【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的研究和應(yīng)用，僅國外有少量報(bào)道 [9,10]，且理論研究不多 [11]。 滌綸針織物的概述 滌綸針織物由于纖維較細(xì)，單位質(zhì)量纖維束的表面積大，染色時(shí)染料的上染速度快，特別是纖維的初始吸附高，從而導(dǎo)致染色不勻。目前滌綸針織物常用的勻染劑多為陰離子和非離子表面活性劑按一定比例復(fù)配而成的，一般不易被生物降解。本實(shí)驗(yàn)所用的β環(huán)糊精是通過α1，4葡萄糖鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖，含有7個(gè)葡萄糖單元，分子結(jié)構(gòu)中含有疏水空腔，可以與分散染料形成包合物，在染色過程中能夠降低染料的上染速率，從而提高其上染百分率，改變其染色性能，且易于被生物所降解 [12]。滌綸屬疏水性化學(xué)纖維，即聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。目前能對(duì)其進(jìn)行工業(yè)化染色的染料只有分散染料。分散染料對(duì)滌綸織物的上染過程。可看作是分散染料在滌綸纖維中的溶解過程，是純粹的物理過程。染料分子與纖維主要依靠氫鍵、范德華力以及偶極引力而結(jié)合。染色過程主要有3個(gè)階段：滌綸纖維對(duì)分散染料的吸附、分散染料分子向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散、分散染料的擴(kuò)散與反擴(kuò)散的遷化學(xué)化工學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文3移平衡。實(shí)現(xiàn)分散染料對(duì)滌綸纖維的上染只有在高溫高壓、熱熔或添加載體的條件下，將滌綸纖維非結(jié)晶的內(nèi)部孔道打開，染料分子才能有機(jī)會(huì)進(jìn)入到纖維內(nèi)部，從而達(dá)到染色的目的。 β環(huán)糊精在滌綸織物染色中的應(yīng)用(1)提高難溶性染料的溶解度 由于環(huán)糊精分子呈環(huán)狀中空?qǐng)A筒形，其空隙的開口處和外部含有大量的羥基，因此成親水性，而內(nèi)部呈疏水性，因此常用來包合疏水性染料，形成包合物后，染料的“溶解度”增大，如分散黃 23 染料經(jīng) β環(huán)糊精包合后其溶解度可由原來的 23mg/L 增至 589mg/L，從而提高了染料在水中的分散性，使染色后不勻性得到改善。（2）提高勻染性 環(huán)糊精與染料之間形成包合物的主要作用力為疏水鍵，當(dāng)外力大于此作用力時(shí)，染料分子將會(huì)重新釋放出來，因此使用環(huán)糊精染料包合物進(jìn)行染色時(shí)，在染色過程中，隨著染色環(huán)境的改變，染料分子被緩慢地釋放出來，降低了染料的初始上染速率，有利于勻染。隨著染浴溫度的提高和染色時(shí)間的增長(zhǎng)，幾乎所有的染料都會(huì)釋放出來。（3）提高染料上染量，降低染色廢水的染料量 標(biāo)準(zhǔn)分散染料染色時(shí)特別是染深色時(shí)，大量的染料在染浴中仍保持著未固著的狀態(tài)，因此染色廢水中染料量很高，增加了廢水處理的難度，當(dāng)使用環(huán)糊精染料包合物進(jìn)行染色時(shí)，染料以分子形式吸附到纖維表面，染浴中未固著的染料量減少，因此可以提高染料的上染量，減少染色廢水中的殘留染料量，提高了染料的利用率，減輕了染色廢水的處理難度，從生態(tài)方面和經(jīng)濟(jì)方面考慮都是很有利的。（4）增加染料的穩(wěn)定性 在提倡綠色染整的今天，很多研究者把目光放到了天然染料的使用上，但是有的天然染料穩(wěn)定性較差，影響了其染色性能，經(jīng)環(huán)糊精包合后，染料分子進(jìn)入環(huán)糊精的空腔中，染料的活性部分被藏在環(huán)糊精之中，相對(duì)減少了與外界環(huán)境（如光、熱、濕度等）得接觸機(jī)會(huì)，從而提高了染料的穩(wěn)定性。