β環(huán)糊精在滌綸針織物染整工藝中的應(yīng)用畢業(yè)論文

目的:β-環(huán)糊精在滌綸針織物染整加工中的應(yīng)用。β-環(huán)糊精在滌綸針織物染整中的應(yīng)用研究了β-環(huán)糊精濃度對分散黃SFN和分散藍SFN染色滌綸針織物染色效果的影響。實驗結(jié)果表明，隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，不勻率下降緩慢，但對上染百分率、K/S、摩擦牢度和耐升華牢度影響不大。同時，探討了β-環(huán)糊精對陽離子紅X-3R染色滌綸針織物染色效果的影響，并與表面活性劑1227進行了比較。結(jié)果表明，β-環(huán)糊精的加入可以降低上染率，起到良好的勻染作用，勻染性優(yōu)于1227。關(guān)鍵詞:β-環(huán)糊精；染色百分比；k/S；流平性；染色效果β-環(huán)糊精在滌綸針織物染整加工中的應(yīng)用摘要:研究了β-環(huán)糊精濃度對分散黃SFN和分散藍SFN染滌綸針織物的影響。實驗結(jié)果表明，隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，勻染性降低，但對上染率、K/S值、色牢度等影響不大。此外，本文還探討了β-環(huán)糊精對滌綸針織物陽離子紅-3R染色過程的影響，并與表面活性劑1227進行了比較。結(jié)果表明，β-環(huán)糊精的加入可以明顯降低上染率。并且在染色過程中β-環(huán)糊精起到了很好的勻染效果，甚至優(yōu)于1227。關(guān)鍵詞:β-環(huán)糊精；上染率；k/S；流平性；染色效果1前言1.1β-環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)環(huán)糊精是一種環(huán)狀寡糖，由6-8個甚至更多的α-D-吡喃葡萄糖單元通過α-1，4糖苷鍵連接而成。環(huán)糊精的三維結(jié)構(gòu)是一個上窄下寬、兩端開口的中空圓臺。環(huán)糊精的每個葡萄糖單元都含有大量的羥基，糖苷氧橋原子排列在環(huán)糊精的空腔內(nèi)，被吡喃葡萄糖環(huán)上碳原子連接的氫原子所覆蓋，所以環(huán)糊精的空腔外部是親水的，而部分是疏水的[1]。β-環(huán)糊精獨特的疏水空腔結(jié)構(gòu)使其在溶液中與某些染料分子(分散染料和陽離子染料)形成包合物成為可能。分散染料分子與β-環(huán)糊精的包合作用是一個放熱反應(yīng)。隨著溫度的逐漸升高，染料分子會從β-環(huán)糊精空腔中釋放出來[2]。由于β-環(huán)糊精可以生物降解，大大減輕了后續(xù)污水處理的壓力。1.2β-環(huán)糊精的原理包含的原則包合主要是一個物理過程，即一個分子嵌入另一個分子的孔結(jié)中。結(jié)構(gòu)。這種包合物主要由主體分子(如環(huán)糊精)和客體分子(包合物)組成。包合后，客體分子的一些物理和化學(xué)性質(zhì)，如溶解性和穩(wěn)定性可以改變[3]。包合物的形成主要取決于環(huán)糊精和客體分子的三維結(jié)構(gòu)以及它們之間的作用力。在選擇客體分子時，首先客體分子或客體分子中某些基團的大小要與環(huán)糊精的直徑相匹配。此外，目前普遍認為環(huán)糊精與客體分子之間的主要相互作用力包括矮化力、氫鍵、疏水性等。，包合過程的主要驅(qū)動力是疏水性。當(dāng)包合介質(zhì)為水溶液時，環(huán)糊精的疏水空腔被初始水分子占據(jù)，這種極性-非極性相互作用在能量上是不利的。因此，當(dāng)環(huán)糊精水溶液中加入合適的非極性客體分子時，環(huán)糊精周圍的水分子會推動客體分子向其疏水腔移動，環(huán)糊精腔中的水分子被釋放出來，從而形成非極性-非極性相互作用的穩(wěn)定狀態(tài)[4]。包含的應(yīng)用環(huán)糊精獨特的疏水空腔結(jié)構(gòu)使環(huán)糊精與一些物質(zhì)形成包合物，從而改變這些物質(zhì)的性質(zhì)。如環(huán)糊精與染料形成包合物后，可以提高不溶性染料在水中的溶解度，提高染料的勻染性，增加上染率，減少染色廢水中染料的用量，增加染料的穩(wěn)定性。