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基本信息

項目名稱:
滌綸低溫載體染色工藝及其助染機理研究
小類:
能源化工
簡介:
本項目采用一種低毒、無臭、促染效果好、對皮膚沒有刺激作用的環(huán)保型新型載體,對滌綸進行低溫載體染色探索,研究了低溫載體染色工藝及載體助染機理,目的在于降低印染企業(yè)機械、能源和生產(chǎn)周期等方面的費用,節(jié)約成本,降低能耗。同時解決高溫對混紡織物中氨綸、羊毛、真絲等不耐高溫纖維的影響問題,獲得高品質(zhì)的染色織物,為不耐高溫的滌綸混紡織物染色提供了一條有效途徑。
詳細介紹:
目前滌綸染色主要采用高溫高壓法和熱熔法,能耗高,用于滌綸與其他不耐高溫纖維混紡織物染色時,會損傷其他纖維。而載體低溫染色中常用的染色載體大多有毒有味,生物降解性差,染色后較難去除,造成染色牢度、織物強力下降,并對人體產(chǎn)生刺激作用,環(huán)境污染較為嚴重。本項目探索采用一種無毒、無臭、促染效果好、不降低染料親和力、不影響色澤和牢度、對皮膚沒有刺激作用、易于洗除的環(huán)保型新載體,進行滌綸低溫載體染色工業(yè)化探索。目的在于降低印染企業(yè)機械、能源和生產(chǎn)周期等方面的費用,節(jié)約成本,降低能耗。同時解決高溫對混紡織物中氨綸、羊毛、真絲等不耐高溫纖維的影響問題,使各種纖維的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,獲得高品質(zhì)染色織物,為不耐高溫滌綸混紡織物染色提供一條有效途徑。 主要內(nèi)容: (1)采用環(huán)保型載體甲基丙烯酸甲酯對滌綸及其混紡織物進行低溫常壓染色,研究甲基丙烯酸甲酯對滌綸分散染料染色性能的影響,研究染色動力學、染色熱力學,構建染色模型,研究上染百分率、色牢度等染色性能,開發(fā)節(jié)能、高效、短流程染色工藝,降低染色溫度,縮短染色時間。 (2)探索甲基丙烯酸甲酯染色助染機理,為滌綸分散染料低溫載體染色提供理論依據(jù)。主要采用差熱分析、掃描電鏡、紅外光譜等分析測試方法從滌綸結晶度、表面形態(tài)、化學變化等方面研究新型載體的助染機理。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

滌綸性能優(yōu)異,可純紡、混紡或交織,廣泛用于服裝、家用紡織品和產(chǎn)業(yè)用紡織品,主要采用分散染料高溫高壓法和熱熔法進行染色。這兩種染色方法都要有高溫高壓條件,存在工藝復雜、成本和能耗高等不足之處,使滌綸染色受到很大局限。近年來滌綸與其它纖維混紡織物應用更為廣泛,一些不耐高溫的纖維,如羊毛、蠶絲、醋纖、氨綸等與滌綸纖維混紡,染色溫度受到限制。因此,進行滌綸低溫常壓染色工業(yè)化探索具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

科學性、先進性及獨特之處

本項目采用環(huán)保型載體甲基丙烯酸甲酯對滌綸及其混紡織物進行低溫常壓染色,研究甲基丙烯酸甲酯對滌綸分散染料染色性能的影響,研究染色動力學、染色熱力學,構建染色模型,研究上染百分率、色牢度等染色性能,開發(fā)節(jié)能、高效、短流程染色工藝,降低染色溫度,縮短染色時間。

應用價值和現(xiàn)實意義

本項目采用新型載體對滌綸進行低溫載體染色探索,研究低溫載體染色工藝及載體助染機理,目的在于降低印染企業(yè)機械、能源和生產(chǎn)周期等方面的費用,節(jié)約成本,降低能耗。同時解決高溫對混紡織物中氨綸、羊毛、真絲等不耐高溫纖維的影響問題,獲得高品質(zhì)的染色織物,為不耐高溫的滌綸混紡織物染色提供了一條有效途徑。 本項目開發(fā)出的環(huán)保型載體及滌綸混紡織物節(jié)能、高效、短流程、低溫染色工藝可向廣大印染企業(yè)進行推廣應用。

