高效耐光色牢度增进剂的制备及应用

论文摘要

随着社会和经济的发展,环境污染加剧,导致大气臭氧层遭到严重破坏,使到达地球表面的紫外线辐射量不断增加,尤其是破坏性强的短波长紫外线辐射量的增加,威胁着人类生命健康和各种有机高分子材料的使用寿命。与此同时,人们不断追求高品质的生活,对各类服装和纺织品的美观、质量提出高要求。然而,纺织品的耐光色牢度受到紫外线辐射的影响,其与人们对高要求的生活品质不相符,因此,耐光色牢度已经成为纺织品研究领域的重点。本文拟开展紫外线吸收剂选择、分散液制备及其与分散染料高温高压同浴上染涤纶织物性能等方面的研究,研制耐光色牢度增进剂,达到改善涤纶织物耐光色牢度的目的。首先,采用湿式砂磨法制备紫外线吸收剂的水性分散液,探讨了砂磨时间、介质填充率、砂磨温度、分散液固含量、分散剂对分散液中颗粒粒径的影响;同时,研究了不同润湿分散剂、超分散剂对分散液稳定性的影响。在此基础上,通过正交试验,优化得到紫外线吸收剂的最佳砂磨分散工艺。然后,研究了不同结构紫外线吸收剂单独或与分散染料同浴对涤纶织物的上染性能。实验结果表明,紫外线吸收剂UV-1、UV-2对涤纶织物有较高的上染率;紫外线吸收剂和分散染料同浴对涤纶的上染率和上染量较各自单独上染时都有不同程度的降低,且紫外线吸收剂对涤纶的上染性能越好,则对分散染料上染涤纶的影响越明显。同时,还研究了紫外线吸收剂上染涤纶的动力学,结果发现UV-1、UV-2对涤纶的平衡吸附量高。当UV-1、UV-2分别与分散染料同浴高温高压上染涤纶时,适当延长保温时间,可以提高紫外线吸收剂对涤纶的上染量。紫外线吸收剂上染涤纶织物后可以显著改善其紫外防护性能。结果表明,在300～360nm具有较强、均匀吸收强度,且对涤纶有较高上染率的UV-1改善涤纶织物紫外防护性能的作用最强;在260～290nm具有明显优势吸收、且对涤纶上染率高的UV-2次之。以UV-1、UV-2为有效成分制备的耐光色牢度增进剂,用于与分散染料同浴染色时,耐光色牢度增进剂对分散染料原有的染色性能无明显影响,并且上染到涤纶纤维中的紫外线吸收剂具有良好的耐热加工性能和耐水洗性能;考察UV-1、UV-2改善涤纶织物耐光色牢度的作用,发现UV-1、UV-2可使原来低耐光色牢度的分散染料涤纶染色织物的耐光色牢度提高1～2.5级;UV-1、UV-2可使原来较高耐光色牢度的分散染料染色涤纶织物的耐光色牢度提高0.5～1级;UV-1、UV-2与高耐光色牢度的拼色分散染料同浴上染涤纶,染色织物耐光色牢度可以提高0.5级。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 背景和意义
• 1.2 紫外线吸收剂简介
• 1.2.1 紫外线吸收剂的分类及作用机理
• 1.2.2 紫外线吸收剂对涤纶织物的上染性能
• 1.3 紫外线吸收剂水性分散体系的制备
• 1.3.1 超细颗粒水性分散体系的制备方法
• 1.3.2 超细颗粒水性分散体系的稳定方法
• 1.4 紫外线吸收剂改善纺织品耐光色牢度的应用现状
• 1.5 研究的主要内容
• 第二章 高效耐光色牢度增进剂的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验材料与药品
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验及测试方法
• 2.2.3.1 砂磨工艺实验
• 2.2.3.2 耐光色牢度增进剂的制备
• 2.2.3.3 紫外线吸收剂分散液颗粒粒径的测试
• 2.2.3.4 紫外线吸收剂分散液离心稳定性的测试
• 2.2.3.5 耐光色牢度增进剂储存稳定性的测试
• 2.2.3.6 耐光色牢度增进剂与染液的相容性测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 紫外线吸收剂砂磨细化工艺的单因素分析
• 2.3.1.1 砂磨时间对颗粒粒径的影响
• 2.3.1.2 介质填充率对颗粒粒径及砂磨效率的影响
• 2.3.1.3 砂磨温度对颗粒粒径及砂磨效率的影响
