涤棉织物节水染色工艺的研究毕业论文.doc

毕毕 业业 论论 文文 题 目 涤棉织物节水染色工艺的研究 学院 化 学 化 工 学 院 专业 轻化工程 班级 0802 学号 200806020202 学生姓名 谌丹丹 导师姓名 张 帆 完成日期 2011 年 3 月 10 日 2011 年 6 月 10 日 诚 信 声 明 本人声明 1 本人所呈交的毕业设计 论文 是在老师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果 2 据查证 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 毕业设计 论 文 中不包含其他人已经公开发表过的科研成果 也不包括获得其他 教育机构的学位而使用过的材料 3 我承诺 本人提交的毕业设计 论文 中的所有内容均真实 可 信 作者签名 日期 年 月 日 化学化工学院 2011 届本科毕业论 文 毕毕业业设设计计 论论文文 任任务务书书 题目 涤棉织物节水染色工艺的研究 姓名 谌丹丹 学院 系 化学化工 专业 轻化工程 班级 0802 学号 200806020202 指导老师 张 帆 职称 讲 师 教研室主任 潘 璞 一 基本任务及要求 1 课题内容 本课题研究不同条件下涤棉织物的前处理过程并用分散 活性染料的二浴法 一浴法 轧染工艺对织物进行染色 通过测试织物的前处理效果 K S 值 摩擦牢度 染料吸尽率和固色率 等性能 选择出既节水又符合染色要求的最佳工艺 实验结果表明 在本实验中 其他工艺条件相 同的情况下 最佳的前处理工艺为浴比为 1 20 下的退煮漂一浴工艺 最佳的浸染法工艺为浴比为 1 1 的分散 活性一浴法 在织物重量为 4g 时 最佳的轧染法工艺为染液量为 50mL 织物与染液的接 触时间在 20min 匀染剂的浓度为 2g L 2 任务要求 a 完成 2000 字以上的文献综述一篇 11000 13000 字毕业论文一篇 并作好毕业论文开题 报告和实验记录 b 毕业论文资料含以下几个部分 毕业论文工作手册 开题报告 含开题报告 文献综述合订 毕业论文 毕业论文及任务书合订 科学论文实验记录本 电子文档 具体格式与规范 详见 教务处相关资料 二 进度安排及完成时间 共 17 周 1 第 1 2 周 查阅资料 撰写文献综述 开题报告 2 第 3 周 检查 修改并提交文献综述 开题报告 3 第 4 周 实验准备 4 第 5 12 周 实验 测试 5 第 13 14 周 实验数据整理 补充实验 撰写毕业论文初稿 6 第 15 16 周 修改并提交毕业论文 工作手册 原始记录 7 第 17 周 毕业论文答辩 目 录 摘要 I ABSTRACT 1 前言 1 1 1 涤棉织物的染色 1 1 1 1 分散染料和活性染料染色性能差异 2 1 1 2 分散和活性染料一浴染色的矛盾 2 1 2 节水染色工艺的进展 3 1 2 1 前处理过程的节水 3 1 2 2 小浴比染色 3 1 2 3 分散 活性的轧染染色 3 1 3 本课题研究目的和意义 4 2 实验部分 5 2 1 实验材料 药品及仪器 5 2 1 1 实验材料 5 2 1 2 实验药品 5 2 1 3 实验仪器及设备 5 2 2 实验方法 6 2 2 1 退浆 煮练 漂白三浴工艺 6 2 2 2 退煮漂一浴工艺 7 2 2 3 退煮漂一浴工艺的优化 7 2 2 4 分散 活性染料二浴法染色 7 2 2 5 不同浴比的一浴法染色 8 2 2 6 分散 活性染料的轧染 8 2 3 性能测试 9 2 3 1 毛细效应的测试 9 2 3 2 白度的测试 9 2 3 3 强力的测试 9 2 3 4 耐摩擦色牢度的测定 9 2 3 5 K S 值的测试 9 2 3 6 吸尽率的测试 9 2 3 7 固色率的测试 9 3 结果与讨论 10 3 1 前处理工艺的探讨 10 3 1 1 退浆 煮练 漂白三浴法工艺 10 3 1 2 退煮漂一浴的工艺 10 3 1 3 退浆 煮练 漂白三浴法工艺与退煮漂一浴工艺的比较 11 3 1 4 退煮漂一浴工艺的优化 12 3 1 5 用水量讨论 13 3 2 涤棉织物的浸染法染色 14 3 2 1 二浴法和一浴法染色的比较 14 3 2 2 用水量讨论 14 3 3 不同浴比的一浴法染色 15 3 3 1 干摩擦牢度 15 3 3 2 K S 值 15 3 3 3 最大吸收波长 16 3 3 4 染料的吸尽率 16 3 3 5 染料的固色率 17 3 3 6 小浴比工艺的优化 18 3 3 7 用水量讨论 19 3 4 分散 活性的轧染染色 20 3 4 1 染液量对染色效果的影响 20 3 4 2 织物与染液接触的时间对染色效果的影响 21 3 4 3 匀染剂对染色效果的影响 21 3 4 4 用水量讨论 22 4 结论 23 参考文献 24 致 谢 25 I 涤棉织物节水染色工艺的研究 摘要 本课题研究不同条件下涤棉织物的前处理过程并用分散 活性染料的二浴法 一 浴法 轧染工艺对织物进行染色 通过测试织物的前处理效果 K S 值 摩擦牢度 染料吸尽率和固色率等性能 选择出既节水又符合染色要求的最佳工艺 实验结果表 明 在本实验中 其他工艺条件相同的情况下 最佳的前处理工艺为浴比为 1 20 下的 退煮漂一浴工艺 最佳的浸染法工艺为浴比为 1 1 的分散 活性一浴法 