轻化课程设计--色媒体改性棉织物及其染色性能的研究.doc

色媒体改性棉织物及其染色性能的研究
学院: 纺织与材料学院
班级: 轻化工程10级03班
姓名: 胥小凤
学号: 41001040119
指导老师: 习智华王雪燕焦林
摘要
我国印染行业废水污染越来越严重,环保压力越来越大,清洁化生产工艺的开发已经刻不容缓。针对活性染料染棉纤维存在吸尽率和固色率低的问题,我们需要在染浴中往往需要加入大量的无机电解质盐来提高染料的上染百分率。但是这些电解质随染色废液排出,同时给环境造成了极大的污染。为此,德美化工研究了一种阳离子助剂即色媒体[1],我们通过实验用色媒体对棉纤维进行改性,发现经过色媒体改性的棉纤维染色性能优越,实现了低盐染色,达到了低污染、低能耗、低水耗的效果。
关键词: 色媒体阳离子改性活性染料低盐染色染色性能
目录
1. 绪论 1
研究背景 1
研究进展及其现状 1
物理方法 1
化学方法 2
本文研究目的、方法及内容 3
2. 理论依据 3
3. 实验部分 4
主要实验材料、化学品及仪器 4
棉织物改性工艺实验设计及其染色 4
色媒体用量不同对棉织物改性及其染色 4
色媒体用量不同对棉织物改性的影响 4
改性后的棉织物染色工艺实验 5
实验步骤 6
处理时间不同对棉织物改性及其染色 8
处理时间不同对棉织物改性的影响 8
改性后的棉织物染色工艺实验 8
实验步骤 8
处理温度不同对棉织物改性及其染色 9
色媒体用量不同对棉织物改性的影响 9
改性后的棉织物染色工艺实验 10
实验步骤 10
NaCl用量对改性、未改性棉纤维的影响及其染色 11
NaCl用量对改性、未改性棉纤维影响工艺 11
棉织物染色工艺 11
实验步骤 12
4. 结论 13
绪论
研究背景
活性染料是棉纤维染色时用的最多、最重要的一种染料。活性染料以其色谱齐全、色泽鲜艳、耐湿处理色牢度较高、价格相对低廉、应用工艺简便、大部分染料结构上不含有致癌芳香胺等优点深受印染界喜爱。但活性染料存在易水解、染料利用率低等缺点,使得活性染料染色时耗水量高,染色牢度受到影响。为了克服这些缺点,在棉织物的传统染色工艺中,使用活性染料染色时,往往采用加入大量的中性电解质的方法来促进染料的上染,这种方法极大地改善了活性染料的易水解和染料利用率低的问题,尤其在大浴比时传统染色工艺的作用更为明显。然而,传统染色工艺中所使用的电解质随染色废液排出,会导致废水中盐含量过高,严重影响水资源的生态环境,同时水中盐分过高还会带来土质盐碱化等生态问题,这是当前社会所不能接受的。
研究进展及其现状
目前,通过物理、化学及生物等方法还不能实现印染废水中无机盐的降解和回收,因此,近年来许多印染研究人员一直致力于探求对棉纤维改性处理,以提高染色性能[2],实现绿色染色。纤维素纤维的改性方法有很多,如物理方法、化学处理方法等[3]。
物理方法
物理方法在基本不用或者很少用到化学助剂的情况下,改变纤维的表面结构及其性能,不仅改善了纤维的染色性能,还可以减少污染,有利于保护生态环境。一般物理改性方法有机械法、辐射法、等离子体技术、蒸汽闪爆技术等。
机械方法
该方法主要有研磨法和切碎法两种,通过降低纤维素的结晶度、改变纤维的形态和细微结构,或者增加纤维的表面来提高纤维在化学反应中的可及度[4]。
辐射法
该方法是采用电子射线等对纤维素纤维进行预处理,利用射线的辐射能使纤维素的结构发生变化,降低聚合度、增加活性,提高可及度。
等离子体技术
该方法是利用等离子体中大量的电子、离子、激发态原子、分子等活性粒子,通过轰击棉纤维表面将能量传递给棉纤维,使棉纤维表面的果胶等脱离,并留下深浅不一的凹坑,引起刻蚀现象,同时活性粒子还能是纤维表面发生氧化和接枝,从而增强了棉纤维的吸水性能。
蒸汽闪爆技术
该方法是1927年由一个美国学者提出的,它能使已经渗入纤维内部的水蒸气分子以气流方式,从相对封闭的空隙中高速瞬间释放,使棉纤维紧密堆砌缠绕的内部区域得到有效的疏松,同时纤维素分子内及分子间的氢键发生断裂,使棉纤维的结构造成破坏,赋予材料新的性能[5]。
化学方法
纤维素纤维的化学处理方法主要有三种[6]:
对棉纤维进行表面处理利用化学药品(例如强碱、甘油、液氨、磷酸等)处理棉纤维,改变纤维的物理形态和微结构,使纤维的染色性能发生变化;
对纤维内部进行改性利用化学助剂(例如