涤棉混纺织物剥色方法及其机理的研究

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剥色在染整中不可或缺,主要应用在三个场合:染厂染疵后剥色修色、废旧织物回收剥色再利用、纤维定性定量分析中剥色。涤棉混纺织物作为最为常见的一种面料,却一直以来没有一种对其有效剥色的剥色方法。本论文针对涤棉混纺织物研究了一种行之有效的剥色方法。剥色主要分为三个步骤:溶胀,染料溶解剥色,对剩余染料进行还原剥色。在溶胀剂的选择时,本文对从溶解度参数相近原则出发,从多种溶胀剂中选择效果最好的二甲基亚砜;在对染料的溶解剥色时,本文从多种常用的优良的有机溶剂中选取了DMF;还原剂择选择了比保险粉有着更高还原电位,且更加环保的易存储的二氧化硫脲。接着对各试剂分别进行了单因素实验和正交试验,得出各成分的最佳配比。在剥色时发现,第一步溶胀时,会起到第二部溶解剥色的目的,所以本文将新研究的剥色方法分为两步法和三步法,两步法即溶胀后直接还原剥色,三步法则是溶胀、溶解剥色、还原剥色,针对两种方法的最佳工艺条件进行了探讨。最后得出结论:(1)两步法最佳配比:以1质量份的织物为参考,溶胀剂二甲基亚砜需16质量份,还原剂二氧化硫脲需0.004质量份。最佳工艺条件:溶胀温度120℃,溶胀时间40分钟,剥色温度100℃,剥色时间30分钟。(2)三步法的最佳配比:溶胀剂二甲基亚砜16质量份,分散染料剥色剂DMF为14质量份,还原剂二氧化硫脲为0.02质量份;最佳工艺条件:溶胀温度120℃,溶胀时间40分钟,DMF和二氧化硫脲的剥色温度均为100℃,剥色时间均为30分钟。由于在溶胀和溶解剥色时,二甲基亚砜和DMF都是发生的物理反应,且均使用了单一的试剂,可以对其进行回收后再剥色。研究发现两者回收率分别能达到98%和99.3%,而且回收实际的剥色效果只是比原试剂的剥色效果略微差了一点点,基本无异。论文最后对本剥色方法的机理进行了探讨:二甲基亚砜对涤棉织物的溶胀主要是对其中的涤纶成分进行溶胀,以小分子优势进入涤纶纤维的无定型区后,改变内部的分子链段的取向,破坏了涤纶分子紧密的结构,溶胀后体积膨胀,结构松弛,方便剥色试剂进入而充分剥色;分散染料的溶解度参数基本在[10.08,15.13]之内,而DMF溶解度参数为12.1,符合溶质溶剂溶解度参数相近原则,除此之外,还符合极性相似相容原则和溶剂化原则,从而DMF为分散染料的优良溶剂;二氧化硫脲对剩余染料的还原剥色主要是对其中的发色基团进行还原,使之结构发生变化而消色。
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