棉纖維改性及其在天然染料染色中的應(yīng)用.pdf

1、天然染料源于自然,環(huán)境生態(tài)相容性好,生物可降解,對人體健康無害,符合現(xiàn)代人們對自身健康以及對環(huán)境保護(hù)重視的要求。但是,大多數(shù)天然染料對棉纖維染色存在上染率低和色牢度差的問題。針對上述問題,本課題研究開發(fā)棉纖維的陽離子化改性技術(shù),并將其應(yīng)用于棉纖維的天然染料染色,有效地改善天然染料在棉纖維上的染色性能。
　　 本論文分別應(yīng)用反應(yīng)型改性劑H和非反應(yīng)型改性劑BE-2對棉纖維進(jìn)行陽離子化改性,優(yōu)選了改性工藝和天然染料在改性棉織物上的染色

2、工藝。通過可見光譜分析研究了多種天然染料的穩(wěn)定性;通過熱重分析和Zeta電位分析研究了改性前后棉織物熱性能和織物表面的電位變化情況;通過白度、頂破強(qiáng)力、含水率和回潮率等測試研究了改性前后棉織物的物理機(jī)械性能;通過制作上染速率曲線和吸附等溫線,深入研究了天然染料在改性棉織物上染色的動力學(xué)和熱力學(xué)性能。
　　 以改性劑H作為棉纖維反應(yīng)型陽離子化改性的改性劑,優(yōu)化的改性配方為:改性劑H濃度4％(o.w.f),平平加O濃度0.6-1％(

3、o.w.f),氫氧化鈉0.5-1g/L,浴比1∶30;優(yōu)化的改性工藝為:常溫升溫至70℃,保溫30分鐘,加氫氧化鈉,反應(yīng)20分鐘,取出水洗。以BE-2作為棉纖維的非反應(yīng)型陽離子化改性的改性劑,優(yōu)化的改性工藝為:改性劑BE-24％(o.w.f),常溫升溫至70℃,保溫10-15 min,浴比1∶30。
　　 棉纖維經(jīng)上述兩種改性方式改性后,Zeta電位明顯趨正,熱穩(wěn)定性略有下降,物理機(jī)械性能沒有顯著變化。天然染料染色棉織物具有較高

4、的得色量,較好的色牢度和勻染性,以及優(yōu)異的紫外防護(hù)性能。
　　 為了提高對天然染料在棉纖維上染色過程的控制和對染色工藝優(yōu)化的理論指導(dǎo)作用,本論文研究了天然染料在改性棉纖維上的染色動力學(xué)和染色熱力學(xué)。運用準(zhǔn)一級動力學(xué)模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型對改性棉纖維上三種天然染料染色的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,計算天然染料在改性棉纖維上的染色動力學(xué)參數(shù);運用Langmuir、Freundlich和Nernst3種理論模型對改性棉纖維上三種天然染料染色的熱