1、指导老师 丁颖 041508130 王莉,改性超支化聚合物对木棉纤维的应用研究,主要研究内容,探索超支化聚合物改性木棉纤维后的上染工艺条件。在此实验中通过实验获取超支化聚合物改性后木棉纤维的上染率及固色率，最后确定改性工艺参数。,实验目的及意义,目的利用超支化聚合物，对木木棉纤维进行改性，结合传统染色工艺，研究木木棉纤维对活性染料的上色及固色效果。 意义本课题旨在用超支化聚合物使其对木棉纤维进行改性，使木棉具有合适的基团与染料有更好的结合，以提高纤维的上染率及固色率。,报告内容,1,研究背景,实验内容,实验流程,实验结果,2,3,4,研究背景,木棉纤维特点,现有染色工艺,染色特点,木棉类面料因
2、其优异的服用性能而成为目前深受欢迎的天然环保面料，但长期以来，由于对木棉纤维的染色性能缺乏系统的研究，故其染色性能一直无法满足市场需要，严重制约了木棉类面料的开发及应用。因此木棉纤维染色性能的研究成为了服饰面料行业研究人员的重要课题之一。,Contents,文献查找阅读 ，实验前期准备,HBP-NH2 对木棉的预处理研究,木棉纤维改性后染色工艺条件研究,分析数据，得出结论,4,1,2,3,实验内容,实验流程,实验流程图,实验试剂与仪器,试剂,仪器,实验结果,超支化聚合物浓度的预处理,分析当HBP-NH2水溶液的浓度达到 3g/L 时，上染率达到最高，接下来随着HBP-NH2水溶液的浓度的提高木
3、棉纤维的上染率逐渐降低。结论 1.超支化聚合物 HBP-NH2对木棉纤维具有一定的亲和力，在水溶液中能主动吸附至木棉纤维的表面。 2.超支化聚合物 HBP-NH2在木棉纤维表面的吸附量有限，当吸附量达到一定程度时，吸附即达到平衡。,超支化聚合物浓度的预处理结果分析,HBP-NH2对木棉纤维温度的预处理,浸渍时间的预处理,浸渍时间的预处理结果分析,随着浸渍时间的增长，木棉纤维的染色性能逐渐提高，当浸渍时间达到一定时间后染色性能的提高变化不明显，这说明HBP-NH2在棉织物表面的吸附过程达到平衡需要一定的时间。,活性RED FN-R染料浓度的确定,木棉纤维改性后染色工艺条件研究,活性RED FN-
4、R染料浓度的结论分析,由图可见,染料用量为0.5% 3% (o.w.f)时,上染率较高. 木棉纤维在染浴中因纤维素纤维的电离而带负电荷,而活性染料在染液中亦呈阴离子性。通过改性处理可部分减少或消除木棉纤维上的负电荷效应,提高纤维吸附染料的能力,同时还可以增加活性染料上染的染座,使上染率有所提高。 染料用量在一定范围内是因为染料在溶液中以分子、染料胶团、聚集体及固体状态存在,一般认为只有以分子或较小胶团状态存在的染料才能够上染纤维,而染料浓度过高,会使聚集体与固体状态的染料量增加,同时染料胶团有增大的趋势,增大的胶团亦吸收了部分分子态染料,最终导致染料的溶解度降低,上染率下降。,染色温度的研究,
5、NaCl用量的确定,NaCl用量的确定的结论分析,NaCl在染色中的作用可认为有二,对于依靠库仑引力而上染木棉纤维的活性染料,起到缓染作用;而对于依靠直接性上染木棉纤维的活性染料,则起到促染作用。 由图可知，随着NaCl用量的增加,活性染料在木棉纤维上的上染率略有提高;NaCl用量为20 g/L时上染率较高;随着NaCl用量过高,上染率反而有所下降究其原因可能是高浓度的NaCl会导致染料在水中聚集,降低上染率。但之后上染率又上升，考虑到染料废水对环境的污染，因此,NaCl用量以20 g/L为宜。,固色剂Na2CO3用量对上染率的影响,固色剂Na2CO3用量对上染率的影响的结果分析,活性染料与纤
6、维的固色反应与固色剂用量有关。固色剂用量少,纤维素纤维电离不充分,使得染料与纤维的结合数量较少;而固色剂用量过多,会导致活性染料水解,失去反应活性,无法与纤维素纤维发生交联反应。 由图可见,当Na2CO3用量为15g/L左右时,活性RED FN-R在木棉纤维上的上染率超过80%;而Na2CO3用量过高，染料染料水解量增加，上染率反而下降。因此,Na2CO3用量以15 g/L为宜.,正交实验分析选定的四个因素分别为染料浓度(A),染液温度(B),碱剂用量(C),食盐用量(D),对每个因素确定了三个水平,染料浓度为0.05g/L,0.2g/L,0.3g/L,温度为25、40、60,纯碱量为5g/L
7、, 10g/L,15g/L,食盐量为10 g/L, 15g/L, 20g/L,正交试验方案根据选定因素和水平数来确定,因此,我们确定了四因素三水平L9(34)试验方案。,正交实验结果分析,改性木棉纤维的活性染料优化染色工艺为:超支化聚合物水溶液浓度0.5g/L,活性染料RED FN-R为0.5% (o.w.f),NaCl为20 g/L,浴比1100,40染色120min,Na2CO3为15g/L固色90min。,耐洗色牢度的测定配制标准皂液浓度为5g/L，浴比为1：50.分别裁剪9块5cm×5cm的贴衬，与上述经过正交实验的九组样品分别放入耐洗色牢度试验仪配备的容器中，按浴比倒入所需
8、量的皂液，然后盖紧容器瓶，放入耐洗色牢度试验仪中。预热15min，等温度达到40±2。在该温度条件下处理30min。取出组合试样，用冷水清洗2次，然后在流动冷水中冲洗10min,挤去水分，展开组合试样放入低于60的烘箱中烘干。最后用灰色样卡评定试样的褪色级数。,样品K/S值测定利用ColorQuestXE测色配色仪，取上面分别放于样品放入耐洗色牢度试验仪配备的容器中的贴衬，进行粘色K/S值测定。,实验结论,改性木棉纤维的活性染料优化染色工艺为:超支化聚合物水溶液浓度0.5g/L,活性染料RED FN-R 0.5%(o.w.f),NaCl为20 g/L,浴比1100,40染色120min,Na2CO3为15g/L固色90min。,1,Thank You!,
