硫化黑染料染色純棉織物的臭氧脫色工藝研究
發(fā)布時間:2021-12-22 15:57
牛仔服裝具有悠久的歷史,經(jīng)久不衰黑色牛仔又是其必不可少的一部分。牛仔的脫色仿舊工藝是使其具有獨特魅力的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的脫色方法如氧漂,氯漂等有污染環(huán)境,耗水耗能等缺點。因為臭氧的強氧化性,清潔環(huán)保的特點,本文采用臭氧洗水技術(shù)對硫化黑染料染色牛仔織物進行了研究。本文對臭氧處理后的硫化黑染色的棉紗線和面料的作用機理和影響因素分別進行了研究,結(jié)果表明臭氧處理后纖維素上的羥基氧化成醛基導(dǎo)致強力的下降,微觀表面結(jié)構(gòu)在酸性環(huán)境下破壞的比較嚴重,堿性和中性環(huán)境相對保持較好。K/S值的下降量在酸性環(huán)境下較大,但纖維強力損失嚴重,故還是在中性或弱堿性環(huán)境下脫色較好。對染色棉織物進行臭氧脫色的動力學(xué)研究表明:以時間為變量,分別對臭氧脫色后織物的K/S值進行零級,一級,二級,三級動力學(xué)分析。結(jié)果為硫化黑染料染色的動力學(xué)脫色過程遵循準二級動力學(xué)方程。其過程比硫化黑染料溶液的臭氧脫色過程要復(fù)雜,臭氧處理硫化黑面料前80min內(nèi),速度較快,臭氧處理時間80min后,其速率明顯變慢。由電鏡圖可以看出:隨著臭氧處理時間的延長,纖維表面的細紋會增多。80min后會出現(xiàn)斑塊。臭氧處理后織物的拉伸強力對比原樣均有一定程度的...
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
硫化黑染色時的主要反應(yīng)Figure1.1Themainreactionsduringsulfurblackstaining
2臭氧洗水對硫化黑棉紗線結(jié)構(gòu)和性能的影響14圖2.1模擬臭氧洗水示意圖Fig2.1Simulatedozonewashingdevice2.2.4性能測試與表征在室溫25℃、濕度60%的環(huán)境下,采用傅里葉變換紅外光譜儀(型號VERTEX70,德國斯派克科技有限公司)對樣品進行全反射紅外測試,64次掃描,分辨率4cm-1。保持室溫20℃、濕度60%的條件下,試樣噴金10min后,采用掃描電鏡(型號JSM-7800F,日本電子株式會社)觀察紗線的纖維表面形貌,得到掃描電鏡圖。參照國家標準GB/T3916—1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定》,每個試樣取N段用電子單紗強力機(型號YG(B)021DX型,溫州市大榮紡織有限公司)測斷裂強度并求算術(shù)平均值,其中N≥30。本實驗測試參數(shù)依標準應(yīng)設(shè)置為:夾鉗間隔距離500mm,拉伸速度500mm/min,預(yù)加張力0.04cn,溫度25℃、濕度60%。染色紗線經(jīng)過不同條件下的臭氧處理后,分別編號在Colori7測色配色儀上進行測試,每種樣品在適當位置任選五個點,每個點各測1次,求平均值得出數(shù)據(jù)減少誤差。2.3實驗結(jié)果與討論2.3.1不同條件下臭氧處理后紗線的FTIR分析圖2.2為臭氧處理不同時間后的硫化黑染料純棉紗線經(jīng)的紅外光譜圖,在沒有處理的硫化黑棉紗線的紅外光譜圖中,3339cm-1附近的吸收峰是OH、NH的伸縮振動吸收,2917cm-1處的吸收峰歸屬為C-H的伸縮振動峰,1641cm-1的吸收峰歸屬為C=O的伸縮
2臭氧洗水對硫化黑棉紗線結(jié)構(gòu)和性能的影響15振動峰,1420cm-1處的吸收峰為C-H的彎曲振動,1314cm-1處的峰是-OH的面內(nèi)彎曲振動產(chǎn)生的,1025cm-1處的強吸收峰可歸屬為C-O-C的伸縮振動,硫化黑染料中的基團特征吸收峰(900-1500cm-1)與棉纖維素的一些特征吸收峰重疊。紗線經(jīng)過不同時間的臭氧氧化之后,其特征峰的位置和強度變化不大,當氧化時間延長至30min后,在1724cm-1附近出現(xiàn)了醛基吸收峰[51],說明臭氧氧化使得纖維素分子上部分羥基變成醛基。不同pH條件下(含濕量為150%,處理時間為20min)臭氧處理后的硫化黑純棉紗線的紅外光譜如圖2.3所示,紗線經(jīng)過臭氧處理不同處理時間,我們可以得出:臭氧處理對棉紗線的影響是部分羥基被氧化成醛基。從不同pH條件下臭氧處理的染色紗線的紅外分析圖中可以看出,每個樣品間差異很小,官能團變化幾乎沒有,圖2.3與與圖2.2幾乎一致,說明兩者整體的區(qū)別很校從實驗過程分析也可得出,染色紗線在對應(yīng)的酸堿溶液中浸潤了一定時間,只是發(fā)生了纖維的溶脹作用,酸堿對纖維本身的影響比較有限,發(fā)生這些細微變化還是臭氧對纖維的作用導(dǎo)致的。與前面的分析很類似的是,從圖2.4可以判斷染色紗線在不同含濕量的環(huán)境下臭氧處理也不會有很大差異,含濕量的影響也較校但含濕量的不同會影響臭氧中·OH的濃度,最終會導(dǎo)致紗線氧化后其他性質(zhì)的不同。圖2.2不同時間臭氧處理過后的紗線紅外光譜分析Figure2.2.Infraredspectrumanalysisofyarnafterozonetreatmentatdifferenttimes