（5）環(huán)糊精在水洗過程中的應(yīng)用 染整加工中通常要使用一些表面活性劑，如潤(rùn)濕劑、勻染劑、乳化劑等，化學(xué)化工學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文4這些表面活性劑對(duì)有的纖維具有一定的親和性，從而吸附在纖維表面，水洗很難去除，有時(shí)會(huì)影響后續(xù)加工，而且也會(huì)影響植物的某些性能，如染色性、表面潤(rùn)濕性、降低拒水整理的效果等。利用環(huán)糊精在水溶液中能夠和表面活性劑形成包合物，在水洗過程中加入環(huán)糊精，可以去除大部分吸附在纖維表面的表面活性劑，減少了表面活性劑對(duì)后序加工的影響，且可減少水洗次數(shù)，節(jié)省水資源 [3,13]。 本課題研究的內(nèi)容及意義本課題主要研究β環(huán)糊精在聚酯超細(xì)纖維染色中的應(yīng)用，分別探究了β環(huán)糊精與分散染料（分散黃、藍(lán)）以及陽離子染料的包合及其對(duì)滌綸織物染色效果的影響。其意義在于一方面β環(huán)糊精與染料分予形成包合物后可以提高分散染料的“溶解度”，使更多的染料“溶解”在染液中，從而使染料以單分子的形式吸附在纖維表面，有利于勻染：另一方面，β環(huán)糊精包合染料后，染色時(shí)緩慢釋放染料，使初始上染速率下降，也可以起到勻染的效果。此外，由文獻(xiàn)上報(bào)道 [14]，染色時(shí)，加入β環(huán)糊精可以提高纖維的得色量。我們知道聚酯超細(xì)纖維的比表面積較大，初始上染速率很高，染色很容易染花，因此從理論上考慮，染色時(shí)加入β環(huán)糊精將會(huì)起到降低初始上染速率，減少染色的不勻性的作用。此外，滌綸超細(xì)纖維得色量也比常規(guī)滌綸纖維低，加入β環(huán)糊精也可以增加超細(xì)纖維的得色量。化學(xué)化工學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文52 實(shí)驗(yàn)部分 材料、儀器和化學(xué)藥品 材料漂白純滌綸針織物 儀器表 1 實(shí)驗(yàn)儀器儀器型號(hào) 生產(chǎn)廠家Y57B 摩色牢度儀 寧波紡織儀器廠YG605C111/1 熨燙升華牢度儀 寧波紡織儀器廠SCT 紡織品測(cè)色配色儀 沈陽彩譜科技有限公司V1200 型可見分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司JJ1 型電熱恒溫水浴鍋 上海普瑞賽斯儀器有限公司XY 系列精密電子天平 常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司HSB24 型高溫染色小樣機(jī) 佛山市禪城區(qū)宏信機(jī)械設(shè)備廠IRE24 型紅外線小樣染色儀 佛山市禪城區(qū)宏信機(jī)械設(shè)備廠AS12 型常溫振蕩式染色小樣機(jī) 佛山市禪城區(qū)宏信機(jī)械設(shè)備廠JJ 型精密增力電動(dòng)攪拌器 江蘇金壇市佳美儀器有限公司001012 型數(shù)顯電熱鼓風(fēng)烘箱 佛山市禪城區(qū)宏信機(jī)械設(shè)備廠 化學(xué)藥品表 2 實(shí)驗(yàn)藥品藥品名稱 公司名稱分散黃 SFN 浙江昱泰染化科技有限公司分散藍(lán) SFN 浙江昱泰染化科技有限公司陽離子紅 X3R 浙江昱泰染化科技有限公司表面活性劑 1227 廣東德美精細(xì)化工股份有限公司β環(huán)糊精 廣東德美精細(xì)化工股份有限公司冰醋酸 上海凌峰化學(xué)試劑有限公司純堿 上海凌峰化學(xué)試劑有限公司化學(xué)化工學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文6 實(shí)驗(yàn)方法 分散染料高溫高壓染色方法 實(shí)驗(yàn)處方和工藝條件表 3 實(shí)驗(yàn)處方試劑 用量分散染料 SFN 2%（owf）β環(huán)糊精 0%、1%、2%9%分散劑 1g/L醋酸調(diào) pH 45浴比 1：50 實(shí)驗(yàn)工藝曲線 125℃，30min 1℃/min 入染 90℃ 2℃/min 室溫 室溫 皂煮、水洗、烘干 實(shí)驗(yàn)步驟 按實(shí)驗(yàn)處方用蒸餾水配制染液，然后在干凈的染杯中加入規(guī)定量的染液（用刻度移液管準(zhǔn)確吸?。?