改性超支化聚合物

指導(dǎo)老師丁穎

041508130王莉

改性超支化聚合物對木棉纖維的應(yīng)用研究1主要研究內(nèi)容探索超支化聚合物改性木棉纖維后的上染工藝條件。在此實(shí)驗(yàn)中通過實(shí)驗(yàn)獲取超支化聚合物改性后木棉纖維的上染率及固色率，最后確定改性工藝參數(shù)。2實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x目的

利用超支化聚合物，對木木棉纖維進(jìn)行改性，結(jié)合傳統(tǒng)染色工藝，研究木木棉纖維對活性染料的上色及固色效果。意義

本課題旨在用超支化聚合物使其對木棉纖維進(jìn)行改性，使木棉具有合適的基團(tuán)與染料有更好的結(jié)合，以提高纖維的上染率及固色率。3報(bào)告內(nèi)容1研究背景實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)結(jié)果2344研究背景木棉纖維特點(diǎn)現(xiàn)有染色工藝染色特點(diǎn)

木棉類面料因其優(yōu)異的服用性能而成為目前深受歡迎的天然環(huán)保面料，但長期以來，由于對木棉纖維的染色性能缺乏系統(tǒng)的研究，故其染色性能一直無法滿足市場需要，嚴(yán)重制約了木棉類面料的開發(fā)及應(yīng)用。因此木棉纖維染色性能的研究成為了服飾面料行業(yè)研究人員的重要課題之一。5Contents文獻(xiàn)查找閱讀

，實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備

HBP-NH2

對木棉的預(yù)處理研究木棉纖維改性后染色工藝條件研究分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

4123實(shí)驗(yàn)內(nèi)容6實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)流程圖7實(shí)驗(yàn)試劑與儀器序號名稱生產(chǎn)廠家1234567722型分光光度計(jì)電子天平RY-25012常溫型染樣機(jī)101-1型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱ColorQuestXE測色配色XD-C14型耐水洗色牢度測試儀比色灰卡上海精密儀器儀表公司梅特勒-托利多中國公司上海龍?jiān)齐娮涌萍加邢薰旧虾ＨA聯(lián)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備公司美國HunterLab公司旭東儀器有限公司上海紡織工藝技術(shù)監(jiān)督所序號名稱型號生產(chǎn)廠家12345氫氧化納硅酸鈉無水碳酸鈉30%雙氧水氯化鈉分析純AR分析純AR分析純AR分析純AR分析純AR國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司上海凌峰化學(xué)試劑有限公司上海虹光化工廠國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司試劑儀器8實(shí)驗(yàn)結(jié)果超支化聚合物濃度的預(yù)處理9分析

當(dāng)HBP-NH2水溶液的濃度達(dá)到3g/L時(shí)，上染率達(dá)到最高，接下來隨著HBP-NH2水溶液的濃度的提高木棉纖維的上染率逐漸降低。結(jié)論1.超支化聚合物HBP-NH2對木棉纖維具有一定的親和力，在水溶液中能主動吸附至木棉纖維的表面。2.超支化聚合物HBP-NH2在木棉纖維表面的吸附量有限，當(dāng)吸附量達(dá)到一定程度時(shí)，吸附即達(dá)到平衡。