【參考文獻】:
期刊論文
[1]臭氧改性碳纖維/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 張榮,裴學(xué)良,席先鋒,歐陽琴,張坤璽,徐劍,陳友汜. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2019(03)
[2]臭氧-過氧化氫協(xié)同氧化在儀綸纖維脫色中的應(yīng)用[J]. 傅宏俊,賀欣欣,陳嬌嬌,李鳳艷,吳瑞樂. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[3]臭氧-CNT膜改性聯(lián)用工藝對PVDF中空纖維膜污染進程的緩解[J]. 關(guān)羽琪,王凱倫,祝學(xué)東,董丹,薛小雷,馬艷林,欒桂榮,郭瑾. 環(huán)境科學(xué). 2018(08)
[4]基于臭氧洗水下聚醚型氨綸的失彈機理研究[J]. 周心怡,鄒漢濤,易長海. 紡織導(dǎo)報. 2018(03)
[5]臭氧脫色技術(shù)在制糖工業(yè)中的應(yīng)用研究進展[J]. 何惠歡,李文,項俊華,李紅,李凱. 中國調(diào)味品. 2015(06)
[6]牛仔面料分類及發(fā)展趨勢[J]. 王建. 天津紡織科技. 2014(02)
[7]硫化染料及其應(yīng)用進展[J]. 劉燦燦,高雙鳳,趙亞梅. 山東紡織科技. 2012(03)
[8]臭氧對鍋爐煙氣用PPS濾料性能影響的實驗研究[J]. 柳靜獻,郭彥波,毛寧,常德強,孫熙. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2010(10)
[9]牛仔面料后整理技術(shù)與發(fā)展[J]. 文水平,蔣俊杰. 紡織導(dǎo)報. 2010(10)
[10]牛仔布用紗的開發(fā)創(chuàng)新與質(zhì)量控制技術(shù)[J]. 夏建林,章友鶴. 紡織導(dǎo)報. 2010(10)
碩士論文
[1]硫化染料染色新型氧化還原體系的應(yīng)用[D]. 鄭明遠.河北科技大學(xué) 2014
[2]臭氧在模擬印染廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 張玉.大連理工大學(xué) 2010
本文編號:3546671
【文章來源】:武漢紡織大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
硫化黑染色時的主要反應(yīng)Figure1.1Themainreactionsduringsulfurblackstaining
2臭氧洗水對硫化黑棉紗線結(jié)構(gòu)和性能的影響14圖2.1模擬臭氧洗水示意圖Fig2.1Simulatedozonewashingdevice2.2.4性能測試與表征在室溫25℃、濕度60%的環(huán)境下,采用傅里葉變換紅外光譜儀(型號VERTEX70,德國斯派克科技有限公司)對樣品進行全反射紅外測試,64次掃描,分辨率4cm-1。保持室溫20℃、濕度60%的條件下,試樣噴金10min后,采用掃描電鏡(型號JSM-7800F,日本電子株式會社)觀察紗線的纖維表面形貌,得到掃描電鏡圖。參照國家標準GB/T3916—1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定》,每個試樣取N段用電子單紗強力機(型號YG(B)021DX型,溫州市大榮紡織有限公司)測斷裂強度并求算術(shù)平均值,其中N≥30。本實驗測試參數(shù)依標準應(yīng)設(shè)置為:夾鉗間隔距離500mm,拉伸速度500mm/min,預(yù)加張力0.04cn,溫度25℃、濕度60%。染色紗線經(jīng)過不同條件下的臭氧處理后,分別編號在Colori7測色配色儀上進行測試,每種樣品在適當位置任選五個點,每個點各測1次,求平均值得出數(shù)據(jù)減少誤差。2.3實驗結(jié)果與討論2.3.1不同條件下臭氧處理后紗線的FTIR分析圖2.2為臭氧處理不同時間后的硫化黑染料純棉紗線經(jīng)的紅外光譜圖,在沒有處理的硫化黑棉紗線的紅外光譜圖中,3339cm-1附近的吸收峰是OH、NH的伸縮振動吸收,2917cm-1處的吸收峰歸屬為C-H的伸縮振動峰,1641cm-1的吸收峰歸屬為C=O的伸縮
