炭黑原液著色粘膠纖維顏色深度提升方法的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 10:22
與傳統(tǒng)粘膠纖維著色方式相比,原液著色粘膠纖維具有生產(chǎn)方式節(jié)能減排、纖維色牢度優(yōu)良和色澤均勻等優(yōu)點(diǎn)。然而,炭黑粘膠纖維原液著色用的主要著色劑,炭黑在粘膠纖維內(nèi)以顆粒狀態(tài)分布,導(dǎo)致炭黑原液著色粘膠纖維很難染得深色,因而提高炭黑原液著色粘膠纖維的著色深度具有重要意義;谝陨戏治,本文系統(tǒng)研究了原液著色粘膠纖維制備工藝條件、炭黑表面結(jié)構(gòu)及纖維結(jié)構(gòu)和原液著色粘膠纖維黑度的關(guān)系,且探究了炭黑及增深整理對(duì)原液著色粘膠纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響,具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,研究了粘膠纖維原液著色工藝,結(jié)果表明:采用MA-100型炭黑為著色劑且用量為3%,M-p(St-MA)為分散劑且用量為20%,制備的超細(xì)炭黑/粘膠纖維素膜具有較高的黑度。超細(xì)炭黑在粘膠纖維內(nèi)的擴(kuò)散行為研究表明:凝固浴溫度為40°C,硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí),M-p(St-MA)在粘膠纖維內(nèi)的擴(kuò)散速率較低,超細(xì)炭黑在粘膠纖維內(nèi)分布均勻,制備的原液著色粘膠纖維黑度較高。在超細(xì)炭黑用量相同時(shí),原液著色粘膠纖維的直徑越小,粘膠纖維的黑度越高。其次,探討了研究超細(xì)氧化炭黑對(duì)原液著色粘膠纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響,結(jié)果表明:超細(xì)氧化炭黑的粒徑為154.8 nm...
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
粘膠纖維紡絲工藝流程
第一章緒論1第一章緒論1.1粘膠纖維1.1.1粘膠纖維的結(jié)構(gòu)粘膠纖維是指以棉籽絨、木漿和天然纖維素纖維為原料,經(jīng)強(qiáng)堿浸漬、壓榨、粉碎、老成和黃化等工序制成纖維素黃原酸酯,研磨后再溶于稀堿液制成粘膠,最后經(jīng)過(guò)濾、中間桶、脫泡、紡絲、牽伸等工序而制成的化學(xué)纖維[1,2],其紡絲工藝流程見(jiàn)圖1-1。粘膠纖維是一類工業(yè)化生產(chǎn)早、制備技術(shù)十分成熟、生產(chǎn)規(guī)模巨大、品種豐富和用途非常廣泛的化學(xué)纖維[3]。圖1-1粘膠纖維紡絲工藝流程Fig.1-1Spinningprocessofviscosefiber粘膠纖維分子結(jié)構(gòu)中主要包括C、O和H元素,通過(guò)葡萄糖分子脫水縮合形成線性高分子化合物[4-7]。根據(jù)粘膠纖維素分子間的排列情況,粘膠纖維的超分子結(jié)構(gòu)可以分為結(jié)晶類型,取向類型和原纖類型。研究表明,粘膠纖維是一類部分結(jié)晶的高分子化合物,其晶胞參數(shù)和纖維素Ⅱ的晶胞參數(shù)接近[8-10]。在顯微鏡下觀察粘膠纖維的表面和斷面形態(tài)結(jié)構(gòu),可以看到粘膠纖維的縱向?yàn)槠街钡闹w,且有深淺不一的溝壑;粘膠纖維的斷面呈不規(guī)則的鋸齒形,且粘膠纖維斷面有皮芯層,其中皮層的結(jié)構(gòu)致密,芯層的結(jié)構(gòu)比較疏松[11]。圖1-2粘膠纖維的分子結(jié)構(gòu)Fig.1-2Molecularstructureofviscosefiber
