芳伯胺染料对蚕丝纤维的反应性染色及性能研究

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蚕丝是一种蛋白质纤维，被誉为纤维“皇后”，深受人们喜爱。目前用于蚕丝染色的染料主要有酸性染料、活性染料、直接染料和金属络合染料，但染色效果各有不足。酸性染料容易受水的溶剂化作用影响，导致耐湿处理牢度不佳。活性染料在固色过程中存在严重的水解问题，产生大量的废水，治理难度大。直接染料在蚕丝织物上湿处理牢度不好，洗涤时易对环境造成污染。金属络合染料染色后，蚕丝与染液中残留的重金属离子极易对人体健康与环境造成负面影响。因此，开发一种能使染料与蚕丝纤维形成牢固共价键并且节能环保的新型染色方法，对染整行业的发展具有积极意义。
　　蚕丝蛋白质纤维中存在着较高含量的酪氨酸残基，由于其结构中酚羟基邻位含有活泼α-H，可以作为酸组分与芳伯胺酸性染料在醛的作用下发生Mannich反应，使染料通过C-C-N共价键与蚕丝纤维牢固结合，提升染色蚕丝织物的耐湿处理牢度。
　　本论文以Mannich反应原理为依据，设计并合成了不同颜色的芳伯胺橙色染料D1、蓝色染料D2和紫红色染料D3，利用紫外-可见光谱、质谱、红外光谱、核磁共振氢谱对合成的染料进行表征，证实产物结构与预期设计相符，并在甲醛作用下实现对蚕丝织物的反应性染色。
　　本论文以皂洗后的染色织物K/S值和匀染性为评价标准，研究了基于Mannich反应的芳伯胺酸性染料染色蚕丝的最佳工艺，得到4％owf条件下的最佳染色工艺：染料与甲醛物质的量比1:3，染浴pH5.5，浴比1:75，温度30℃，染色时间10 h。在最佳工艺条件下，将上述合成的三种染料以及从酸性商品染料中筛选出芳伯胺染料酸性绿20、酸性棕4利用Mannich染色法对蚕丝进行染色，获得颜色丰富的染色织物。
　　本论文进一步研究了Mannich法染色织物的色牢度和机械性能。结果表明，利用Mannich法染色织物耐洗色牢度≥4级，耐干摩擦牢度≥4级，耐湿摩擦牢度≥3级，耐日晒牢度≥3级。耐溶剂（DMF）萃取色牢度测试中，织物表观颜色无明显变化，证明染料与纤维形成牢固的共价键结合。此外，对Mannich法染色织物进行断裂强力测试分析表明染色蚕丝断裂强力损失率低于5％，说明Mannich染色法对蚕丝织物的机械性能影响较小。

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作者
李鑫;
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作者单位

浙江理工大学;

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授予单位浙江理工大学;
学科纺织化学与染整工程
授予学位硕士
导师姓名崔志华;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TS193.21;
关键词
蚕丝纤维; 芳伯胺染料; 反应性染色; 染料工艺; 色牢度; 机械性能;

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