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(duì)人體健康無(wú)害,符合現(xiàn)代人們對(duì)自身健康以及對(duì)環(huán)境保護(hù)重視的要求。但是,大多數(shù)天然染料對(duì)棉纖維染色存在上染率低和色牢度差的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本課題研究開(kāi)發(fā)棉纖維的陽(yáng)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(duì)棉纖維進(jìn)行陽(yáng)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(guò)可見(jiàn)光譜分析研究了多種天然染料的穩(wěn)定性;通過(guò)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(guò)白度、頂破強(qiáng)力、含水率和回潮率等測(cè)試研究了改性前后棉織物的物理機(jī)械性能;通過(guò)制作上染速率曲線(xiàn)和吸附等溫線(xiàn),深入研究了天然染料在改性棉織物上染色的動(dòng)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(yáng)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(yáng)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(méi)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(duì)天然染料在棉纖維上染色過(guò)程的控制和對(duì)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(dòng)力學(xué)和染色熱力學(xué)。運(yùn)用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)改性棉纖維上三種天然染料染色的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,計(jì)算天然染料在改性棉纖維上的染色動(dòng)力學(xué)參數(shù);運(yùn)用Langmuir、Freundlich和Nernst3種理論模型對(duì)改性棉纖維上三種天然染料染色的熱