，準(zhǔn)確量取 β環(huán)糊精和分散劑加入染液中，攪拌使其溶解，補(bǔ)足所需要的水量，用醋酸調(diào)節(jié)染浴的 pH 值為 45。染浴配制完畢后，將染浴倒入高溫高壓染色機(jī)的染色杯中，將染色杯放入高溫高壓染色機(jī)中，另將已經(jīng)在水中潤(rùn)濕的滌綸針織物放入染色杯中，按照高溫高壓染色機(jī)的操作步驟進(jìn)行，開始染色。染浴在 90℃以前以 2℃/min 速度升溫，90℃以后升溫速度降到 1℃/min，升溫至 125℃染 30min，染色完畢后取出試樣，冷水洗、皂煮（皂片 2g/L，純堿 2g/L，95℃，10min，浴比 1：30） 、水洗、烘干。 陽離子染料染色方法化學(xué)化工學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文7 實(shí)驗(yàn)處方和工藝條件表 4 實(shí)驗(yàn)處方試劑 用量陽離子紅 X3R %(owf)β環(huán)糊精 5g/L表面活性劑 1227 5g/L染色溫度 90℃醋酸調(diào) pH 4浴比 1：50 染色方法染料對(duì)織物重 %，浴比 1：50，染液 pH=4，用冰醋酸調(diào)節(jié) pH 值。織物于 60℃入染，以 1℃/min 的升溫速度升溫到 90℃，保溫染色半個(gè)小時(shí)，再升溫到 100℃，續(xù)染半個(gè)小時(shí)，取出織物，洗凈、烘干 [16]。表 5 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn) 1 2 3 4 5β環(huán)糊精（ g/L） 5 5 5 — —1227（ml） —（攪拌） — 5 5 —（方法 1 是指染料先在含 β環(huán)糊精的染液中于 60℃下磁攪拌 1h。其它方法中 β環(huán)糊精和表面活性劑 1227 都在染色時(shí)一起加入，其中“—”表示不加 β環(huán)糊精或表面活性劑 1227。 ） 實(shí)驗(yàn)工藝曲線 100℃，30min 1℃/min 90℃，30min 入染 60℃ 1℃/min 50℃ 水洗、烘干化學(xué)化工學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)論文8 測(cè)試方法 分散染料上染百分率的測(cè)定 分光光度計(jì)測(cè)最大波長(zhǎng)參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) ：2022，利用分光光度計(jì)來測(cè)量最大吸收波長(zhǎng)。 工作曲線的繪制、次放入編號(hào)為16的50mL容量瓶中，然后加蒸餾水稀釋至刻度。任意取一濃度的染料溶液，在分光光度計(jì)上測(cè)定該染料的最大吸收波長(zhǎng)λmax，再以該波長(zhǎng)測(cè)定16號(hào)染料溶液相應(yīng)的吸光度A，取16號(hào)染料溶液的相對(duì)濃度分別為10%、20%、40%、60%、80%、100%，用吸光度A作為縱坐標(biāo)，濃度c%作為橫坐標(biāo)，繪出工作曲線。 上染百分率的讀取 染色完畢后用移液管吸取 4mL 殘液于 50mL 容量瓶中，以蒸餾水稀釋至刻度。在該染料的最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定殘液的吸光度 A，在前面繪制出的工作曲線上讀出相應(yīng)的染料濃度（c%）根據(jù)以下公式計(jì)算上染百分率：上染百分率=100%c%。 陽離子染料上染百分率的測(cè)定 最大分光度值的測(cè)試取 2ml 染色前染液于 50ml 容量瓶中，并在分光光度計(jì)上測(cè)出其最大吸收波長(zhǎng) λmax，記錄下對(duì)應(yīng)的吸光度值（A 0） 。 上染百分率的計(jì)算在 90℃下分別取染色后 5min、10min、15min、20min、25min、3