大麻纤维染色中非离子表面活性剂的效果分析,化工论文.docx

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1、大麻纤维染色中非离子表面活性剂的效果分析,化工论文 摘 要： 采用非离子外表活性剂PEG6000协同染料活性红SHF-GD对大麻纤维进行染色处理, 以染色后大麻纤维吸尽率和固色率为指标, 通过正交试验确定最佳染色工艺条件。试验结果为:在染色时间为80 min的前提下, 添加染料及元明粉的温度为45, 参加Na2CO3温度为65, 元明粉质量浓度为55 g/L, 无水碳酸钠质量浓度为25 g/L, 非离子外表活性剂PEG6000的用量为0.1 g/g (干底物) 。对染色后的大麻纤维进行扫描电镜表征, 结果表示清楚:染色后纤维的外表未遭到毁坏, 且染色后大麻纤维的匀染、透染性均较好, 没有出现染

2、色不均的现象。 本文关键词语： PEG6000; 染色; 大麻纤维; 吸尽率; 固色率; Abstract： Non-ionic surfactant PEG6000 and reactive red SHF-GD was synergetic to dye hemp fiber, the dye absorption and fixation ratio was used to evaluate the dye effect through the orthogonal experiment, and the optimal dyeing process condition was dete

3、rmined as follows: on the premise of the dyeing time of 80 min, dye and Na2SO4 were added at temperature of 45 , Na2CO3 was added when temperature is 65 , Na2SO4 is 55 g/L, Na2CO3 is 25 g/L, PEG6000 is 0. 1 g/g ( dry substrate) . After dyeing, the hemp fiber were characterized by scanning electron m

4、icroscopy. The results showed that the surface of the fiber was not damaged, and the levelness and penetration of dye on hemp fiber are good, the phenomenon of uneven dyeing was not appeared. Keyword： PEG6000; dyeing; hemp fiber; absorption rate; fixation rate; 大麻纤维织物具有诸多优良性能, 深受人们的喜欢, 如良好的透气、吸湿性, 大

5、麻服装能够吸收人体汗液使人体皮肤外表保持干爽舒适1;优良的抗菌、抑菌性能, 麻纤维制品具有很好的保健功能, 能够有效地预防一些疾病;大麻织物能防辐射、防静电, 可作为一些特殊要求制品的面料2-4;在预防过敏方面, 大麻纤维也有独特之处, 有助于治疗一些过敏疾病;大麻制品耐穿环保, 可100%生物降解, 不会造成土壤污染等问题, 符合环保概念5-6。 固然大麻纤维具有诸多优良性能, 但是相对于亚麻和苎麻, 大麻的纤维素含量较低, 非纤维素含量较高, 这对其染色性能以及后整理经过产生了严重影响, 很大程度上制约了大麻纤维的实用性7。非离子外表活性剂具有良好的增溶作用, 能有效地增加染料在染液中的溶

6、解度, 提高匀染性8-9。本文实验采用非离子外表活性剂PEG6000协同活性红SHF-GD染料对大麻纤维进行染色, 讨论染色最佳工艺条件, 为大麻织物染色提供参考。 1、 实验 1.1、 实验材料与仪器 材料:非离子外表活性PEG4000、PEG6000、Tween20、Tween80, 活性红SHF-GD染料, 元明粉, Na2CO3, 浸透剂JFC, 皂粉, 预处理后的大麻细纱。 仪器:722可见分光光度计, HH-S.6型电子恒温水浴锅, FA1004电子天平, Model Y802 K快速烘箱。 1.2、 性能测试 1.2.1、 上染百分率 用722型分光光度计在染料的最大吸收波长处分

7、别测试大麻纤维染前、染后染液的吸光度A0和A1, 则: 1.2.2、 吸尽率和固色率 吸尽率及固色率测试方式方法参照GB/T 2391 2006(反响染料固色率的测定进行测试。 1.2.3、 扫描电子显微镜 将纤维剪成5 mm左右的试样, 将其剥离成单根纤维.测试条件为相对湿度65%、温度20、加速电压15 k V, 测试前需将样品进行喷金处理。 2、 结果与分析 2.1、 上染速率曲线的绘制 工艺配方:活性红SHF-GD染料为2% (owf) , Na2CO3为30 g/L, 元明粉为50 g/L, 浴比150。 工艺流程:取经预处理后的大麻细纱1 g, 在烧杯中参加50 m L蒸馏, 放置