在织物重量为 4g 时 最佳的轧染法工艺为染液量为 50mL 织物与染液的接触时间在 20min 匀染剂 的浓度为 2g L 关键词 涤棉织物 前处理工艺 浸染法染色 轧染法染色 节水工艺 II Research of Water saving dyeing process about polyester cotton fabric Abstract This paper mainly studied polyester cotton fabric treated on different pre treatment process and used disperse reactive dyes on polyester cotton fabric with the ways of two bath or one bath or padding dyeing According to tested properties of fabric K S value the friction fastness the rate of dye exhaustion and fixation rate then selected the best process that most water saving and meet the basic requirements of dyeing Experimental results showed that in this experiment under the same condition the best pre treatment process was the bath ratio of 1 20 under one bath scouring and bleaching process the best process of exhaust dyeing was the bath ratio of 1 1 used disperse reactive dyes with one bath under the premise of the weight of fabric is 4 g the best process of padding dyeing was the dye bath in 50 ml fabric and dyeing liquid contact time at the 20min the leveler concentration of 2 g L Keywords Polyester cotton knitted fabric Pre treatment process Exhaust dyeing Padding dyeing water saving process 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 1 1 前言 随着科学技术的迅速发展 人类生活水平的不断提高 特别是生态环境保护受到 了前所未有的重视 各个行业怎样来节水节能 怎样来控制排污 减少对环境的污染 就成了各个企业的当务之急 印染行业既是耗能耗水的行业 又是造成环境污染的行 业 所以印染企业的节水减排迫在眉睫 对印染行业一般有三个途径来节能减排 一 是改进印染设备 降低染色的浴比 二是开发节能 环保的助剂 如各种酶的应用 三是改进染色和整理工艺 减少染色流程 缩短染色时间 对于染整技术人员来说 怎样缩短染色工艺流程 改进和创新染色工艺 是要努力去研究的方向 1 水是染色中的重要介质 也是洗涤不可缺少的物质 还经常用作热交换或加热的 介质 通常染色用水主要包括 染浴用水 皂洗和水洗浴用水 其中以皂洗和水洗用 水量最大染浴用水量随着染色方式和浴比不同而有很大变化其中轧染 冷轧堆染色的 用水量较低 浸染 特别是大浴比染色用水量高 一浴法染色用水量也较低 近年来 在推广应用的活性染料冷轧堆 轧蒸 特别是湿短蒸 和小浴比染色工艺都有节水的效 果 2 涤棉织物在国内纺织品市场上作为第二代产品而诞生 以其坚牢 挺括 易洗 快干 免烫的特征而风靡一时 深受广大消费者的欢迎 涤棉织物的染色一般采用分 散染料和活性染料的一浴法染色 涤棉织物一浴法染色有两种方法 即一浴一步法和 一浴两步法 与一浴两步法相比 一浴一步法流程更为简单 时间短 耗能省 但对 染料的要求比较高 在染料选择和工艺设计中有一定的难度 而且涤棉织物一浴法染 色适宜染浅色 以涤棉织物中棉纤维含量较少为宜 这样活性染料的用量较小 浪费 较少 若染较深的颜色 活性染料的固色率较低 既浪费了染料 又对污水处理不利 3 5 在当前提倡节能减排的形势下 大力开发一浴法染色是有重要意义的 虽然进行 一浴法染色还存在许多难点 但随着技术进步 已取得进展 而牢度好 使用周期长 的涤棉混纺织物将会是纺织品类中的佼佼 大力发展节能 节水的涤棉混纺织物的染 色工艺的研究将是染整工艺研究的重要方向 1 1 涤棉织物的染色 涤棉纺织品中的涤纶组分只能用分散染料染色 而棉组分可以选用直接 活性 还原 硫化 不溶性偶氮等染料染色 涤纶和棉的染色性能差别很大 异色染色十分 容易 同色可通过配色解决 涤棉纺织品的浸染在染料组合上主要有分散 直接染料或分散 直接交联染料 分 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 