β-环糊精在涤纶针织物染整工艺中的应用毕业论文(编辑修改稿)

β-环糊精在涤纶针织物染整工艺中的应用毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

子结构中含有疏水空腔，可以与 分散 染料形成包合物 ，在染色过程中能够降低染料的上染速率，从而提高其上染百分率， 改变其染色性能， 且 易于被生物所降解 [12]。 涤纶属疏水性化学纤维，即聚对苯二甲酸乙二酯。 目前能对其进行工业化染色的染料只有分散染料。 分散染料对涤纶织物的上染过程。 可看作是分散染料在涤纶纤维中的溶解过程，是纯粹的物理过程。 染料分子与纤维主要依靠氢键、范德华力以及偶极引力而结合。 染色过程主要有 3个阶段：涤纶纤维对分散染料的吸附、分散染料分子向纤维内部的扩散、分散染料的扩散与反扩散的迁移平衡。 实现分散染料对涤纶纤维的上染只有在高温高压、热熔或添加载体的条件下，将化学化工学院 20xx 届本科毕业论文 3 涤纶纤维非结晶的内部孔道打开，染料分子才能有机会进入到纤维内部，从而达到染色的目的。 β 环糊 精 在涤纶织物染色中的 应用 (1)提高难溶性染料的溶解度 由于环糊精分子呈环状中空圆筒形，其空隙的开口处和外部含有大量的羟基，因此成亲水性，而内部呈疏水性，因此常用来包合疏水性染料，形成包合物后，染料的“溶解度”增大，如分散黄 23染料经β 环糊精包合后其溶解度可由原来的 23mg/L 增至 589mg/L，从而提高了染料在水中的分散性，使染色后不匀性得到改善。 （ 2）提高匀染性 环糊精与染料之间形成包合物的主要作用力为疏水键，当外力大于此作用力时，染料分子将会重新释放出来，因此使用环糊精 染料包 合物进行染色时，在染色过程中，随着染色环境的改变，染料分子被缓慢地释放出来，降低了染料的初始上染速率，有利于匀染。 随着染浴温度的提高和染色时间的增长，几乎所有的染料都会释放出来。 （ 3）提高染料上染量，降低染色废水的染料量 标准分散染料染色时特别是染深色时，大量的染料在染浴中仍保持着未固着的状态，因此染色废水中染料量很高，增加了废水处理的难度，当使用环糊精 染料包合物进行染色时，染料以分子形式吸附到纤维表面，染浴中未固着的染料量减少，因此可以提高染料的上染量，减少染色废水中的残留染料量，提高了染料的 利用率，减轻了染色废水的处理难度，从生态方面和经济方面考虑都是很有利的。 （ 4）增加染料的稳定性 在提倡绿色染整的今天，很多研究者把目光放到了天然染料的使用上，但是有的天然染料稳定性较差，影响了其染色性能，经环糊精包合后，染料分子进入环糊精的空腔中，染料的活性部分被藏在环糊精之中，相对减少了与外界环境（如光、热、湿度等）得接触机会，从而提高了染料的稳定性。 （ 5）环糊精在水洗过程中的应用 染整加工中通常要使用一些表面活性剂，如润湿剂、匀染剂、乳化剂等，这些表面活性剂对有的纤维具有一定的亲和性 ，从而吸附在纤维表面，水洗很难去化学化工学院 20xx 届本科毕业论文 4 除，有时会影响后续加工，而且也会影响植物的某些性能，如染色性、表面润湿性、降低拒水整理的效果等。 利用环糊精在水溶液中能够和表面活性剂形成包合物，在水洗过程中加入环糊精，可以去除大部分吸附在纤维表面的表面活性剂，减少了表面活性剂对后序加工的影响，且可减少水洗次数，节省水资源 [3,13]。 本课题研究的内容及意义 本课题主要研究β 环糊精在聚酯超细纤维染色中的应用，分别探究了β 环糊精与分散染料（分散黄、蓝）以及阳离子染料的包合及其对涤纶织物染色效果的影响。 其意义在于一方面β 环糊精与染料分予形成包合物后可以提高分散染料的“溶解度”，使更多的染料“溶解”在染液中，从而使染料以单分子的形式吸附在纤维表面，有利于匀染：另一方面，β 环糊精包合染料后，染色时缓慢释放染料，使初始上染速率下降，也可以起到匀染的效果。 此外，由文献上报道 [14]，染色时，加入β 环糊精可以提高纤维的得色量。 我们知道聚酯超细纤维的比表面积较大，初始上染速率很高，染色很容易染花，因此从理论上考虑，染色时加入β 环糊精将会起到降低初始上染速率，减少染色的不匀性的作用。 此外，涤纶超细纤维得色量也比常规涤纶纤维低，加 入β 环糊精也可以增加超细纤维的得色量。 