8、水于恒温水浴锅中加热至45, 然后向烧杯中参加0.02 g活性红SHF-GD染料、2.50 g元明粉及1 g大麻细纱进行染色, 继续升温至65时参加1.5 g Na2CO3, 然后分别在10、20、30、40、50、60、70、80、85、90 min时取2 m L染色液, 采用722可见分光光度计在最大吸收波长处测试吸光度, 计算上染百分率, 绘制上染速率曲线, 进而确定出最佳染色时间。 上染速率曲线如此图1所示。能够看出:当染色时间达80 min后, 上染速率曲线趋于水平, 由此能够得出最佳染色时间为80 min。 图1 上染速率曲线 2.2、 非离子外表活性剂对上染百分率的影响 在染浴中

9、分别参加非离子外表活性剂PEG4000、PEG6000、Tween20、Tween80, 染色80 min后, 测试染浴的吸光度并计算上染百分率。非离子外表活性剂对染色效果的影响见图2。能够看出, 非离子外表活性剂都对大麻纤维染色有一定的促染作用, 且PEG6000的促染效果最佳。 图2 非离子外表活性剂对染色效果的影响 2.3、 正交试验 选取添加染料时的温度, 参加Na2CO3时的温度、元明粉用量, Na2CO3用量以及PEG6000用量5个因素, 每个因素选取3个水平对大麻纤维染色工艺进行正交试验优化, 正交试验结果见表1。 表1 染色工艺正交试验结果 注:PEG6000用量为每克干底物

10、PEG6000的用量。全文同。 由表1可知:各因素对吸尽率的影响顺序:B A D C E。最佳工艺为A3B2C3D2E1。各因素对固色率影响的顺序为:A B E C D, 最佳工艺为A3B2C2D1E1。由表1还能够看出, 在固色率方面k值差异不同不大。综上所述, 可得出最佳工艺条件为A3B2C3D2E1, 详细条件为在染色时间为80 min的前提下, 添加染料及元明粉的温度为45, 参加Na2CO3温度为65, 元明粉质量浓度为55 g/L, Na2CO3质量浓度为25 g/L, 非离子外表活性剂PEG6000用量为0.1 g/g。 2.4、 扫描电子显微镜 将未染色大麻纤维、常规染色大麻纤

11、维以及添加非离子外表活性剂PEG6000染色的大麻纤维用扫描电子显微镜进行外表观察, 电镜照片见图3。 图3 大麻纤维扫描电镜图 由图3能够看出, 大麻纤维外表没有明显的损伤, 纤维外观得到了很好的保存, 且由图3 (a) (b) 能够看出, 染料均匀地固着在纤维外表。比拟图3 (a) (b) 发现, 图3 (b) 中纤维外表固着的染料明显比图3 (a) 的多, 由此能够看出, PEG6000对大麻纤维染色有很好的助染作用。 3、 结论 (1) 由实验可知非离子外表活性剂PEG4000、PEG6000、Tween20、Tween80协同活性红SHF-GD染料对大麻细纱染色都有一定的促染作用,

12、且PEG6000效果最好。由于非离子外表活性剂良好的増溶作用, 大大增加了染料在染浴中的溶解度, 织物的匀染效果得到了很好地提高。 (2) 通过实验确定最佳染色工艺条件为:在染色时间为80 min的前提下, 添加染料及元明粉时的温度为45, 参加Na2CO3时温度为65, 元明粉质量浓度为55 g/L, Na2CO3质量浓度为25 g/L, 非离子外表活性剂PEG6000的用量为0.1 g/g。 以下为参考文献： 1殷祥刚, 滑钧凯, 朱若英.大麻加工技术现在状况及发展J.天津工业大学学报, 2003, 22 (1) :13-17. 2张祥文.关于大麻纤维性能及其可纺性的探究J.广西纺织科技,

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