2 散 活性染料 分散 还原染料 它们在染色成本 染色牢度 色谱 染色操作方便程 度和工艺流程的长短等各方面各有优缺点 目前以分散 活性染料应用最为广泛 5 1 1 1 分散染料和活性染料染色性能差异 分散染料和活性染料染色性能差异很大 在聚酯和纤维素纤维的染色时无论采用 两浴 一浴两步或是一浴法染色工艺染色 两种染料的染色条件差异很大时 一种染 料的染色不仅会阻碍另一种染料上染 而且即使上染的染料也会受到另一种染料染色 条件的影响 主要表现在以下几个方面 l 分散染料在聚酯纤维中扩散速率很低 所以染色温度较高 一般为 120 130 远高于常用活性染料的染色温度 温度太高 不仅仅使活性染料的固色率低 而且造 成染深色困难 2 活性染料绝大多数是在碱性条件下固色 而分散染料的高温高压法染色一般在 弱酸性介质中进行 因大多数分散染料在碱剂和高温条件下很容易发生水解或被还原 破坏 故染料发生变色或褪色 而活性染料如在酸性介质中固色 不仅固色速率低 而且一些染料和纤维结合键的断裂速率也快 造成固色率低 7 3 活性染料浸染时为了提高上染率和上染百分率 常需加入一定量的中性电解质 特别是在染色温度高和浴比大时 加入量更大 分散染料是靠分散剂使之成为悬浮体 分散在染液中 分散稳定性随着染液中电解质浓度增加而降低 大量电解质不仅使分 散染料颗粒增大 甚至产生沉淀 降低染料上染率和匀染效果 8 4 许多分散染料及其分散剂在温度较高的条件下 会与活性染料发生反应 使分 散染料和活性染料的固色率都降低 这特别容易发生在染色温度较高的情况下 如高 温高压染色等 所以染料之间以及活性染料和分散染料助剂之间的相互作用是同浴染 色的另一困难 5 分散染料染色后一般要经过还原清洗以去除浮色及沾在棉纤维上的分散染料 还原剂可能破坏已染上的活性染料 造成固色率的降低 9 1 1 2 分散和活性染料一浴染色的矛盾 分散和活性这两种染料染色性能和工艺条件差异大 在通常条件下一浴法染色不 仅上染率低 色牢度和匀染性也差 过去多半采用两浴法染色 即先在 130 pH 为 4 5 5 0 的条件下 用分散染料染聚酯成分 染后经过净洗 特别是经过 还原清洗 去除沾染的分散染料 主要沾染在纤维素成分上 之后换浴用活性染料染纤维素纤维 染色温度视活性染料类别而不同 通常为 40 95 然后经碱固色 两个染色过程和聚酯纤维分散染料染色及纤维素纤维活性染料单独染色基本相同 所不同之处仅是非染色的纤维组成对染色的纤维组成有一定的阻染作用 而且在染色 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 3 过程中 非染色纤维上的染料对染色纤维还存在一个转移的过程 特别是分散染料染 色时 纤维素纤维也会吸附相当部分分散染料 染色时它们要转移到聚酯纤维上 并 扩散进纤维染着在纤维中 未转移的分散染料染后要充分洗除 否则染色牢度不高 这种染色虽然有很高的上染率和固色率 染色重现性也较好 但耗时长 常需要 12 14h 才能完成整个染色过程 而且耗能耗水量和排污量也都大 所以一浴法染色工艺倍 受重视 10 12 虽然进行一浴法染色还存在许多难点 但随着技术进步 目前已开发了不少新染 料 新助剂 染色工艺也有了迅速发展 1 2 节水染色工艺研究进展 1 2 1 前处理过程的节水 印染行业的节水工艺 可以通过控制染色各个过程的用水量 例如 控制前处理 过程的用水量 一般来说 在对织物进行前处理时都是进行退浆 煮练 漂白三个过 程来达到染色前对织物的要求 从节水方面考虑 可以采用退煮漂一浴法来代替退浆 煮练 漂白三个分开的过程 这样能够节约织物前处理过程的用水量 13 1 2 2 小浴比染色 浴比在染整行业一般是指浸染时被染物重量和所用染液体积的比例 如染l kg布用 l0 kg染液则我们说其浴比为1 10 我们可以通过减小染色的浴比 直接达到减少用水 的目的 一般所说的小浴比染色 指被染物重量与所用染液的体积在1 8以下 实现 小浴比染色 必须充分考虑影响染色质量问题的因素 并通过工艺和设备加以控制 保证染色质量 14 17 1 2 3 分散 活性的轧染染色 染色方法的不同 在染色过程中的用水量也不一样 一般来说 正常情况下 轧 染法会比浸染法用水更少 因为浸染需要把织物完全浸泡在染液中 并且在整个染色 过程中要保持织物接触染液的均匀 以确保染色均匀 而轧染法主要是在较少染液量 下进行的 只要解决轧染得匀染性问题 轧染法比浸染法的染液用量要少 18 19 1 3 本课题研究目的和意义 近年来印染以节水 节能 降耗为目的的新技术已成为染整领域清洁生产的重要 研究方向之一 随着科学技术的发展 人们对纺织材料的加工处理提出了更高要求 而均匀 快速 节能 高效无污染的加工方式已成为人们的努力方向 本课题主要探讨涤棉织物节水染色工艺 为了实现节水的染色工艺 采用节水的 前处理过程 或采用不同的染色工艺 选出最节水的染色工艺以达到节水的目的 前 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 4 处理过程比较退浆 煮练 漂白三浴工艺和一浴工艺 选出即满足染色要求又节水的 工艺 而对于染色的工艺则选择在不同的浴比下进行染色和轧染法染色 最终选出最 佳工艺 2 实验部分 2 1 实验材料 药品及仪器 2 1 1 实验材料 涤棉机织布 T