學術論文摘要

本文在分散染料染浴中加入苯甲醇對滌綸進行染色,研究了苯甲醇對滌綸染色性能的影響。實驗結果表明:在滌綸織物分散染料常壓染色過程中,加入一定濃度的苯甲醇,可以降低滌綸的玻璃化溫度,顯著提高上染百分率和K/S值。

獲獎情況

2009年9月:紹興市首屆大學生科技創(chuàng)新項目立項 2009年12月:浙江省大學生科技創(chuàng)新項目立項 2011年3月:《科技創(chuàng)新導報》發(fā)表論文一篇:苯甲醇存在下滌綸的分散染料低溫染色

鑒定結果

2009年9月:紹興市首屆大學生科技創(chuàng)新項目立項已結題通過; 2009年12月:浙江省大學生科技創(chuàng)新項目立項已結題完成驗收;

參考文獻

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同類課題研究水平概述

滌綸的染色方法主要有高溫高壓染色法、熱熔染色法、載體染色法。 1.高溫高壓染色法 高溫高壓法染色溫度一般在130℃左右,此時水對滌綸的增塑作用較大,使纖維的玻璃化溫度降低,纖維分子鏈段運動較劇烈,分子間微隙增大,有利于分散染料進入纖維內(nèi)部和提高染料的上染量;在高溫高壓條件下,分散染料在染液中的溶解度提高,染液中以分子狀態(tài)存在的染料較多,染料在纖維內(nèi)的擴散速率較高,使分散染料上染滌綸的速率大大提高。染色結束后,當溫度降至玻璃化溫度以下時,纖維分子鍵段運動停止,自由體積縮小,染料與纖維通過范德華力、氫鍵以及機械作用而固著在纖維內(nèi)。 2.熱熔染色法 熱熔染色法是軋染加工,通過浸扎的方式使染料附著在纖維表面,烘干后在干熱條件下對織物進行熱熔處理,而且熱熔時間較短。熱熔染色法是目前滌棉混紡織物染色的主要方法,以連續(xù)化軋染生產(chǎn)方式為主,生產(chǎn)效率高,尤其適用于大批量生產(chǎn)。熱熔染色法的缺點是設備占地面積大,同時對使用的染料有一定的條件限制,染料的利用率較高溫高壓法低。在高溫熱熔染色中,要根據(jù)染料的耐熱性能,選擇適當?shù)臒崛蹨囟群蜁r間。在實際染色時,染料的轉移不可能是完全的,造成棉的沾色,可采用還原清洗或皂洗進行染后處理。 3.載體染色法 載體對滌綸有較大的親和力,能顯著地加快染料的上染,使分散染料對滌綸的染色可采用常壓設備進行染液內(nèi)的載體能很快吸附到纖維表面,在纖維表面形成一載體層,并不斷地擴散到纖維內(nèi)部。載體對滌綸有膨化、增塑作用,使纖維的玻璃化溫度降低,從而使滌綸能在100℃以下染色。此外,載體對染料有增溶作用,吸附在纖維表面的載體層可溶解較多的染料,使纖維表面的染料分子濃度增加,提高了纖維表面和內(nèi)部的染料濃度差,加快染料的擴散速率。載體染色法可降低染色溫度,對滌毛混紡產(chǎn)品的染色有實用價值。 除了上述染色方法外,近年來一些高新技術也應用到聚酯纖維染色工藝上,如微波技術在聚酯纖維染色中的應用、超聲波技術在聚酯纖維染色中的應用、分散染料超臨界二氧化碳流體染色方法、分散染料堿性染色法等。國外有報道稱,滌綸用分散染料在乙烯基單體、過氧化氫作用下可以在85℃染色,其作用不是接枝也不是均聚化,單體的類型、濃度,分散染料及過氧化氫濃度還有染色時間和溫度影響染色深度,此外,還可以從超聲波改性滌綸、雙十二碳烯基二甲基溴化銨促染、酸性染料常溫染色及等離子體處理滌綸方面進行初步探討。
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