【摘 要】
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分散染料是涤纶织物染色和印花的主要着色剂,其结构中不含水溶性基团,在染液或印花浆中主要以颗粒形式存在,染料颗粒在这些体系中存在溶解和析晶现象,导致分散染料的稳定性较差,并且未能上染纤维的染料吸附在纤维表面,加重了还原清洗负担。基于此,本文通过在分散染料纳米颗粒表面包覆聚丙烯酸酯壳层,制备分散染料纳米胶囊(NDDM),利用聚丙烯酸酯壳层的隔离屏蔽作用,抑制分散染料因溶解和析晶现象导致的体系稳定性下降
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分散染料是涤纶织物染色和印花的主要着色剂,其结构中不含水溶性基团,在染液或印花浆中主要以颗粒形式存在,染料颗粒在这些体系中存在溶解和析晶现象,导致分散染料的稳定性较差,并且未能上染纤维的染料吸附在纤维表面,加重了还原清洗负担。基于此,本文通过在分散染料纳米颗粒表面包覆聚丙烯酸酯壳层,制备分散染料纳米胶囊(NDDM),利用聚丙烯酸酯壳层的隔离屏蔽作用,抑制分散染料因溶解和析晶现象导致的体系稳定性下降;利用聚丙烯酸酯壳层的粘附固着功能,将没有进入纤维发色的染料固着在纤维表面,从而提高分散染料的固色率。探究了NDDM在涤纶织物免水洗轧染染色和喷墨印花上的应用性能,具体内容如下:以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,丙烯酸丁酯(BA)为软单体,偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,通过乳液聚合法在C.I.分散紫93表面包覆了聚丙烯酸酯壳层,制备了分散染料纳米胶囊(NDDM),探究了NDDM的制备工艺。结果表明NDDM具有明显的核壳结构,并且可以通过控制核壳比和硬软单体比来调节壳层的厚度和玻璃化温度,具有壳层性能可控的优点。NDDM较佳的制备工艺为引发剂用量3%、反应温度70℃、反应时间12 h,在此工艺下,NDDM的平均粒径在100-300 nm间,Zeta电位绝对值均高于C.I.分散紫93分散体,具有良好的分散稳定性。以NDDM为着色剂对涤纶织物进行免水洗轧染染色,考察核壳比、硬软单体比、焙烘温度和焙烘时间等对涤纶织物染色性能的影响,探究NDDM染色织物的牢度、手感、断裂强力,分析NDDM染色织物的免水洗固色机制。结果表明在焙烘固色时,NDDM中的分散染料以熔融态从聚丙烯酸酯壳层迁移释放并上染纤维,聚丙烯酸酯壳将残余染料粘固在纤维表面。当核壳比为1:2、m(MMA):m(BA)为1:1、焙烘温度180℃、焙烘时间5 min时,NDDM染色织物K/S值为18.4,ΔE为0.69,具有较好的色深度和匀染性;NDDM染色织物未经水洗时各项色牢度达4-5级或4级,具有良好的色牢度;NDDM染色织物的柔软度为62.35,相对手感值为9.03,具有柔软的手感;NDDM染色织物的还原清洗残液COD值为312.3 mg/L,与C.I.分散紫93染色相比下降58%。将NDDM配置成喷墨印花墨水,探究硬软单体比和核壳比对NDDM墨水稳定性及过滤性能的影响,考察了NDDM墨水的理化性能以及喷墨印花织物的颜色、手感和牢度。结果表明随着MMA比例和壳层比例的增大,NDDM墨水的稳定性提高。具有高玻璃化温度聚丙烯酸酯壳层的NDDM墨水在过滤过程中不会发生成膜或堵塞孔道现象,显著改善墨水的过滤性能。当m(MMA):m(BA)为1:0.25(Tg=67.6℃),核壳比为1:2(壳层厚度87.5 nm)时,NDDM墨水耐热、储存和离心稳定性分别为81.6%、96.6%和80.5%,Zeta电位为-58.1 mV,均优于C.I.分散紫93墨水,NDDM墨水能够以5 mL/s的流速顺利通过PVDF滤膜,具有较佳的过滤性能。NDDM墨水的各项理化性质均符合喷墨印花墨水的要求,喷墨印花织物的各项牢度均达到5级,且手感柔软。
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