超支化聚合物濃度的預(yù)處理結(jié)果分析10HBP-NH2對木棉纖維溫度的預(yù)處理11浸漬時(shí)間的預(yù)處理12浸漬時(shí)間的預(yù)處理結(jié)果分析隨著浸漬時(shí)間的增長，木棉纖維的染色性能逐漸提高，當(dāng)浸漬時(shí)間達(dá)到一定時(shí)間后染色性能的提高變化不明顯，這說明HBP-NH2在棉織物表面的吸附過程達(dá)到平衡需要一定的時(shí)間。13活性REDFN-R染料濃度的確定木棉纖維改性后染色工藝條件研究14活性REDFN-R染料濃度的結(jié)論分析由圖可見,染料用量為0.5%~3%(o.w.f)時(shí),上染率較高.木棉纖維在染浴中因纖維素纖維的電離而帶負(fù)電荷,而活性染料在染液中亦呈陰離子性。通過改性處理可部分減少或消除木棉纖維上的負(fù)電荷效應(yīng),提高纖維吸附染料的能力,同時(shí)還可以增加活性染料上染的染座,使上染率有所提高。染料用量在一定范圍內(nèi)是因?yàn)槿玖显谌芤褐幸苑肿印⑷玖夏z團(tuán)、聚集體及固體狀態(tài)存在,一般認(rèn)為只有以分子或較小膠團(tuán)狀態(tài)存在的染料才能夠上染纖維,而染料濃度過高,會使聚集體與固體狀態(tài)的染料量增加,同時(shí)染料膠團(tuán)有增大的趨勢,增大的膠團(tuán)亦吸收了部分分子態(tài)染料,最終導(dǎo)致染料的溶解度降低,上染率下降。15染色溫度的研究16NaCl用量的確定17NaCl用量的確定的結(jié)論分析NaCl在染色中的作用可認(rèn)為有二,對于依靠庫侖引力而上染木棉纖維的活性染料,起到緩染作用;而對于依靠直接性上染木棉纖維的活性染料,則起到促染作用。由圖可知，隨著NaCl用量的增加,活性染料在木棉纖維上的上染率略有提高;NaCl用量為20g/L時(shí)上染率較高;隨著NaCl用量過高,上染率反而有所下降究其原因可能是高濃度的NaCl會導(dǎo)致染料在水中聚集,降低上染率。但之后上染率又上升，考慮到染料廢水對環(huán)境的污染，因此,NaCl用量以20g/L為宜。18固色劑Na2CO3用量對上染率的影響19固色劑Na2CO3用量對上染率的影響的結(jié)果分析活性染料與纖維的固色反應(yīng)與固色劑用量有關(guān)。固色劑用量少,纖維素纖維電離不充分,使得染料與纖維的結(jié)合數(shù)量較少;而固色劑用量過多,會導(dǎo)致活性染料水解,失去反應(yīng)活性,無法與纖維素纖維發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。由圖可見,當(dāng)Na2CO3用量為15g/L左右時(shí),活性REDFN-R在木棉纖維上的上染率超過80%;而Na2CO3用量過高，染料染料水解量增加，上染率反而下降。因此,Na2CO3用量以15g/L為宜.20正交實(shí)驗(yàn)分析選定的四個(gè)因素分別為染料濃度(A),染液溫度(B),堿劑用量(C),食鹽用量(D),對每個(gè)因素確定了三個(gè)水平,染料濃度為0.05g/L,0.2g/L,0.3g/L,溫度為25℃、40℃、60℃,純堿量為5g/L,10g/L,15g/L,食鹽量為10g/L,15g/L,20g/L,正交試驗(yàn)方案根據(jù)選定因素和水平數(shù)來確定,因此,我們確定了四因素三水平L9(34)試驗(yàn)方案。21正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析改性木棉纖維的活性染料優(yōu)化染色工藝為:超支化聚合物水溶液濃度0.5g/L,活性染料REDFN-R為0.5%(o.w.f),NaCl為20g/L,浴比1∶100,40℃染色120min,Na2CO3為15g/L固色90min。

22耐洗色牢度的測定

配制標(biāo)準(zhǔn)皂液濃度為5g/L，浴比為1：50.分別裁剪9塊5cm×5cm的貼襯，與上述經(jīng)過正交實(shí)驗(yàn)的九組樣品分別放入耐洗色牢度試驗(yàn)儀配備的容器中，按浴比倒入所需量的皂液，然后蓋緊容器瓶，放入耐洗色牢度試驗(yàn)儀中。預(yù)熱15min，等溫度達(dá)到40℃±2℃。在該溫度條件下處理30min。取出組合試樣，用冷水清洗2次，然后在流動冷水中沖洗10min,擠去水分，展開組合試樣放入低于60℃的烘箱中烘干。最后用灰色樣卡評定試樣的褪色級數(shù)。23樣品K/S值測定

利用ColorQuestXE測色配色儀，取上面分別放于樣品放入耐洗色牢度試驗(yàn)儀配備的容器中的貼襯，進(jìn)行粘色K/S值測定。24實(shí)驗(yàn)