C 45 55 广东东莞德永佳纺织有限公司 2 1 2 实验药品 渗透剂 MP 2广东德美精细化工股份有限公司 氢氧化钠天津市北方天医化学试剂厂 高浓缩精练剂 2140广东德美精细化工股份有限公司 双氧水西陇化工股份有限公司 超细旦匀染剂 DM 2110广东德美精细化工股份有限公司 双氧水稳定剂 1304广东德美精细化工股份有限公司 耐碱渗透剂 LA 202广东德美精细化工股份有限公司 活性红 B 3BF佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 活性黄 C XD佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 分散红玉 3BS佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 分散黄 T XD佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 分散剂 DM 2480广东德美精细化工股份有限公司 元明粉西陇化工股份有限公司 海澡酸钠上海化学试剂站分装厂 2 1 3 实验仪器及设备 恒温水浴锅 PR HWS 2S上海普瑞赛斯仪器有限公司 白度测试仪 WSB 3A温州市鹿东仪器厂 分光光度计 V 1200上海美谱达仪器有限公司 LRE 24 杯红外小样染色机佛山市南海区宏信机械设备有限公司 预制式染色牢度摩擦仪 Y571宁波纺织仪器厂 多功能电子织物强力机 YG026H宁波纺织仪器厂 毛细效应测定仪 TG871宁波纺织仪器厂 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 5 电热干燥箱 Y101 2宁波纺织仪器厂 计算机测色配色仪 DF 100宁波纺织仪器厂 2 2 实验方法 2 2 1 退浆 煮练 漂白三浴法工艺 2 2 2 1 碱退浆工艺 工艺流程 配制工作液 升温 100 保温 30min 热水洗 80 90 两次 温水 洗 50 60 冷水洗 烘干 性能测试 实验处方 氢氧化钠 g L 10 渗透剂 g L 1 温度 100 时间 min 30 浴比 1 10 1 50 2 2 2 22 2 2 2 煮练工艺 工艺流程 配制工作液 升温 100 保温 120min 热水洗 90 两次 每次 10min 温水洗 50 60 两次 冷水洗 烘干 性能测试 实验处方 氢氧化钠 g L 20 高效精练剂 g L 1 温度 100 时间 min 120 浴比 1 10 1 50 2 2 2 32 2 2 3 漂白工艺 工艺流程 配制工作液 升温 90 保温 60min 室温水洗 烘干 性能测试 实验处方 100 双氧水 g L 5 氧漂稳定剂 硅酸钠 g L 7 氢氧化钠 10g L 调 pH 10 5 11 渗透剂 g L 3 温度 90 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 6 时间 min 60 浴比 1 10 1 50 2 2 2 退煮漂一浴工艺 工艺流程 配制工作液 升温 85 加双氧水 保温 60min 热水洗 80 85 温 水洗 50 60 冷水洗 烘干 性能测试 实验处方 氢氧化钠 g L 10 100 双氧水 g L 6 双氧水稳定剂 g L 3 耐碱渗透剂 g L 2 高浓缩精练剂 g L 2 温度 85 时间 min 60 浴比 1 10 1 50 2 2 3 退煮漂一浴工艺的优化 通过改变双氧水的浓度 5 10 g L 并在最佳浓度下调整保温时间 30 60min 和 改变漂白的温度 60 100 来优化退煮漂一浴工艺 2 2 4 分散 活性染料二浴法染色 工艺流程 配制染液 分散染料染涤 按工艺曲线升温 升温至 90 升温至 125 在 125 保温 30min 降至室温 水洗 皂洗 皂片 2g L 浴比 1 30 水洗 烘干 活性染料染棉 按工艺曲线染色 进行水洗 皂洗 皂片 2g L 浴比 1 30 水洗 烘干 染色处方一 分散染料染涤 分散黄 T XD o w f 1 分散匀染剂 g L 2 醋酸调 pH 值 4 5 浴比 1 50 工艺曲线一 125 30min 1 min 90 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 7 入染 2 min 室温 室温 冷水洗 皂煮 水洗 烘 干 染色处方二 活性染料染棉 活性黄 C XD o w f 1 食盐 g L 40 纯碱 g L 10 浴比 1 50 工艺曲线二 90 30min 1 2 min 入染 食盐 降温 60 15min 15min 水洗 皂煮 水洗 烘干 2 2 5 不同浴比染色 工艺流程 配制染液 室温入染 按工艺曲线升温 先升温至 90 再升温至 125 在 125 保温 30min 降至室温 水洗 皂洗 皂片 2g L 浴比 1 30 水洗 烘干 染色处方 分散黄 T XD o w f 1 活性黄 C XD o w f 1 分散剂 g L 1 元明粉 g L 40 纯碱 g L 10 浴比 1 1 1 50 工艺曲线 按照 2 2 6 中分散染料染涤部分的工艺曲线进行 2 2 6 分散 活性染料的轧染 工艺流程 浸轧染液 预烘干 80 3min 焙烘 195 1 