第二章原液著色紡絲工藝對(duì)粘膠纖維顏色深度的影響11在凝固浴中放置10min,得到粘膠纖維素薄膜,經(jīng)過(guò)多次水洗,將薄膜貼在干凈的四氟乙烯板上,室溫下干燥,制得超細(xì)炭黑/粘膠纖維素膜。2.3.3原液著色粘膠纖維的制備將定量超細(xì)炭黑和粘膠紡絲液混合,在300r/min條件下攪拌30min,得到混合均勻的炭黑/粘膠紡絲液,將其通過(guò)實(shí)驗(yàn)室注射泵恒速(0.02μL/min)注入到凝固浴中(10%H2SO4,5%Na2SO4,5%ZnSO4),粘膠纖維從凝固浴中析出,經(jīng)過(guò)多次水洗,室溫下干燥,得到原液著色粘膠纖維,實(shí)驗(yàn)室紡絲過(guò)程如圖2-1所示。圖2-1原液著色粘膠纖維實(shí)驗(yàn)室紡絲示意圖Fig.2-1Spinningschematicdiagramofdopedyeingviscosefiberinlaboratory2.3.4超細(xì)炭黑在凝固浴中擴(kuò)散行為測(cè)定M-p(St-MA)的最大吸收波長(zhǎng),然后制備不同硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(分別為5%、10%、15%、20%、25%)的凝固浴,凝固浴溫度控制在40°C,通過(guò)注射泵將混合均勻的超細(xì)炭黑/粘膠紡絲液恒速注入凝固浴中,間隔5分鐘測(cè)定凝固浴的吸光度A1,設(shè)置空白樣(未添加超細(xì)炭黑),將粘膠紡絲液恒速注入到凝固浴中,間隔5分鐘測(cè)定凝固浴的吸光度A0,根據(jù)公式2-1計(jì)算析出到凝固浴中分散劑的濃度c,最后通過(guò)Origin擬合析出到凝固浴中的分散劑濃度和紡絲時(shí)間的關(guān)系,得到凝固浴濃度對(duì)分散劑擴(kuò)散行為的影響。同樣的方法設(shè)置實(shí)驗(yàn),探究凝固浴溫度對(duì)分散劑擴(kuò)散行為的影響。C=10(2-1)其中a為吸光系數(shù),單位L/(g·cm),b為光在樣本中經(jīng)過(guò)的距離(通常為比色皿的厚度),單位cm2.4表征及性能測(cè)試2.4.1超細(xì)炭黑的粒徑和粒度分布首先取0.5ml超細(xì)炭黑,然后用去離子水稀釋1000倍,采用Nano-ZS90型粒度分析儀測(cè)試超細(xì)炭黑的粒徑和粒度分布。2.4.2纖維和纖維素膜的顏色性能測(cè)試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粘膠纖維原液著色用超細(xì)炭黑的制備及應(yīng)用[J]. 杜長(zhǎng)森,劉烯,宋文強(qiáng),王冬,付少海. 人造纖維. 2019(05)
[2]氧等離子體處理對(duì)國(guó)產(chǎn)芳III纖維表面性能的影響[J]. 王靜,任航,陳平,時(shí)晨,任榮. 材料研究學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]淡竹葉抗菌再生纖維素纖維制備及性能研究[J]. 趙艷芹,于湖生,吳嬌. 針織工業(yè). 2017(08)
[4]炭黑/Lyocell纖維素膜的制備及其性能[J]. 孫偉澤,張麗平,李敏,杜長(zhǎng)森,王春霞,付少海. 紡織學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]N-甲基嗎啉-N-氧化物基超細(xì)炭黑的制備[J]. 孫偉澤,李敏,張麗平,王春霞,付少海,籍曉倩. 紡織學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]顏料對(duì)原液著色粘膠纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 陳莉娜,孔繁榮,許瑞超. 上海紡織科技. 2016(03)
[7]原液著色黏膠纖維的彈性分析[J]. 孔繁榮,陳莉娜,楊明霞. 河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[8]原液著色黏膠纖維的拉伸性能研究[J]. 陳莉娜,孔繁榮,許瑞超. 河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[9]粘膠纖維原液著色超細(xì)紫色色漿分散性及纖維性能[J]. 孫貴生,萬(wàn)強(qiáng),畢其兵. 人造纖維. 2010(05)
[10]Comparison between the Direct Dyeing Kinetics of Bamboo and Conventional Viscose Fibers[J]. 曹機(jī)良,唐人成,陳文政. Journal of Donghua University(English Edition). 2010(03)
