蠶絲纖維有機(jī)小分子陽離子高效促染研究.pdf

1、蠶絲有“纖維皇后”的美譽(yù),織成的絲綢是傳統(tǒng)的高檔服裝面料。傳統(tǒng)絲綢染色一般采用酸性染料、酸性媒染染料、含媒染料、直接染料染色,染出的絲綢皂洗牢度低。近年來,活性染料也越來越多地用于絲綢染色?；钚匀玖戏肿幽芘c絲素分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成共價(jià)鍵結(jié)合,所以濕處理牢度很高,一般能達(dá)到4級以上。但是,活性染料在絲綢上的固色率很低,并且要用大量的中性鹽進(jìn)行促染。染色廢水色度高、鹽含量高,污染嚴(yán)重,處理負(fù)荷大。
　　 為提高絲綢皂洗牢度和降低染

2、色廢水污染,近年來,對絲綢的染色研究有:懸浮體染色法;分散染料、分散活性染料、酸性染料超臨界二氧化碳染色;用硫化染料染色;對絲綢接枝陽離子或殼聚糖改性染色;在活性染料分子中引入疏水鏈或帶有不同形式的氨基聚合鏈,以提高絲綢染色的固色率等等。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種新的蠶絲織物活性染料的高效促染原理。研究了系列有機(jī)小分子陽離子對活性染料染色蠶絲纖維的促染作用。包括五種有機(jī)小分子陽離子對活性染料在絲綢上的促染效果;研究了小分子陽離子促染

3、劑促染蠶絲織物的色牢度;研究了有機(jī)陽離子和硫酸鈉分別作為活性染料上染蠶絲纖維中的促染劑時(shí),上染過程的吸附速率曲線,并通過準(zhǔn)一階和準(zhǔn)二階吸附動(dòng)力學(xué)模擬方程擬合了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對染色動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)進(jìn)行了分析;分析了小分子陽離子濃度和溫度對活性染料溶液的吸收光譜曲線的影響:分析了促染劑濃度對蠶絲織物表面電位的影響。結(jié)果表明:
　　 (1)有機(jī)小分子陽離子對活性染料在蠶絲纖維上的染色具有高效的促進(jìn)作用,染料具有很高的上染率和固色率。小分子陽

4、離子的疏水性越大,對活性染料的上染促進(jìn)作用越好。十六烷基三甲基溴化銨的促染效果最好,上染率接近100%,十二烷基三甲基溴化銨作促染劑時(shí),上染率接近98%。小分子陽離子的最長疏水碳?xì)滏溙荚訑?shù)大于等于12時(shí),陽離子會(huì)阻礙活性染料分子與纖維大分子之間的固色反應(yīng),使得固色率較低(小于85%);其碳原子數(shù)小于等于8時(shí),不僅不會(huì)阻礙活性染料的固色反應(yīng),反而對固色反應(yīng)有促進(jìn)作用,固色率與上染率之比達(dá)到98%左右。染料利用率提高,染色廢水色度降低。<

5、br>　　 (2)有機(jī)小分子陽離子作蠶絲纖維的活性染料染色時(shí)的促染劑,在較低濃度下(2～6g/L),染料就能有很高的上染率和固色率。與傳統(tǒng)的中性鹽促染劑相比,濃度降低40倍以上。
　　 (3)研究了三支促染劑辛基三甲基溴化銨、已基丁基二甲基溴化銨和雙己基二甲基溴化銨促染織物的色牢度。小分子陽離子促染的蠶絲織物與用硫酸鈉作促染劑時(shí)染得的織物色牢度相當(dāng)甚至更高,都在4級以上,部分皂洗牢度甚至能達(dá)到5級。
　　 (4)有機(jī)小

6、分子陽離子作蠶絲纖維活性染料染色時(shí)的促染劑時(shí),上染初始吸附速率高于硫酸鈉促染。溫度越高,染料初始吸附率越高,上染在30min就基本達(dá)到平衡,最終平衡吸附量隨溫度變化不大。硫酸鈉作助劑時(shí),溫度對上染吸附速率的影響較大,上染在50min之后才開始平衡,溫度越高,平衡吸附量越大,但比陽離子作促染劑時(shí)的染料吸附量低。
　　 (5)蠶絲纖維的活性染料染色中用有機(jī)小分子陽離子作促染劑時(shí),上染吸附過程符合準(zhǔn)二階動(dòng)力吸附模擬方程,用其擬合曲線計(jì)

7、算出來的平衡吸附量與實(shí)驗(yàn)值相當(dāng)吻合。
　　 (6)有機(jī)小分子陽離子的濃度變化對活性染料溶液的吸收光譜曲線有影響。有機(jī)小分子陽離子濃度越高,相同染料濃度的吸光度下降,最大吸收波長往長波方向移動(dòng)3～5nm。溫度越高,吸光度越高,最大吸收波長往短波方向移動(dòng)2～7nm。表明小分子陽離子與活性染料之間有相互作用?？赡荜栯x子與活性染料陰離子形成了離子對,使得染料電荷被部分中和,染料分子有所聚集,降低了陰離子染料的水溶性,從而增加了活性染料的

8、上染直接性,有利于上染。
　　 (7)硫酸鈉濃度越高,蠶絲織物的表面電位的絕對值越小,在濃度為30g/L時(shí),基本達(dá)到平衡,織物表面電位仍為負(fù)。而染液中加入有機(jī)小分子陽離子后,在陽離子濃度還很低時(shí),織物表面電位的絕對值就急劇下降,表明有機(jī)小分子陽離子能有效地壓縮擴(kuò)散雙電層。在小分子陽離子濃度稍高時(shí),織物電位最終能變?yōu)檎Ｕf明在活性染料染色蠶絲纖維中,有機(jī)小分子陽離子能有效地中和絲素大分子上的羧基和上染到織物上的染料負(fù)電荷,剩下帶正