【文章內容簡介】 ............................................... 24 載體的量不同對分散染料上染率的影響 ........................................... 25 載體對分散染料提升性能的影響 ....................................................... 25 載體對分散染料拼色性能的影響 ....................................................... 26 載體染色最佳工藝的確定 .......................................................................... 27 染色溫度的確定 ................................................................................... 27 保溫時間的確定 ................................................................................... 28 載體用量的確定 ................................................................................... 28 載體對織物染色性能的影響 ...................................................................... 29 載體對分散染料染深性的影響 ........................................................... 29 載體對移染性和勻染性的影響 ........................................................... 29 載體 對染色織物表面深度及顏色特征的影響 ................................... 30 載體染色滌綸織物的色牢度 ............................................................... 31 第五章 結論 ....................................................................................... 32 參考文獻 ............................................................................................. 33 附 錄 ............................................................................................. 35 謝 辭 ............................................................................................. 49 前 言 早在 1941年 ,由英國人 Whinifield和 Dickson等人研制的滌綸纖維就已問世。近幾年聚酯纖維工業(yè)發(fā)展穩(wěn)定 ,我國 60年代末開始小批量生產滌綸 ,1970年產量只有 1300噸 ,1980年突破 10萬噸 ,1990年達到 100萬噸 ,1996年突破 200萬噸 ,滌綸產量位居世界第二位。 2022年 1月到 3月 ,僅我國年銷售收入 500萬元以上規(guī)模紡織企業(yè)累計生產滌綸纖維 ,同比增長 %,2022年 17月 ,我國累計出口滌綸短纖 萬噸 ,同比增長 %。到 2022 年 ,紡織纖維原料中棉花比重將下降到 30%,羊毛下降到 2%,而合成纖維尤其是聚酯纖維仍將以較快的速度發(fā)展 ,聚酯在紡織纖維總量中的比重可能繼續(xù)提高。但是 ,滌綸對染色的條件要求較高 ,需采用高溫高壓法 (120℃ 130℃ )或熱溶法 (180℃ 220℃ )染色 ,原因在于滌綸纖維是疏水性的合成纖維 ,滌綸分子結構中缺少像纖維素或蛋白質纖維那樣的能和染料發(fā)生結合的活性基團 ,滌綸結晶度高，分子排列得比較緊密 ,只有在高溫條件下 ,纖維分子鏈運動加劇 ,形成較大的空隙 ,染料分子才能進入到纖維的內部。高溫高壓染色不僅浪費了能源 ,增加了成本 ,也給滌綸混紡纖維 的染色帶來技術上的困難。 因此 ,研究如何降低滌綸纖維染色溫度和壓強就成了印染企業(yè)當前迫切需要解決的問題?