與藥物形成包合物后，可顯著改變藥物的理化性質(zhì)，如提高藥物的穩(wěn)定性，增加難溶性藥物的溶解度和生物利用度，降低藥物的副作用，掩蓋不良氣味等[5，6]。與香辛料形成包合物后，可以降低香辛料的揮發(fā)性[7]。因此，了解環(huán)糊精與客體分子的包結(jié)機理是非常重要的，這不僅使我們能夠知道哪些物質(zhì)可以與環(huán)糊精形成包結(jié)物，而且可以預(yù)測包結(jié)物的性質(zhì)。包合物的形成主要取決于β-環(huán)糊精和客體分子的空間結(jié)構(gòu)[5]。1.3β-環(huán)糊精在紡織工業(yè)中的應(yīng)用β-環(huán)糊精在紡織工業(yè)中有很大的應(yīng)用價值[8]。其天然空腔內(nèi)含物可作為染色過程中的緩染劑，具有良好的勻染效果，能有效防止和減少染浴中染料的水解，對染浴的pH值也有一定的緩沖和穩(wěn)定作用。在印花過程中，可提高各種染料的穩(wěn)定性和配伍性，適用于混紡織物中各種染料的同漿印花。在后整理中，不同的分子材料被其空穴所包含，從而賦予紡織品多種功能。同時，β-環(huán)糊精是一種可生物降解的環(huán)保添加劑，對環(huán)境無污染。而環(huán)糊精在紡織品加工中的研究和應(yīng)用，國外僅有少數(shù)報道[9，10]，理論研究不多[11]。1.4滌綸針織物概述由于滌綸針織物纖維細，單位質(zhì)量纖維束表面積大，染料染色速度快，特別是纖維的初始吸附量大，導(dǎo)致染色不均勻。目前滌綸針織物常用的勻染劑大多由陰離子和非離子表面活性劑按一定比例復(fù)配而成，一般不易生物降解。本實驗中使用的β-環(huán)糊精是一種通過α-1，4-葡萄糖鍵連接的環(huán)狀寡糖，其分子結(jié)構(gòu)中含有7個葡萄糖單元和疏水空腔。能與分散染料形成包合物，降低染料在染色過程中的上染率，從而提高上染百分率，改變其染色性能，且易被生物降解[12]。聚酯是一種疏水性化學(xué)纖維，即聚對苯二甲酸乙二醇酯。目前，只有分散染料可用于工業(yè)染色。滌綸織物分散染料染色工藝?？梢哉J為是分散染料在聚酯纖維中的溶解過程，是一個純物理過程。染料分子和纖維主要依靠氫鍵、德化力和偶極引力。染色過程主要有三個階段:聚酯纖維對分散染料的吸附，分散染料分子向纖維部位的擴散，分散染料擴散與反擴散之間的遷移平衡。要實現(xiàn)分散染料對滌綸纖維的染色，只有在高溫、高壓、熱熔或添加載體的條件下，染料分子才有機會進入纖維部分，從而達到染色的目的。β-環(huán)糊精在滌綸織物染色中的應(yīng)用(1)提高不溶性染料的溶解度環(huán)糊精分子是環(huán)狀空心圓柱體，開口處和縫隙外側(cè)有大量羥基，所以是親水的，而部分是疏水的。因此，它們常被用于包合疏水性染料，包合物形成后，染料的“溶解度”增加。如分散黃23染料經(jīng)β-環(huán)糊精包合后，溶解度可從23mg/L提高到589mg/L，從而提高染料在水中的分散性，染色后不易染色。(2)提高水平度。環(huán)糊精-染料包合物的主要作用力是疏水鍵。當(dāng)外力大于這個力時，染料分子又會被釋放出來。因此，用環(huán)糊精-染料包合物染色時，隨著染色環(huán)境的變化，染料分子緩慢釋放，降低了染料的初始上染率，有利于勻染。隨著浴溫的升高和染色時間的延長，幾乎所有的染料都會釋放出來。(3)提高上染率，減少染色廢水中染料的量。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)染料進行染色，尤其是深色時，大量染料在染浴中仍處于不固定狀態(tài)，因此染色廢水中的染料量很高，增加了廢水處理的難度。當(dāng)環(huán)糊精-染料包合物用于染色時，染料以分子形式吸附在纖維表面，并且減少了染浴中未固定染料的量。從而可以提高上染率，減少印染廢水中殘留染料的量，提高染料的利用率，降低印染廢水處理的難度。(4)增加染料的穩(wěn)定性。在提倡綠色染整的今天，許多研究者把目光集中在了天然染料的使用上，但有些天然染料穩(wěn)定性差，影響了其染色性能。與環(huán)糊精包合后，染料分子進入環(huán)糊精的空腔，染料的活性部分隱藏在環(huán)糊精中，相對減少了與外界環(huán)境(如光、熱、濕度等)的接觸機會。)