超臨界二氧化碳流體中滌綸織物的染色

中國(guó)的染色生產(chǎn)有很多的消耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1萬(wàn)g/s的紡織廢水可達(dá)250.04hm。劉建鋒等人利用靜態(tài)染色法在超臨界CO1實(shí)驗(yàn)部分1.1材料和試劑白色滌綸織物,香港福安紡織有限公司提供;分散紅,DisperseRed176:1,德國(guó)Dystar公司提供;CO1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備和設(shè)備1.2.1設(shè)計(jì)、制造工藝本文使用的超臨界二氧化碳染色設(shè)備由廣州美晨集團(tuán)高新分離技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)、制造。設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)及功能:最高工作溫度可達(dá)180℃,最高工作壓力為32MPa,染色釜容積為10L。1.2.2精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52A(上海亞榮生化儀器廠);循環(huán)水式真空泵SHE-D(Ⅲ)(鞏義市英峪予華儀器廠);721型分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司);物理天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);常規(guī)玻璃儀器。1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1染色實(shí)驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)由CO主要染色原理如圖1所示:染色時(shí),系統(tǒng)內(nèi)緩慢通入CO1.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制上染量是描述被染色織物染色質(zhì)量的一個(gè)直觀、形象的方法。是以單位質(zhì)量的被染色織物上染了多少毫克染料為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)定染色質(zhì)量的好壞,本文實(shí)驗(yàn)中上染量由于超臨界CO繪制染料在丙酮溶液中的標(biāo)準(zhǔn)曲線。按GB2374-80《染料染色測(cè)定的一般條件規(guī)定》,配制氯苯和苯酚混合液。取出一塊染好的布樣,以丙酮作為溶劑,浸泡1h后取出,以除去纖維表面未染上的分散染料。真空干燥后,將布樣剪碎混合均勻。稱取約0.1g布樣,置于50ml的容量瓶中,加入3ml配置好的氯苯和苯酚混合液,使纖維全部浸沒于溶液中,然后置于沸水浴中,使其全部溶解。冷卻后,在振蕩下,逐滴加入丙酮溶液,使滌綸纖維樹脂絮狀析出,然后再用丙酮溶液稀釋至刻度,搖勻,加蓋靜置備用。用移液管移取澄清的有色液,置于25ml的容量瓶中,然后用丙酮溶液稀釋至刻度,搖勻,備用。按分散染料的最大吸收波長(zhǎng)(λmax=515nm)調(diào)節(jié)好分光光度計(jì)的波長(zhǎng),并用丙酮溶液作空白溶液,測(cè)出試樣溶液的吸光度(A)。把所測(cè)得的吸光度(A)代入繪制好的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程中,可以得到一個(gè)濃度(C)式中:X——稱取的染色織物的質(zhì)量(g);Y——移取的染料丙酮溶液體積(ml)。1.3.3染色后織物色牢度根據(jù)美國(guó)紡織化學(xué)家及染色家協(xié)會(huì)(TheAmericanAssociationofTextileChemistsandColourists)制定的標(biāo)準(zhǔn),測(cè)定出染色后織物的色牢度。測(cè)定時(shí)參考的標(biāo)準(zhǔn)如下:AATCC107-2002耐水浸色牢度;按照AATCC61-2003耐家庭、商業(yè)洗滌色牢度標(biāo)準(zhǔn)用水洗色牢度測(cè)試儀測(cè)量水洗色牢度;按照AATCC8-2001耐摩擦色牢度標(biāo)準(zhǔn)用摩擦色牢度測(cè)試儀測(cè)量耐摩擦色牢度;按照AATCC133-1999耐高溫色牢度標(biāo)準(zhǔn)用升華色牢度測(cè)試儀測(cè)量耐高溫色牢度。2結(jié)果與討論影響染色效果的主要因素有:超臨界流體壓力,溫度及染色時(shí)間。染料的溶解度隨CO2.1染料上染量在實(shí)驗(yàn)中,染色時(shí)間為1h,壓力控制在28MPa時(shí),超臨界CO從圖2中可以看出,70~90℃染料上染量從2.51mg/g增加到11.71mg/g,增加近4.6倍;而從95~125℃染料上染量也有所增加,但幅度不是很大。這說(shuō)明在壓力不變的情況下,溫度升高,分散染料的擴(kuò)散系數(shù)在不斷增大,這是由于溫度升高增強(qiáng)了染料分子鏈的靈活性;另一方面,滌綸的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為81℃2.2力為6力當(dāng)超臨界CO從圖3可以看出,上染量隨壓力的增加而升高。Stahl等指出二氧化碳?jí)毫υ?0~200MPa,壓縮氣體中溶解物質(zhì)的濃度與二氧化碳流體密度成比例關(guān)系2.3染色時(shí)間對(duì)染料中的染色數(shù)量的影響染色時(shí)間對(duì)染料上染量的影響見圖4。圖4表明,利用分散紅對(duì)滌綸纖維染色,當(dāng)超臨界CO2.4顏色平衡法的測(cè)量色牢度的測(cè)定結(jié)果見表1。超臨界CO表1比