5min 冷却 浸固色 液 元明粉 180g L 纯碱 20 g L 防染盐 1 g L 汽蒸 水洗 皂洗 水洗 烘干 染色处方 分散黄 T XD g L 10 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 8 活性黄 C XD g L 10 尿素 g L 50 海澡酸钠 g L 1 小苏打 g L 10 染液量 mL 50 250 2 3 性能测试 2 3 1 毛细效应测试 参照 FZ T01071 1999 纺织品毛细效应实验方法 标准对布样毛细效应进行测定 2 3 2 白度测试 用 WSB 3 A 型智能式数字白度计测试织物的白度 每块试样测 4 次 计算平均值 2 3 3 强力测试 按国标 GB T3923 1997 纺织品织物拉伸性能第一部分 断裂强力和断裂伸长的 测定条样法 测定织物的断裂强力 2 3 4 耐摩擦色牢度的测试 参照 GB T 3920 1997 纺织品色牢度实验耐磨擦色牢度 利用耐摩擦色牢度试 验仪来测试实验中的试样的干摩擦牢度和湿摩擦牢度 2 3 5 K S 值测试 参照 GB 2397 86 分散染料提升力测定方法 利用 SCT 系统电脑测色配色仪来 测定试样的染色深度 K S 值 2 3 6 吸尽率测试 用 V 1200 可见光分光光度计来测量染色残液的吸光度 并根据吸尽率的计算公式 计算出染料的吸尽率 染料吸尽率 E 的计算公式如下 E 100 X X B 100 4A X 染色残液中染料的剩余率 A 标准染液的吸光度值 B 染色残液的吸光度值 4 标准染液和染色残液的测试浓度的倍数 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 9 2 3 7 固色率测试 用 V 1200 可见光分光光度计来测量织物皂煮液的吸光度 并计算出染液的固色率 染料固色率 F 的计算公式如下 F E Y Y D 100 4C E 吸尽率 Y 皂煮洗涤下的未固着的染料剩余率 C 皂煮残液的吸光度值 3 结果与讨论 3 1 前处理工艺探讨 3 1 1 退浆 煮练 漂白三浴法工艺 对未进行前处理的织物进行退浆 煮练 漂白工艺 选择不同浴比下进行 比较 处理后织物的毛细效应 白度和断裂强力 选出最佳的工艺 表1 退浆 煮练 漂白三浴法工艺 工艺退浆 煮练 漂白工艺 组别12345 浴比1 101 201 301 401 50 毛细效应 cm2222 42322 522 5 白度75 173 174 873 273 5 断裂强度890891 3917 2907 2917 7 总用水量 mL198 5399 45948001030 从表 1 中可以看出 不同浴比下织物的毛效差别不大 但是浴比越小 织物的断 裂强度就越小 对织物的损伤就越大 综合比较 织物在浴比为 1 30 时的性能最好 故对于退浆 煮练 漂白三浴工艺 在其他工艺条件相同的情况下 选择浴比为 1 30 的工艺 3 1 2 退煮漂一浴工艺 退煮漂一浴工艺就是将常规的退浆 煮练 漂白三步加工合并为一步完成 退煮 漂一浴能在很大程度上节约处理的时间 故通常被称为短流程前处理工艺 在不同的 浴比下进行退煮漂一浴工艺 选择出最佳的一浴工艺 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 10 表2 退煮漂一浴工艺 工艺退煮漂一浴工艺 组别12345 浴比1 101 201 301 401 50 毛细效应 cm2221 321 221 521 7 白度74 876 275 675 575 9 断裂强度918 2921 6922 5918917 9 总用水量 mL75150225300375 由表 2 可知 不同浴比下 织物的毛细效应和断裂强度差别不大 但在浴比为 1 20 时织物的白度和强力都略比其他浴比大 故对于退煮漂一浴工艺 在其他工艺条 件相同的情况下 选择浴比为 1 20 工艺 3 1 3 退浆 煮练 漂白三浴工艺与退煮漂一浴工艺比较 选出两种不同前处理过程中最优的工艺进行较 在满足织物染色对前处理性能的 要求下 挑选出最节能 节水的工艺来进行织物的前处理过程 3 1 3 1 毛细效应 织物的润湿性常用毛细管效应衡量 退浆 煮练 漂白三浴法工艺与退煮漂一浴 工艺处理后织物的毛细效应的值列于表3中 表3 两种前处理工艺处理后毛细效应的比较 工艺退浆 煮练 漂白三浴工艺退煮漂一浴工艺 浴比1 301 20 毛细效应 cm2321 3 由表3可知 退浆 煮练 漂白三浴法的工艺处理后织物的毛细效应比退煮漂一浴 工艺处理后的织物的毛细效应值稍大 3 1 3 2 白度 对比退浆 煮练 漂白三浴法工艺与退煮漂一浴工艺处理后织物的白度的值列于 表4中 表4 两种前处理工艺处理后白度的比较 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 11 工艺退浆 煮练 漂白三浴工艺退煮漂一浴工艺 浴比1 301 20 白度74 875 9 由表 4 可知 退煮漂一浴工艺处理后的织物的白度比退浆 煮练 漂白三浴法的 工艺处理后织物的白度值高 3 1 3 3 断裂强力 退浆 煮练 漂白分开工艺与退煮漂一浴工艺处理后织物的断裂强力值列于表5中 表5 两种前处理工艺处理后断裂强力的比较 工艺退浆 煮练 漂白工艺退煮漂一浴工艺 