺条件下，分析超声波对染色品摩擦牢度、耐洗牢度和耐晒牢度等染色牢度的影响。结果表明：在超声波条件下，PET织物的最佳染色工艺为：超声波功率0.333W/cm2、频率28kHz，染色温度65℃，染色时间120min，膨化剂乙酸正戊酯浓度3g/l；PTT织物的最佳染色工艺为：超声波功率0.333W/cm2、频率28kHz，染色温度60℃，染色时间100min，膨化剂乙酸正戊酯浓度4g/L。与无超声波条件下的染色工艺相比，超声波能够明显提高染料的上染百分率和染色品的K/S值，对染色品的摩擦牢度和耐洗牢度影响不大，但能提高耐晒牢度1-2级。
　　 通过紫外可见分光光度仪和激光粒度仪测试分析了超声处理对分散染料色光、溶解性及粒度的影响，从而研究超声波对分散染料的作用机理。结果表明：超声波对分散染料的色光没有影响，即不影响分散染料的结构，但是能够降低分散染料的粒度，提高分散染料在水中的溶解性。
　　 通过SEM、XRD、FTIR、TGA等分析，研究了超声处理对PET、PTT纤维结构及性能的影响，从而研究超声波对聚酯纤维的作用机理。结果表明：经过超声波处理后，PET、PTT纤维表面的低聚物含量减少，其中以PTT纤维更为明显；超声波处理不会引起PET、PTT纤维内部晶体结构的变化，但使结晶度略有下降，其中对PTT纤维的影响更大；超声波处理对PET、PTT纤维的化学结构影响不大，但使PET、PTT纤维的热性能略有下降，裂解温度降低，失重率增加；超声波处理使PET、PTT纤维的断裂强力有所下降，但下降程度不大，仍符合纤维的使用要求，断裂延伸度有一定程度的增加。
　　 并通过对PET、PTT织物分散染料染色的动力学分析，研究了超声波对聚酯纤维织物分散染料染色过程的作用机理。染色动力学分析结果表明：超声波能够增大分散染料上染PET和PTT纤维的扩散系数，降低染色活化能；增大分散染料上染PET和PTT纤维的染率常数，缩短半染时间。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1文献综述

1.1.1 聚酯纤维及其染色技术

1.1.2 超声波特性及其在合成纤维染色中的应用

1.1.3 超声波在聚酯纤维染色中的作用机理

1.2 课题的研究意义、内容及创新点

1.2.1 课题背景及研究意义

1.2.2 课题的研究内容及创新点

第二章 聚酯纤维织物超声波染色工艺研究

2.1 实验部分

2.1.1 实验材料、药品及仪器

2.1.2 实验及测试方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 超声波功率

2.2.2 染色温度

2.2.3 染色时间

2.2.4 膨化剂

2.2.5 染色工艺优化

2.2.6 染色品质量指标分析

2.3 本章小结

第三章 超声波对分散染料的作用机理研究

3.1 实验部分

3.1.1 实验材料、药品及仪器

3.1.2 买验及测试方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 超声波对分散染料色光的影响

3.2.2 超声波对分散染料溶解任的影响

3.2.3 超声波对分散染料粒度的影响

3.3 本章小结

第四章 超声波对聚酯纤维的作用机理研究

4.1 实验部分

4.1.1 实验材料、药品及仪器

4.1.2 实验及测试方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 超声波对聚酯纤维表面形态的影响

4.2.2 超声波对聚酯纤维结晶形态的影响

4.2.3 超声波对聚酯纤维化学结构的影响

4.2.4 超声波对聚酯纤维热性能的影响

4.2.5 超声波对聚酯纤维强力的影响

4.3 本章小结

第五章 超声波对聚酯纤维织物分散染料染色过程的作用机理研究

5.1 实验部分

5.1.1 实验材料、药品及仪器

5.1.2 实验及测试方法

5.2 结果与讨论

5.2.1 标准工作曲线分析

5.2.2 染色动力学分析

5.3 本章小结

第六章 结论

参考文献：

致谢