芳砜纶MC复配载体法染色

论文摘要

芳砜纶属芳香族聚酰胺纤维类,由于组成芳砜纶的聚合物大分子主链上含有较高密度的芳环、酰胺基和强吸电子的砜基（—SO2—）,以及芳砜纶的超分子结构立体规整性高,所以大分子及其聚集体之间的相互作用力较强,使得芳砜纶具有很高的玻璃化转变温度,导致染色困难。目前芳砜纶染色采用的主要方法有高温高压法染色、载体法染色和溶胀剂预处理法染色三种。分散染料高温高压法染色,染品色泽黯淡;载体法染色,染品得色最深的载体是苯乙酮,但苯乙酮具有强烈的刺激性气味,且染色后织物上的气味难以去除;溶胀剂预处理法染色可明显提高芳砜纶的可染性,但染后织物的面积收缩较大。本文使用无毒性、气味低的载体OM,并与载体PO复配成复配载体MC。MC能明显提高芳砜纶织物的可染性,其最佳染色工艺为:染色温度130℃,OM用量8g/L,在此条件下用阳离子染料MaxilonRed SL 200%（2%,owf）染色后织物收缩率为7.8%,K/S值为24.7。而20 g/L苯乙酮载体法染色织物收缩率为24.4%,K/S值为25.9。与其它芳砜纶染色方法比较,MC法在提高芳砜纶的可染性方面效果明显。与苯乙酮载体染色相比,MC染色的K/S值仅比苯乙酮染色的稍低,但它没毒性,刺激气味小,染色后织物上略有残留气味;与Sa染色相比,MC染色的K/S值较高,MC用量比Sa的显著降低;与溶胀剂预处理法相比,MC法染色织物面积收缩小,采用一浴一步法染色,工艺简单。MC对芳砜纶进行染色,纤维的透染性好;染色织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度和耐酸碱汗渍牢度均在4级以上,耐光色牢度较低（3级左右）。芳砜纶经MC处理后,纤维表面稍有蚀刻现象,纤维的结晶度略有增大。芳砜纶织物经MC处理后断裂强力下降,平均单纱强力损失了15.0%。芳砜纶热重分析显示MC除对芳砜纶起到溶胀作用外,对芳砜纶大分子链段也稍有破坏。差示扫描量热分析与染色数据对应得出,较好的芳砜纶染色载体为弱水溶性、对芳砜纶具有剧烈溶胀作用的极性物质。复配载体对染料的增溶作用明显,MC对提纯的分散染料Foron Scarlet RD-2R的溶解度为3.96g/L。芳砜纶织物经MC处理后,垂直燃烧性能没有变化,LOI值下降5.5个百分点。MC也适合用于芳纶和涤纶的分散染料载体染色。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 芳砜纶的性能和应用
• 1.2.1 芳砜纶的化学结构
• 1.2.2 芳砜纶的物理化学性能
• 1.2.3 芳砜纶的用途
• 1.3 芳砜纶的染色
• 1.3.1 分散染料高温高压法染色
• 1.3.2 载体作用机理
• 1.3.2.1 分散染料载体法染色
• 1.3.2.2 阳离子染料载体法染色
• 1.3.3 溶胀剂预处理芳砜纶染色
• 1.4 芳砜纶染色方法比较
• 1.5 载体的种类、染色的缺陷以及选取载体考虑的因素
• 1.5.1 载体的种类
• 1.5.2 载体法染色的缺陷
• 1.5.3 选取载体考虑的因素
• 1.6 本论文研究的目的和内容
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 材料
• 2.2 化学品
• 2.2.1 染料
• 2.2.2 药品与试剂
• 2.3 实验内容
• 2.3.1 织物染色前处理
• 2.3.2 织物染色工艺与处方
• 2.3.3 织物染色后处理
• 2.4 芳砜纶处理与性能测试
• 2.4.1 染色表面深度
• 2.4.2 织物收缩率
• 2.4.3 染料残余率
• 2.4.4 载体残余率
• 2.4.5 染色透染性
• 2.4.6 纤维纵向形态
• 2.4.7 耐洗色牢度
• 2.4.8 耐摩擦色牢度
• 2.4.9 耐汗渍色牢度
• 2.4.10 耐光色牢度
• 2.4.11 断裂强力和断裂伸长率
• 2.4.12 纤维结晶度
• 2.4.13 热重分析（TGA）
• 2.4.14 差示扫描量热分析（DSC）
• 2.4.15 燃烧性能
• 2.4.16 染料的提纯和载体助溶染料吸光度测试液配制
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 芳砜纶载体法染色工艺的确定
• 3.1.1 染色载体初选
• 3.1.2 染色温度的确定
• 3.1.3 染色载体及其用量的确定
• 3.1.4 染色载体的复配
• 3.1.4.1 复配载体物质的选定
• 3.1.4.2 载体复配比的选定
• 3.1.4.3 复配载体中OM用量对织物手感的影响
• 3.1.4.4 复配载体中PO用量对织物手感的影响
• 3.1.5 芳砜纶MC染色染料的提升力
• 3.2 MC载体染色织物的染色性能与牢度
• 3.2.1 三原色染色性能
• 3.2.2 纤维透染性
• 3.2.3 染色牢度
• 3.3 载体MC对芳砜纶其他性能的影响
• 3.3.1 织物上载体残余率
• 3.3.2 载体对芳砜纶的溶解性
• 3.3.3 纤维纵向表面形态
• 3.3.4 纤维结晶度
• 3.3.5 织物和纱的拉伸性能
• 3.3.6 热重分析（TGA）
• 3.3.6.1 载体OM的热重分析（TGA）
• 3.3.6.2 芳砜纶的热重分析（TGA）
• 3.3.7 纤维的差示扫描量热分析（DSC）
• 3.3.7.1 未处理芳砜纶的DSC分析
• 3.3.7.2 不同化合物作用于芳砜纶的DSC分析
• 3.4 MC对芳砜纶织物阻燃性能的影响
• 3.4.1 MC垂直燃烧性能
• 3.4.2 极限氧指数（LOI）
• 3.5 MC对染料的助溶作用
• 3.6 MC对不同种类织物的染色性能
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