断裂强力917 2917 9 由表 5 可知 退煮漂一浴工艺处理后的织物的断裂强力比退浆 煮练 漂白三浴 工艺处理后织物的断裂强力稍小 3 1 4 退煮漂一浴工艺的优化 3 1 4 1 双氧水浓度对漂白效果的影响 选择 6 个不同的双氧水浓度 5g L 6g L 7g L 8g L 9g L 10g L 用漂白工艺 进行漂白 漂白后织物的白度和断裂强力如下表 6 表6 双氧水浓度对漂白效果的影响 组别123456 时间 min30678910 白度76 576 676 376 676 276 5 断裂强力916 9918 3917 6916 9898 6896 2 在不同双氧水浓度下对织物进行再漂白工艺 织物白度增加不明显 随着双氧水 浓度的增加 织物的断裂强力有明显的下降 相对比较下 在双氧水浓度为 6g L 时 织物的白度增加最大 并且强力损失最小 故在对织物进行再漂白工艺时 选择双氧 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 12 水浓度为 6g L 3 1 4 2 保温时间对漂白效果的影响 由上述实验选择双氧水浓度为 6g L 选择由小到大 4 个不同的漂白保温时间 用 漂白工艺进行漂白 漂白后织物的白度和断裂强力如下表 7 表7 保温时间对漂白效果的影响 组别1234 时间 min30405060 白度77 376 977 477 1 断裂强力920 3919 6919 5918 2 由表 7 可以看出 漂白时间对织物断裂强力有些影响 漂白时间越长 织物的断 裂强力就越小 即对织物的损伤就愈大 织物的白度在漂白时间为 50min 时白度值最 大 但此条件下织物的强力不是很理想 故确定最佳漂白时间为 30min 3 1 4 3 温度对漂白效果的影响 由上述实验选择双氧水浓度为 6g L 漂白时间为 30min 再选择 5 个不同的漂白 保温时间 60 70 80 90 100 用漂白工艺进行漂白 漂白后织物的白 度和断裂强力如下表 8 表8 温度对漂白效果的影响 组别12345 温度 60708090100 白度77 277 177 677 577 5 断裂强力910 1901 3897 1893 2876 5 由表 8 可以看出 温度越高织物的断裂强力就越小 说明对织物的损害就越大 而温度对白度的影响不是很大 综合比较下确定最佳的漂白温度为 80 综合比较上述的实验 对于织物的再漂白工艺 考虑到织物白度和织物强力的影 响 选择在浴比为 1 20 条件下 双氧水浓度为 6g L 漂白时间为 30min 温度为 80 下对织物进行再漂白工艺 3 1 5 用水量讨论 一般来说 染色前处理过程的用水量包括了退浆 煮练 漂白三个工艺的总用水 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 13 量 控制这三个过程的用水就能控制前处理的整个用水量 比较退浆 煮练 漂白三 浴工艺与退煮漂一浴工艺的用水量如下表9 表9 两种前处理工艺用水量的比较 工艺退浆 煮练 漂白工艺退煮漂一浴工艺 浴比1 301 20 用水量 mL594150 节水量74 7 注 节水量是指不同工艺用水量的差值与较大用水量的比值 下面的节水量计算同此 由表 9 可知 退煮漂一浴工艺处理的用水量比退浆 煮练 漂白分开的工艺处理 的用水量明显少很多 相差 74 7 对比两种不同的前处理工艺可知 经过退煮漂一浴工艺处理的织物的白度值和断 裂强力比三浴法工艺的白度值和断裂强力要大 但是毛细效应值略小 从用水量方面 考虑 三浴法工艺的用水量明显大过退煮漂一浴的工艺 用水量相差 74 7 故在其 他工艺条件相同的情况下 最佳的涤棉织物的前处理过程为浴比为 1 20 的退煮漂一浴 工艺 3 2 涤棉织物的浸染法染色 3 2 1 二浴法和一浴法染色后织物性能的比较 比较在相同的浴比 1 50 下 对于相同重量的织物用分散 活性染料对涤棉织物进 行染色 然后比较两不同的工艺条件下织物染色后的性能如下表 10 所示 表10 传统二浴法与一浴法的比较 组别二浴法一浴法 干摩擦牢度55 K S 值6 4146 351 对于相同浴比下织物的不同工艺的染色 从表 10 可以看出织物的干摩擦牢度和 K S 值相差不大 这说明在两种工艺下对织物进行染色 织物的得色率差不多 染料 的上染率也相差不大 3 2 2 用水量讨论 比较在相同的浴比 1 50 下 对于相同重量的织物用分散 活性染料对涤棉织物进 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 14 行染色 然后比较两不同的工艺条件下织物染色的用水量如表 11 所示 表11 传统二浴法与一浴法的用水量比较 组别二浴法一浴法 水用量 mL400200 节水量50 从表 11 可以看出 在相同的浴比 一浴法比二浴法少用了一半的水 用水量相差 50 故对于分散 活性染料染涤棉织物 采用一浴法更满足节水方面的要求 3 3 不同浴比的一浴法染色 选择由小到大的13个浴比 1 1 1 50 对涤棉织物进行一浴法染色 观察是否可以 实现涤棉织物的小浴比染色 3 3 1 干摩擦牢度 将不同浴比下染色后的布样进行干摩擦牢度测试 观察在不同的浴比下织物的摩 擦牢度是否有不同 如下表 12 表12 不同浴比下涤棉织物染色后的干摩擦牢度 