博士論文
[1]粘膠纖維表面改性技術(shù)及機(jī)理的研究[D]. 王淑花.太原理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]天然色素有色纖維的制備及其性能研究[D]. 王楊柳.中原工學(xué)院 2019
[2]阻燃黏膠纖維染色性能的研究[D]. 殷婷.東華大學(xué) 2017
[3]Lyocell纖維原液著色用超細(xì)顏料的制備及其性能研究[D]. 張凱.江南大學(xué) 2012
[4]還原染料在粘膠紡液著色加工中的應(yīng)用研究[D]. 潘建君.東華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3131081
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
粘膠纖維紡絲工藝流程
第一章緒論1第一章緒論1.1粘膠纖維1.1.1粘膠纖維的結(jié)構(gòu)粘膠纖維是指以棉籽絨、木漿和天然纖維素纖維為原料,經(jīng)強(qiáng)堿浸漬、壓榨、粉碎、老成和黃化等工序制成纖維素黃原酸酯,研磨后再溶于稀堿液制成粘膠,最后經(jīng)過(guò)濾、中間桶、脫泡、紡絲、牽伸等工序而制成的化學(xué)纖維[1,2],其紡絲工藝流程見(jiàn)圖1-1。粘膠纖維是一類工業(yè)化生產(chǎn)早、制備技術(shù)十分成熟、生產(chǎn)規(guī)模巨大、品種豐富和用途非常廣泛的化學(xué)纖維[3]。圖1-1粘膠纖維紡絲工藝流程Fig.1-1Spinningprocessofviscosefiber粘膠纖維分子結(jié)構(gòu)中主要包括C、O和H元素,通過(guò)葡萄糖分子脫水縮合形成線性高分子化合物[4-7]。根據(jù)粘膠纖維素分子間的排列情況,粘膠纖維的超分子結(jié)構(gòu)可以分為結(jié)晶類型,取向類型和原纖類型。研究表明,粘膠纖維是一類部分結(jié)晶的高分子化合物,其晶胞參數(shù)和纖維素Ⅱ的晶胞參數(shù)接近[8-10]。在顯微鏡下觀察粘膠纖維的表面和斷面形態(tài)結(jié)構(gòu),可以看到粘膠纖維的縱向?yàn)槠街钡闹w,且有深淺不一的溝壑;粘膠纖維的斷面呈不規(guī)則的鋸齒形,且粘膠纖維斷面有皮芯層,其中皮層的結(jié)構(gòu)致密,芯層的結(jié)構(gòu)比較疏松[11]。圖1-2粘膠纖維的分子結(jié)構(gòu)Fig.1-2Molecularstructureofviscosefiber
第二章原液著色紡絲工藝對(duì)粘膠纖維顏色深度的影響11在凝固浴中放置10min,得到粘膠纖維素薄膜,經(jīng)過(guò)多次水洗,將薄膜貼在干凈的四氟乙烯板上,室溫下干燥,制得超細(xì)炭黑/粘膠纖維素膜。2.3.3原液著色粘膠纖維的制備將定量超細(xì)炭黑和粘膠紡絲液混合,在300r/min條件下攪拌30min,得到混合均勻的炭黑/粘膠紡絲液,將其通過(guò)實(shí)驗(yàn)室注射泵恒速(0.02μL/min)注入到凝固浴中(10%H2SO4,5%Na2SO4,5%ZnSO4),粘膠纖維從凝固浴中析出,經(jīng)過(guò)多次水洗,室溫下干燥,得到原液著色粘膠纖維,實(shí)驗(yàn)室紡絲過(guò)程如圖2-1所示。圖2-1原液著色粘膠纖維實(shí)驗(yàn)室紡絲示意圖Fig.2-1Spinningschematicdiagramofdopedyeingviscosefiberinlaboratory2.3.4超細(xì)炭黑在凝固浴中擴(kuò)散行為測(cè)定M-p(St-MA)的最大吸收波長(zhǎng),然后制備不同硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(分別為5%、10%、15%、20%、25%)的凝固浴,凝固浴溫度控制在40°C,通過(guò)注射泵將混合均勻的超細(xì)炭黑/粘膠紡絲液恒速注入凝固浴中,間隔5分鐘測(cè)定凝固浴的吸光度A1,設(shè)置空白樣(未添加超細(xì)炭黑),將粘膠紡絲液恒速注入到凝固浴中,間隔5分鐘測(cè)定凝固浴的吸光度A0,根據(jù)公式2-1計(jì)算析出到凝固浴中分散劑的濃度c,最后通過(guò)Origin擬合析出到凝固浴中的分散劑濃度和紡絲時(shí)間的關(guān)系,得到凝固浴濃度對(duì)分散劑擴(kuò)散行為的影響。