• 2.3.1.4 砂磨液固含量对颗粒粒径及砂磨效率的影响
• 2.3.1.5 分散剂对颗粒粒径及砂磨效率的影响
• 2.3.2 紫外线吸收剂分散稳定工艺研究
• 2.3.2.1 润湿分散剂对紫外线吸收剂分散稳定性的影响
• 2.3.2.2 超分散剂对紫外线吸收剂分散稳定性的影响
• 2.3.3 紫外线吸收剂砂磨分散正交试验
• 2.3.4 耐光色牢度增进剂储存稳定性及应用稳定性研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 紫外线吸收剂对涤纶的上染性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验材料与药品
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 实验及测试方法
• 3.2.3.1 紫外线吸收剂的提纯及吸收光谱曲线的测定
• 3.2.3.2 紫外线吸收剂单波长标准工作曲线的绘制
• 3.2.3.3 紫外线吸收剂分散液中紫外线吸收剂含量的标定
• 3.2.3.4 织物前处理方法
• 3.2.3.5 紫外线吸收剂上染涤纶的配方及工艺
• 3.2.3.6 紫外线吸收剂双波长标准工作曲线的绘制
• 3.2.3.7 紫外线吸收剂对涤纶织物上染率的测试
• 3.2.3.8 分散染料对涤纶织物上染率的测试
• 3.2.3.9 紫外线吸收剂恒温上染速率曲线的测定
• 3.2.3.10 动力学参数的测定
• 3.2.3.11 涤纶织物紫外透过率曲线的测定和UPF 值的计算
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 紫外线吸收剂的结构与紫外吸收光谱曲线的关系
• 3.3.2 不同紫外线吸收剂对涤纶织物的上染率及上染量
• 3.3.3 紫外线吸收剂/分散染料同浴上染涤纶时的相互影响
• 3.3.4 紫外线吸收剂对涤纶上染的动力学研究
• 3.3.4.1 紫外线吸收剂对涤纶的上染速率曲线
• 3.3.4.2 紫外线吸收剂上染涤纶的动力学参数及分析
• 3.3.5 紫外线吸收剂改善涤纶织物紫外防护性能研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 耐光色牢度增进剂改善涤纶织物耐光色牢度的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验材料与药品
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 实验部分
• 4.2.3.1 涤纶织物色光稳定性及染色不均匀度的测试
• 4.2.3.2 分散染料耐洗色牢度的测试
• 4.2.3.3 分散染料耐摩擦色牢度的测试
• 4.2.3.4 分散染料耐热压色牢度的测试
• 4.2.3.5 涤纶织物中紫外线吸收剂耐加工性能的测试
• 4.2.3.6 涤纶织物中紫外线吸收剂耐水洗性能的测试
• 4.2.3.7 涤纶染色织物耐光色牢度的测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 耐光色牢度增进剂对分散染料上染涤纶织物的影响
• 4.3.1.1 耐光色牢度增进剂对染色涤纶织物色光的影响
• 4.3.1.2 耐光色牢度增进剂对涤纶织物染色均匀性的影响
• 4.3.1.3 耐光色牢度增进剂对分散染料染色牢度的影响
• 4.3.2 涤纶织物中紫外线吸收剂的耐用性研究
• 4.3.2.1 涤纶织物中紫外线吸收剂的耐加工性能考察
• 4.3.2.2 涤纶织物中紫外线吸收剂的耐水洗性能考察
• 4.3.3 耐光色牢度增进剂改善涤纶织物耐光色牢度的作用
• 4.3.3.1 耐光色牢度增进剂改善单色分散染料染色涤纶织物的耐光色牢度
• 4.3.3.2 耐光色牢度增进剂改善拼色分散染料染色涤纶织物的耐光色牢度
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 对今后工作的建议
• 参考文献
• 附录
• 攻读期成果
• 致谢