组别12345678910111213 浴比1 11 21 31 41 51 61 71 81 101 201 301 401 50 干摩4 54 54 54 54 54 54 5555555 从表 12 可知 不同浴比下经过一浴法染色后织物的干摩擦牢度都较好 相比较下 浴比在 1 8 以下的织物的摩擦牢度跟其他浴比下的织物稍有差异 3 3 2 K S 值 K S表示织物的上染吸收率也就是表观深度 K S值越大表示颜色越深 反之则颜 色越浅 通过测色配色仪测得染色织物的K S值 可表示染料在织物上的得色率 K S 值越大说明织物上的得色率高 在不同的浴比下 对织物的K S值进行测试 如表13所示 表13 不同浴比下涤棉织物染色后的K S值 组别浴比K S值 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 15 11 110 094 21 29 081 31 37 848 41 47 697 51 56 505 61 66 791 71 76 386 81 86 790 91 106 810 101 206 775 111 306 542 121 406 322 131 506 351 如表13所示 浴比越小 K S值就越大 说明织物的得色率越高 织物的颜色越深 在小浴比下也能实现涤棉混纺织物的一浴染色 并且在相同的染料用量下 织物的颜 色越深 3 3 3 最大吸收波长 选浴比为 1 1 下的染色残液测定在不同波长下的染液的吸光度值 确定最大吸收波 长如表 14 所示 做出最大吸收波长图如图 1 所示 表14 不同波长下的染色残液的吸光度值 组别12345678910 波长520515510505500495480475470465 吸光度0 0410 0430 0630 0960 140 1630 1520 1440 1280 066 最大吸收波长 0 0 05 0 1 0 15 0 2 460470480490500510520530 波长 nm 吸光度 Abs 系列1 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 16 根据表 14 和上图 得出最大波长为 495nm 图1 染料的最大吸收波长 如表 14 和图 1 所示 染料的最大吸收波长为 495nm 3 3 4 染料吸尽率 染料吸尽率表示经过染色后织物上染料的含量 它是通过测量染色残液中染料的 吸光度值来表示的 各个不同浴比下染色残液在最大波长下的吸光度值如下表 15 所示 测得标准染液的吸光度值为 0 061Abs 表15 最大吸收波长下的染色残液的吸光度值 浴比吸光度 Abs固色率 1 10 11652 45 1 20 12648 36 1 30 13644 26 1 40 13743 85 1 50 13743 85 1 60 14640 16 1 70 15138 11 1 80 16034 42 1 100 16333 19 1 200 17229 50 1 300 17329 09 1 400 17528 27 1 500 17528 27 从表 15 可以看出 浴比越小染料的吸尽率就越大 说明染色残液里的染料含量就 越小 织物上的染料含量就越大 3 3 5 染料固色率 在染料的最大吸收波长下测定织物皂煮液的吸光度值 各个不同浴比下皂煮液在 最大吸收波长下的吸光度值如下表 16 所示 测得标准皂液的吸光度值为 0 097Abs 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 17 表16 最大吸收波长下的皂煮液的吸光度值 浴比吸光度 Abs固色率 1 10 15512 51 1 20 1509 70 1 30 1417 92 1 40 1359 05 1 50 1339 57 1 60 1267 69 1 70 1226 67 1 80 1164 52 1 100 1153 55 1 200 1101 15 1 300 1100 74 1 400 0992 76 1 500 0992 76 从表 16 可以看出 固色率随着浴比的增长而下降 说明浴比越小 染料在织物上 的吸附率就越大 3 3 6 小浴比工艺的优化 在小浴比的基础上加入匀染剂 选择 1 5g L 5 个不同的浓度 然后测试织物的摩 擦牢度 K S 值 吸尽率和固色率 3 3 6 1 摩擦牢度 在浴比为 1 1 时 选择 5 个不同的匀染剂浓度来处理织物 染色后织物的干摩擦牢 度如下表 17 所示 表17 加入匀染剂后织物的干摩擦牢度 组别12345 浓度 g L12345 干摩55555 从表 17 可以看出 加入匀染剂后织物的干摩擦牢度从 4 5 提升至 5 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 18 3 3 6 2 K S 值 在浴比为 1 1 时 选择 5 个不同的匀染剂浓度来处理织物 染色后织物的 K S 值 如下表 18 所示 表18 加入匀染剂后织物的K S值 组别12345 浓度 g L12345 K S 值10 53012 64811 28611 25010 145 从表 18 可以看出 加入匀染剂后织物的 K S 值有明显的变化 未加入匀染剂之前 在浴比为 1 1 时 织物的 K S 