，F(xiàn)在涉及到的是低溫染色助劑染色，有機溶劑染色，散染料堿性染色，臨界 CO2流體染色，超聲波染色等方法。本課題從低溫染色助劑方向進行研究 ,著重研究丁二酸二甲酯作為染色載體的各項性能。本文將探討載體染色工藝參數(shù) ,從而確定載體染色最佳工藝條件 。研究載體對分散染料升溫上染速率曲線、恒溫上染速率曲線、提升性、勻染性及各項色牢度等染色性能的影響 ,考察載體的應用性能 ,測定載體對分散染料增溶作用 ,分析載體染色后滌綸纖維物 化性能 ,初步探討此類載體的作用機理。 天津工業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 早在 1941 年 ,由英國人 Whinifield 和 Dickson 等人研制的滌綸纖維就已問世。194 1953 年分別在英國、美國相續(xù)實現(xiàn)工業(yè)化生產。滌綸纖維上市后 ,憑借其優(yōu)異的性能 ,產量急劇上升。 1996 年 ,世界紡織纖維產量為 4200 萬噸 ,其中合成纖維產量為 1900萬噸 ,超過棉纖維的產量 ,滌綸纖維超過 1200萬噸 [1],占世界合成纖維的總產量的 2/3,滌綸纖維成為紡織工業(yè)中極為重要的原材料。近幾年世界聚酯纖維工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展 ,1998 年產量達到 萬噸。雖然滌綸纖維是大品種合成纖維中發(fā)展較晚的一種產品 ,但其發(fā)展速度很快 ,在化學纖維中居遙遙領先的地位。 半個世紀以來 ,石油化工和高分子合成技術的發(fā)展 ,為合成纖維的大規(guī)模工作生產奠定了基礎。合成纖維物美價廉 ,受到人們的青睞 ,尤其是滌綸纖維制品在市場上經(jīng)久不衰。但隨著人們生活水平和對穿著服飾要求的提高 ,滌綸纖維不足之處也日益顯露 ,如滌綸纖維制品不如羊毛織物柔軟、豐滿、富有彈性 ,又不如絲綢那樣柔美、華麗、飄逸 ,還不具備棉纖維織物吸濕排汗的特點。人們返璞歸真的追求 ,又重新熱衷于羊毛、真絲和棉織品 ,但天然羊毛、蠶絲的產量遠遠不能滿足市場的需要 ,因此 ,滌綸纖維向仿真絲、仿毛、仿麻方向發(fā)展 ,進而達到滌綸仿真、超真的新水平 ,使滌綸織物給人們一種耳目一新的感覺。 滌綸仿真纖維的發(fā)展經(jīng)歷了 3 個階段。 19601971 年是開始注重纖維截面仿 真的時期。模仿蠶絲三角形截面形狀 ,制成異形纖維 。模仿羊毛的雙側結構 ,制成立體卷曲的復合纖維。這些纖維的出現(xiàn)改變了圓形纖維織物平滑、呆板的外觀。與此同時 ,滌綸織物采用堿減量處理工藝 ,可提高織物 的柔軟性和懸垂性 ,使其具有真絲面料的風格。 19711975 年是仿真絲的前期。為了使合纖擁有蠶絲般的纖細感 ,細旦、超細旦纖維相續(xù)面世 。異收縮纖維的開發(fā)賦予了合纖蓬松性和柔軟感。 1976年后是仿真絲的后期 ,為了使滌綸織物外觀更自然 ,改變其特有的均質形態(tài) ,纖維生產者開發(fā)了多溝槽纖維、不定形纖維、花色纖維等新型纖維。同時 ,織物結構的改進、部分溶解技術的使用使仿真絲織物的光澤、手感、外觀等效果更加逼真。 80年代后期以來的新合纖時期是仿真發(fā)展階段的高潮時期。這種新合纖將高分子化學改性的最新成果和合纖加工的最新技術結合 起來 ,使合纖產生超天然的優(yōu)越特征[2]。 近年來，隨著中國經(jīng)濟持續(xù)快速增長和國內居民消費能力的不斷提高，國內滌綸纖維的需求量也不斷增長。中國滌綸纖維產能以驚人的速度增長著，使得中國逐漸發(fā)展成為世界滌綸類產品的重要加工基地，并成為世界滌綸纖維產量最大的國家 ， 因此滌綸行業(yè)還有很大的開發(fā)潛力。 天津工業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)論文 2 我國分散染料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 發(fā)展現(xiàn)狀及特點 我國分散染料的發(fā)展主要呈現(xiàn)如下特點 : (1)品種齊全：目前我國生產的分散染料品種類型比較齊全 ,有高能型、中能型、低能型、含羧酸酯基類型、快速染色型和熒光型等 ,品種超過 150 個。國外生產的分散染料主要大噸位品種 ,我國幾乎都有生產 ,而且分散染料商品劑型多樣化 ,有顆粒狀、粉狀和液狀等 。其染料強度則趨向多元化 ,有 100 %、 150 %、 200 %、 300%等。目前年產量超過千噸的分散染料品種已有近 30 個 ,超過萬噸的分散染料品種有7 個 ,即分散深藍 HGL、分散藍 EXSF 300%、分散紅玉 S2GFL、分散黃棕 S2RFL、分散紅 3B/FB、分散藍 2BLN 和分散黑 EXSF 300 %。 (2)出口發(fā)展迅速：在我國出口的染料中 ,以分散染料的數(shù)量最多。 2022 年出口量達 9. 63萬噸 ,占我國染料出口總量的 42. 5%。出口創(chuàng)匯接近 2. 47億美元 ,占我國染料出口創(chuàng)匯的 38. 2%,直接出口的國家和地區(qū)達 75 個。 2022 年出口的分散染料品種超過 80 個 ,占我國分散染料生產品種約 55 %。所以 ,分散染料是我國出口量、出口創(chuàng)匯和出口品種最大的染料類別。 (3)生產相對集中：我國分散染料的生產企業(yè)雖有 100 多家 ,但主要集中在浙 江省 ,其中浙江龍盛集團股份有限公司、浙江閏土化工集團公司和杭州吉華化工有限公司 3 家企業(yè)的年產量超過了 25 萬噸 ,占我國分散染料產量的 75 %以上 ,基本上控制著我國分散染料的 市場。 發(fā)展趨勢 由于新型纖維 (如超細滌綸纖維、玉米纖維、 PTT 纖維、 T400 纖維和差別化滌綸纖維等 )、混紡交織物 (如 PES/PA、 PES/Elastof、 PES/Cell 等 )、印染工藝和設備性能等發(fā)展 ,要求分散染料不僅在數(shù)量上 ,更重要的是在質量和品種上要有更大的改進。我國分散染料品種和質量的研究和發(fā)展重點將集中在下列幾個方面：滌綸超細纖維用分散染料的提升力和牢度；織物的牢度性能要求；高耐光牢度的新型分散染料；新型高性能分散染料；適用于 PES/PA 等混紡織物染色的新型分散染料；研究和開發(fā)適用于新型紡織纖 維染色的分散染料；研究和開發(fā)節(jié)能型分散染料；深入研究和完善商品化技術、提高現(xiàn)有分散染料質量；使用高新技術和清潔工藝 ,提高分散染料的精細化水平。 載體的發(fā)展 1950 年 ,Waters 首次用“載體”來定義在滌綸染色過程中對分散染料具有促進 上染率作用的化合物 ,隨后 ,眾多學者陸續(xù)對染色載體開始研究。 天津工業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)論文 3 苯酚及苯衍生物類載體是較早出現(xiàn)的一批載體 ,苯酚衍生物和苯環(huán)取代物都是小分子化合物 ,在染浴中 ,這些小分子化合物很容易擴散到纖維無定型區(qū) ,增大纖維的自由體積 ,起到增塑劑的作用 ,因此 ,這類化合物可以用做染色載體。 Roberts[3]等人對不同化學結構載體在高溫高壓和沸染工藝染色中的作用進行了研究 ,發(fā)現(xiàn)鄰苯基苯酚和甲苯在沸染工藝中 ,可顯著提高染料的上染量 ,但在高溫條件下的均染性不好 。丁基苯甲酸鈉、苯基苯甲酸鈉用作染色載體時 ,對染料上染量提高不大 ,但是一種較好的高溫均染劑 。同時他們還發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯既是一種良好的高溫均染劑又可在載體染色時提高上染量。 滌綸纖維的化學結構是聚對苯二甲酸乙二酯 ,屬于典型的酯類化合物。根據(jù)相似相溶原理 ,酯類化合物對滌綸有增塑、膨化作用 ,有利于分散染料向纖維內部擴散 ,有較好的促染作用 ,因此我國學者研究 了眾多酯類化合物或其復配物對滌綸纖維染色性能的影響 ,但能將載體具體結構公開的產品較少。紀佩珍 [4]指出酯類化合物助染劑 SD,不僅能提高分散染料的上染率 ,而且織物色澤鮮艷、勻染性、滲透性好、無毒、易于洗除、使用方便 ,但這種助染劑對染料的選擇性強。紀晉敏 [5]等研制的助劑 SJ 是酯類有機化合物與醚類等多種有機物的復配物 ,既對纖維起增塑作用 ,又對染料有增溶作用 ,在較低的染色溫度下 ,仍有較高的上染速率 ,對低溫染色有一定的適用性。劉玉莉 [6]等人研究了復配的有機羥基化合物和有機酯化物對滌綸微細纖維染色的影響 ,通過對比 ,發(fā)現(xiàn)酯類載體對滌綸纖維染色效果優(yōu)于有機羥基類化合物 ,應用此類載體可在常壓 100℃ 的條件下上染滌綸微細纖維。祁珍明等人 [7]研制了一種 酯 類化合物 DIE,通過研究這種載體對常規(guī)滌綸織物分散染料的上染速率曲線、恒溫上染速率曲線的影響來看 ,此載體的促染作用比冬青油緩和 ,有利于勻染 ,載體對染料的提升性好 ,有利于染深色產品 ,且最佳用量僅為 1g/L,但載體 DIE 分子較大 ,低溫條件下促染作用不明顯 ,只有在較高的溫度下載體 DIE 才能進入纖維 ,對纖維起增塑作用。楊軍 [8]等人以有機羧酸和多元醇為原料合成了一種化合物 ,將所得的化 合物與其它表面活性劑復配得到一種新型載體 ZTECO,載體 ZTECO 對滌綸的增深、膨化作用好 ,可能使滌綸在常壓、 100℃ 條件下染色 ,對染料的各項牢度和色光無不良影響 ,是一種較好的載體。 除 酯 類載體