滌綸纖維以D5為介質(zhì)的分散染料非水染色研究.pdf

1、滌綸纖維的染色通常在水中進(jìn)行。染色時(shí)分散染料借助大量分散劑以懸浮體狀態(tài)穩(wěn)定分散在體系中,在高溫下完成染色過(guò)程。染色完成后染浴中會(huì)殘留部分染料和大量的分散劑,隨著廢水排放對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此,改進(jìn)滌綸的染色工藝,減少污染物排放是滌綸染色研究的重要課題。其中無(wú)水或少水染色技術(shù)的研究和開發(fā)一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 本文采用新型環(huán)保的D5代替水作為染色介質(zhì),研究分散染料對(duì)滌綸的染色技術(shù)。相對(duì)水來(lái)說(shuō),D5對(duì)分散染料有一定的溶解

2、和分散能力,在不添加分散劑的情況下使用純分散染料就能對(duì)滌綸染色,染色后的D5可以回收利用,有望大幅度減少染色污染物的排放。
　　 在染色過(guò)程中,在D5介質(zhì)中加入少量小分子膨化劑X可以明顯的提高分散染料的染色性能,該膨化劑無(wú)色無(wú)味無(wú)毒,對(duì)環(huán)境無(wú)害。在此基本工藝條件下,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)選出分散蘭183和分散橙29在D5介質(zhì)中的較佳的染色工藝。分散蘭183染色的較佳工藝條件為:純?nèi)玖嫌昧?.8％(o.w.f),布樣重1g,

3、膨化劑X用量2.5％(o.w.D5),溫度130℃,浴比1:20,染色時(shí)間60min;分散橙29染色的較佳工藝條件為:純?nèi)玖嫌昧?.8％(o.w.f),布樣重1g,溫度120℃,膨化劑X用量2.5％(o.w.D5),浴比1:20,染色時(shí)間60min。優(yōu)化后的工藝可以達(dá)到與常規(guī)高溫高壓水浴染色相近的效果。
　　 通過(guò)分光光度計(jì)對(duì)D5介質(zhì)中分散染料的最大吸收波長(zhǎng)和吸光值進(jìn)行測(cè)定,并與水介質(zhì)中的對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)D5介質(zhì)對(duì)分散染料的色光沒

4、有影響,分散染料在D5中的溶解度也比在水中要高;對(duì)分散染料在D5和水介質(zhì)中的Zeta電位進(jìn)行測(cè)定分析,結(jié)果顯示分散染料在D5介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性要明顯好于水中。
　　 采用紅外光譜、Tg、X-射線衍射儀、DSC以及強(qiáng)力測(cè)試對(duì)D5處理過(guò)的滌綸纖維進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):D5對(duì)纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)沒有影響;在D5中染色的纖維熱穩(wěn)定性提高;經(jīng)過(guò)D5、水處理的纖維和原樣在X衍射峰的位置、半峰寬、晶面間距、晶粒尺寸存在的差異很小,說(shuō)明D5的作用不會(huì)改

5、變纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu);對(duì)纖維的熔融峰溫度,熔融熱焓,結(jié)晶度進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)D5處理的纖維熔融溫度比原樣要高,結(jié)晶度也比原樣高;D5對(duì)纖維的機(jī)械性能沒有影響。
　　 通過(guò)繪制上染速率曲線,測(cè)定了分散染料在D5和水中擴(kuò)散系數(shù),擴(kuò)散活化能。在D5介質(zhì)中,染料在纖維中的表觀擴(kuò)散系數(shù)隨著溫度的升高逐漸增大,并且在相同的溫度條件下,分散染料在D5中的擴(kuò)散系數(shù)要高于水中;分散染料在D5中擴(kuò)散活化能ED5為136.65J/mol,在水中擴(kuò)散活化能E

6、水為156.34J/mol。
　　 通過(guò)繪制吸附等溫線,計(jì)算出分散染料在D5中120℃和130℃條件下的分配系數(shù)K分別為23.428和30.012。由測(cè)得分配系數(shù)可計(jì)算出各種熱力學(xué)參數(shù)。120℃溫度條件下,分散染料在D5中染色親和力為-10.305 kJ/mol;130℃溫度條件下,分散染料在D5中染色親和力為-11.397 kJ/mol;分散染料在D5中的染色熱為-32.611 kJ/mol,染色熵為0.1092 kJ/K·m