值在 10 左右 而加入匀染剂后织物的 K S 值有明显的 提升 其中在匀染剂浓度为 2g L 时 K S 值最大 故在浴比为 1 1 条件下染色时选择匀 染剂浓度为 2g L 3 3 6 3 染料吸尽率 在 5 个不同的匀染剂条件下 在染料的最大吸收波长下 测量织物染色后染料的 吸尽率如下表 19 所示 表19 加入匀染剂后织物上染料的吸尽率 组别12345 吸光度 Abs0 0990 0860 0940 0950 106 吸尽率 59 4364 7561 4861 0756 56 根据吸尽率的计算公式 得出织物染色后染料的吸尽率如表 19 所示 从表中可以 看出 在染料浓度为 2g L 时 染料的吸尽率最大 3 3 6 4 染料固色率 在 5 个不同的匀染剂条件下 在染料的最大吸收波长下 测量织物染色后染料的 固色率如下表 20 所示 表20 加入匀染剂后织物上染料的固色率 组别12345 吸光度 Abs0 1750 1640 1720 1730 180 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 19 固色率 14 3322 4817 1516 4810 17 根据吸尽率的计算公式 得出织物染色后染料的吸尽率如表 20 所示 从表中可以 看出 在染料浓度为 2g L 时 染料的固色率也最大 3 3 7 用水量讨论 对涤棉织物的分散 活性染色采用的的染色浴比为 1 50 而从表 12 到 21 可以看出 在浴比为 1 1 下 各项测量数据都比大浴比下的数值高 从用水量考虑 相同重量的织 物在浴比为 1 1 和 1 50 下的用水量如下表 21 所示 表21 不同浴比下染色用水量 浴比1 11 50 织物重量 g4 04 0 用水量 mL4200 节水量98 从表 21 可以看出 相同重量的涤棉织物在不同的浴比下用水量相差 98 在浴比为 1 1 下 加入浓度为 2g L 的匀染剂 织物的性能如下表所示 表22 改进后的小浴比染色后织物的性能 测量数据干摩K S 值吸尽率固色率 处理后512 64864 75 22 48 处理前4 510 09452 45 12 51 经过改进后的小浴比工艺 织物的干摩擦牢度达到了 5 级 K S 值也提高到了 12 648 染料吸尽率和固色率都有所提高 故在其他工艺条件相同的情况下 对于涤棉 织物的分散 活性的一浴染色法 最佳的染色浴比为 1 1 3 4 分散 活性染料的轧染染色 3 4 1 染液量对染色效果的影响 在织物重量为 4g 时 选择总液量为 50mL 250mL5 个不同的染液量来进行涤棉织 物的分散 活性轧染 观察织物染色后的 K S 值 如下图 2 所示 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 20 图2 染液量对织物K S值的影响 从图 2 可以看出 在相同的染料用量下 染液量低时织物的颜色越深 即在相同 的染料用量下 小浴比更能得到较深的颜色 从用水量上考虑 总液量为 50mL 时 更满足织物对得色量的要求 3 4 2 织物与染液接触的时间对染色效果的影响 改变织物与染液接触的时间 10 30min 观察织物的匀染性和得色率 如图 3 图3 接触时间对织物K S值的影响 从图 3 上可以看出 接触时间越长 织物上的 K S 值越大 到一定程度后 织物 的 K S 不随时间变化 说明在一定的时间下 织物的得色率不再随着接触的时间而改 变 从上表中可以看出 织物与染液的接触时间在 20min 时织物的得色率越好 3 4 3 匀染剂对染色效果的影响 选择匀染剂用量为 1 5g L 5 个不同的浓度下进行实验 织物的 K S 值如下图 4 所 示 不同染液下的K S值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 050100150200250300 染液量 mL K S值 系列1 不同接触时间下的K S值 6 7 6 8 6 9 7 7 1 7 2 7 3 7 4 5101520253035 接触时间 min K S值 系列1 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 21 图4 匀染剂对织物K S值的影响 如图 4 所示 在加入匀染剂后织物的 K S 有小幅度的提升 其中在匀染剂浓度为 2g L 时 K S 值最大 故选择匀染剂的浓度为 2g L 3 4 4 用水量讨论 一般来说对于轧染法 实验室通常采用的染液量为 250mL 从图 2 图 4 可以看出 可以选择染液量为 50mL 比较两种工艺的染液量如下表 23 所示 表23 两种染液用量的差值 组别12 染液用量 mL50250 节水量80 从表 23 可以看出 对于相同重量的涤棉织物用分散 活性轧染法工艺 在染液用量 分别为 50mL 和 250mL 相差 80 即选择染液用量为 50mL 时更能节约染色用水 对于涤棉织物的轧染染色 从图 2 图 4 和表 23 可以看出 在其他工艺条件相同的 情况下 最佳的轧染染色工艺为 染液量为 50mL 织物与染液的接触时间在 20min 匀染剂的浓度为 2g L 不同匀染剂浓度下的K S值 7 35 7 4 7 45 7 5 7 55 7 6 0123456 浓度 g L K S值