同樣的方法設(shè)置實(shí)驗(yàn),探究凝固浴溫度對(duì)分散劑擴(kuò)散行為的影響。C=10(2-1)其中a為吸光系數(shù),單位L/(g·cm),b為光在樣本中經(jīng)過(guò)的距離(通常為比色皿的厚度),單位cm2.4表征及性能測(cè)試2.4.1超細(xì)炭黑的粒徑和粒度分布首先取0.5ml超細(xì)炭黑,然后用去離子水稀釋1000倍,采用Nano-ZS90型粒度分析儀測(cè)試超細(xì)炭黑的粒徑和粒度分布。2.4.2纖維和纖維素膜的顏色性能測(cè)試
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粘膠纖維原液著色用超細(xì)炭黑的制備及應(yīng)用[J]. 杜長(zhǎng)森,劉烯,宋文強(qiáng),王冬,付少海. 人造纖維. 2019(05)
[2]氧等離子體處理對(duì)國(guó)產(chǎn)芳III纖維表面性能的影響[J]. 王靜,任航,陳平,時(shí)晨,任榮. 材料研究學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]淡竹葉抗菌再生纖維素纖維制備及性能研究[J]. 趙艷芹,于湖生,吳嬌. 針織工業(yè). 2017(08)
[4]炭黑/Lyocell纖維素膜的制備及其性能[J]. 孫偉澤,張麗平,李敏,杜長(zhǎng)森,王春霞,付少海. 紡織學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]N-甲基嗎啉-N-氧化物基超細(xì)炭黑的制備[J]. 孫偉澤,李敏,張麗平,王春霞,付少海,籍曉倩. 紡織學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]顏料對(duì)原液著色粘膠纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 陳莉娜,孔繁榮,許瑞超. 上海紡織科技. 2016(03)
[7]原液著色黏膠纖維的彈性分析[J]. 孔繁榮,陳莉娜,楊明霞. 河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[8]原液著色黏膠纖維的拉伸性能研究[J]. 陳莉娜,孔繁榮,許瑞超. 河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)
[9]粘膠纖維原液著色超細(xì)紫色色漿分散性及纖維性能[J]. 孫貴生,萬(wàn)強(qiáng),畢其兵. 人造纖維. 2010(05)
[10]Comparison between the Direct Dyeing Kinetics of Bamboo and Conventional Viscose Fibers[J]. 曹機(jī)良,唐人成,陳文政. Journal of Donghua University(English Edition). 2010(03)
博士論文
[1]粘膠纖維表面改性技術(shù)及機(jī)理的研究[D]. 王淑花.太原理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]天然色素有色纖維的制備及其性能研究[D]. 王楊柳.中原工學(xué)院 2019
[2]阻燃黏膠纖維染色性能的研究[D]. 殷婷.東華大學(xué) 2017
[3]Lyocell纖維原液著色用超細(xì)顏料的制備及其性能研究[D]. 張凱.江南大學(xué) 2012
[4]還原染料在粘膠紡液著色加工中的應(yīng)用研究[D]. 潘建君.東華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3131081
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qgylw/3131081.html
最近更新
教材專著