化学化工学院 20xx 届本科毕业论文 5 2 实验部分 材料、仪器和化学药品 漂白纯涤纶针织物 表 1 实验仪器 仪器型号 生产厂家 Y57B 摩色牢度仪 宁波纺织仪器厂 YG605C111/1 熨烫升华牢度仪 宁波纺织仪器厂 SCT 纺织品测色配色仪 沈阳彩谱科技有限公司 V1200 型可见分光光度计 上海美谱达仪器有限公司 JJ1 型电热恒温水浴锅 上海普瑞赛斯仪器有限公司 XY 系列精密电子天平 常州市幸运电子设备有限公司 HSB24 型 高温染色小样机 佛山市禅城区宏信机械设备厂 IRE24 型红外线小样染色仪 佛山市禅城区宏信机械设备厂 AS12 型常温振荡式染色小样机 佛山市禅城区宏信机械设备厂 JJ 型精密增力电动搅拌器 江苏金坛市佳美仪器有限公司 001012 型数显电热鼓风烘箱 佛山市禅城区宏信机械设备厂 表 2 实验药品 药品名称 公司名称 分散黄 SFN 浙江昱泰染化科技有限公司 分散蓝 SFN 浙江昱泰染化科技有限公司 阳离子红 X3R 浙江昱泰染化科技有限公司 表面活性剂 1227 广东德美精 细化工股份有限公司 β 环糊精 广东德美精细化工股份有限公司 冰醋酸 上海凌峰化学试剂有限公司 纯碱 上海凌峰化学试剂有限公司 化学化工学院 20xx 届本科毕业论文 6 实验方法 实验处方和工艺条件 表 3 实验处方 试剂 用量 分散染料 SFN 2%（ owf） β 环糊精 0%、 1%、 2% 9% 分散剂 1g/L 醋酸调 pH 45 浴比 1： 50 实验工艺曲线 125℃， 30min 1℃ /min 入染 90℃ 2℃ /min 室温 室温 皂煮、水洗、烘干 实验步骤 按实验处方用蒸馏水配制 染液，然后在干净的染杯中加入规定量的染液（用刻度移液管准确吸取），准确量取β 环糊精和分散剂加入染液中，搅拌使其溶解，补足所需要的水量，用醋酸调节染浴的 pH 值为 45。 染浴配制完毕后，将染浴倒入高温高压染色机的染色杯中，将染色杯放入高温高压染色机中，另将已经在水中润湿的涤纶针织物放入染色杯中，按照高温高压染色机的操作步骤进行，开始染色。 染浴在 90℃以前以 2℃ /min速度升温， 90℃以后升温速度降到 1℃ /min，升温至 125℃染 30min，染色完毕后取出试样，冷水洗、皂煮（皂片 2g/L，纯碱2g/L， 95℃ ， 10min，浴比 1： 30）、水洗、烘干。 实验处方和工艺条件 化学化工学院 20xx 届本科毕业论文 7 表 4 实验处方 试剂 用量 阳离子红 X3R %(owf) β 环糊精 5g/L 表面活性剂 1227 5g/L 染色温度 90℃ 醋酸调 pH 4 浴比 1： 50 染色方法 染料对织物重 %，浴比 1： 50，染液 pH=4，用冰醋酸调节 pH值。 织物于60℃入染，以 1℃ /min 的升温速度升温到 90℃，保温染色半个小时，再升温到100℃，续染半个小时，取出织物，洗净、 烘干 [16]。 表 5 实验方法 实验 1 2 3 4 5 β 环糊精（ g/L） 5 5 5 — — 1227（ ml） — （搅拌） — 5 5 — （方法 1是指染料先在含β 环糊精的染液中于 60℃下磁搅拌 1h。 其它方法中β 环糊精和表面活性剂 1227 都在染色时一起加入，其中“ — ”表示不加β 环糊精或表面活性剂 1227。 ） 实验工艺曲线 100℃， 30min 1℃ /min 90℃， 30min 入染 60℃ 1℃ /min 50℃ 水洗、烘干 化学化工学院 20xx 届本科毕业论文 8 测试方法 分光光度计测最大波长 参照中华人民共和国国家标准 ： 20xx，利用分光光度计来测量最大吸收波长。 工作曲线的绘制 用 5mL的移液管分别移取标准溶液 、 、 、 、 放入编号为 16的 50mL容量瓶中，然后加蒸馏水稀释至刻度。 任意取一浓度的染料溶液，在分光光度计上测定该染料的最大吸收波长λ max，再以该波长测定 16号染料溶液相应的吸光度 A，取 16号染料溶液的相对浓度分别为 10%、 20%、 40%、60%、 80%、 100%，用吸光度 A作为纵坐标，浓度 c%作为横坐标，绘出工作曲线。 上染百分率的读取 染色完毕后用移液管吸取 4mL 残液于 50mL 容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度。 在该染料的最大吸收波长下测定残液的吸光度 A，在前面绘制出的工作曲线上读出相应的染料浓度（ c%）根据以下公式计算上染百分率：上染百分率 =100%c%。 阳离子染料 上染百分率的测定 最大分光度值的测试 取 2ml 染色前染液于 50ml 容量瓶中，并在分光光度计上测出其最大吸收波长λ max，记录下对应的吸光度值（ A0）。 上染百分率的计算 在 90℃下分别取染色后 5min、 10min、 15min、 20min、 25min、 30min 的染液 2ml 于 50ml 的容量瓶中，测得其在最大吸收波长下的吸光度值 Ai ，则：上染百分率 =(1 Ai/ A0) 100％ K/S 值测试 参照 GB 239786《 分散染料提升力测定方法 》 ，利用 SCT 系统电脑测色配色仪来测定试样的染色深度 K/S 值。 采用测配色仪，分别在布样的若干个不同点测试 K／ S值，取其平均值作为织物的 K／ S值。 然后根据以下公式计算织物的不。