2臭氧洗水對硫化黑棉紗線結(jié)構(gòu)和性能的影響15振動峰,1420cm-1處的吸收峰為C-H的彎曲振動,1314cm-1處的峰是-OH的面內(nèi)彎曲振動產(chǎn)生的,1025cm-1處的強吸收峰可歸屬為C-O-C的伸縮振動,硫化黑染料中的基團特征吸收峰(900-1500cm-1)與棉纖維素的一些特征吸收峰重疊。紗線經(jīng)過不同時間的臭氧氧化之后,其特征峰的位置和強度變化不大,當氧化時間延長至30min后,在1724cm-1附近出現(xiàn)了醛基吸收峰[51],說明臭氧氧化使得纖維素分子上部分羥基變成醛基。不同pH條件下(含濕量為150%,處理時間為20min)臭氧處理后的硫化黑純棉紗線的紅外光譜如圖2.3所示,紗線經(jīng)過臭氧處理不同處理時間,我們可以得出:臭氧處理對棉紗線的影響是部分羥基被氧化成醛基。從不同pH條件下臭氧處理的染色紗線的紅外分析圖中可以看出,每個樣品間差異很小,官能團變化幾乎沒有,圖2.3與與圖2.2幾乎一致,說明兩者整體的區(qū)別很校從實驗過程分析也可得出,染色紗線在對應(yīng)的酸堿溶液中浸潤了一定時間,只是發(fā)生了纖維的溶脹作用,酸堿對纖維本身的影響比較有限,發(fā)生這些細微變化還是臭氧對纖維的作用導(dǎo)致的。與前面的分析很類似的是,從圖2.4可以判斷染色紗線在不同含濕量的環(huán)境下臭氧處理也不會有很大差異,含濕量的影響也較校但含濕量的不同會影響臭氧中·OH的濃度,最終會導(dǎo)致紗線氧化后其他性質(zhì)的不同。圖2.2不同時間臭氧處理過后的紗線紅外光譜分析Figure2.2.Infraredspectrumanalysisofyarnafterozonetreatmentatdifferenttimes
【參考文獻】:
期刊論文
[1]臭氧改性碳纖維/聚酰亞胺復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 張榮,裴學(xué)良,席先鋒,歐陽琴,張坤璽,徐劍,陳友汜. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2019(03)
[2]臭氧-過氧化氫協(xié)同氧化在儀綸纖維脫色中的應(yīng)用[J]. 傅宏俊,賀欣欣,陳嬌嬌,李鳳艷,吳瑞樂. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[3]臭氧-CNT膜改性聯(lián)用工藝對PVDF中空纖維膜污染進程的緩解[J]. 關(guān)羽琪,王凱倫,祝學(xué)東,董丹,薛小雷,馬艷林,欒桂榮,郭瑾. 環(huán)境科學(xué). 2018(08)
[4]基于臭氧洗水下聚醚型氨綸的失彈機理研究[J]. 周心怡,鄒漢濤,易長海. 紡織導(dǎo)報. 2018(03)
[5]臭氧脫色技術(shù)在制糖工業(yè)中的應(yīng)用研究進展[J]. 何惠歡,李文,項俊華,李紅,李凱. 中國調(diào)味品. 2015(06)
[6]牛仔面料分類及發(fā)展趨勢[J]. 王建. 天津紡織科技. 2014(02)
[7]硫化染料及其應(yīng)用進展[J]. 劉燦燦,高雙鳳,趙亞梅. 山東紡織科技. 2012(03)
[8]臭氧對鍋爐煙氣用PPS濾料性能影響的實驗研究[J]. 柳靜獻,郭彥波,毛寧,常德強,孫熙. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2010(10)
[9]牛仔面料后整理技術(shù)與發(fā)展[J]. 文水平,蔣俊杰. 紡織導(dǎo)報. 2010(10)
[10]牛仔布用紗的開發(fā)創(chuàng)新與質(zhì)量控制技術(shù)[J]. 夏建林,章友鶴. 紡織導(dǎo)報. 2010(10)
碩士論文
[1]硫化染料染色新型氧化還原體系的應(yīng)用[D]. 鄭明遠.河北科技大學(xué) 2014
[2]臭氧在模擬印染廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 張玉.大連理工大學(xué) 2010
本文編號:3546671
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