，從而提高染料的穩(wěn)定性。(5)環(huán)糊精在水洗過程中的應(yīng)用一些表面活性劑，如潤濕劑、流平劑、乳化劑等。，常用于染色和整理。這些表面活性劑對某些纖維有一定的親和力，因此吸附在纖維表面。很難通過水洗去除，有時會影響后續(xù)加工，還會影響植物的一些性能，如可染性、表面潤濕性、降低拒水整理的效果等。環(huán)糊精在水溶液中能與表面活性劑形成包合物。在水洗過程中加入環(huán)糊精，可以去除大部分吸附在纖維表面的表面活性劑，減少表面活性劑對后續(xù)加工的影響，減少水洗次數(shù)，節(jié)約水資源[3，13]。這項研究的寬容和意義主要研究了β-環(huán)糊精在滌綸超細纖維染色中的應(yīng)用，探討了β-環(huán)糊精和分散染料(分散黃和分散藍)與陽離子染料的包合作用及其對滌綸織物染色效果的影響。一方面，β-環(huán)糊精與染料的包合物可以提高分散染料的“溶解度”，使更多的染料“溶解”在染液中，從而使染料以單分子形式吸附在纖維表面，有利于勻染；另一方面，染料經(jīng)β-環(huán)糊精包合后，在染色過程中染料緩慢釋放，使初始上染率降低，也能達到勻染效果。此外，文獻[14]中報道了β-環(huán)糊精的加入可以提高纖維在染色過程中的得色量。我們知道滌綸超細纖維比表面積大，初染率高，容易染花。因此，從理論上講，染色時加入β-環(huán)糊精會降低初染率和染色的不均勻性。此外，聚酯超細纖維的得色量低于常規(guī)聚酯纖維，β-環(huán)糊精的加入也能提高超細纖維的得色量。2實驗部分2.1材料、儀器和化學(xué)品材料漂白純滌綸針織物儀器表1實驗儀器儀器型號制造商Y57B摩擦色牢度測試儀紡織儀器廠YG605C-111/1熨燙升華牢度紡織儀器廠SCT紡織品測色配色儀Cai技術(shù)V-1200可見分光光度計美達儀器JJ-1電熱恒溫水浴鍋普瑞斯儀器XY系列精密電子天平時興運電子設(shè)備HSB-24高溫染色樣機禪城區(qū)機械設(shè)備廠IRE-24紅外樣品染色機禪城區(qū)機械設(shè)備廠AS-12型常溫振蕩染色樣機禪城區(qū)機械設(shè)備廠JJ精密增壓電動攪拌器金壇眉佳儀器00-101-2數(shù)顯電鼓風(fēng)烘箱禪城區(qū)機械設(shè)備廠化學(xué)品表2實驗藥物藥品名稱公司名稱黃色SFN宇然華科技藍色SFN宇然華科技陽離子X-3R宇然華科技表面活性劑1227德美精細化工股份β-環(huán)糊精德美精細化工股份冰醋酸凌峰化學(xué)試劑碳酸鈉凌峰化學(xué)試劑2.2實驗方法2.2.1分散染料的高溫高壓染色法2.2.1.1的實驗配方和工藝條件表3實驗處方試劑劑量分散染料SFN2%(owf)β-環(huán)糊精0%、1%、2%9%分散劑1克/升用乙酸調(diào)節(jié)pH值4-5液比一個五十八2.2.1.2實驗過程曲線125℃，30分鐘1℃/分鐘在90℃染色2℃/分鐘室溫煮沸，水洗，干燥。2.2.1.3實驗步驟根據(jù)實驗配方，用蒸餾水配制染液，然后將規(guī)定量的染液加入干凈的染料杯中(用帶刻度的移液管準(zhǔn)確吸取)，準(zhǔn)確量取β-環(huán)糊精和分散劑，加入染液中，攪拌溶解，補足所需水量，用醋酸調(diào)節(jié)染液的pH值至4-5。配制好染浴后，將染浴倒入高溫高壓染色機的染杯中，將染杯放入高溫高壓染色機中，將已經(jīng)用水浸濕的滌綸針織物放入染杯中，按照高溫高壓染色機的操作步驟開始染色。90℃前，以2℃/min的速度升溫，90℃后，降溫至1℃/min，升溫至125℃，保溫30分鐘。染色后，取出樣品，冷水洗滌，皂煮(2g/L皂片，2g/L純堿，95℃，10min，浴比為1:30)，洗滌，干燥。2.2.2陽離子染色法2.2.2.1的實驗配方和工藝條件表4實驗處方試劑劑量陽離子X-3R0.5%(owf)β-環(huán)糊精5克/升表面活性劑12275克/升染色溫度90℃用乙酸調(diào)節(jié)pH值四液比一個五十八2.2.2.2染色法染料的重量為0.5%，浴比為1:50，染料溶液的pH值為4，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH值。將織物在60℃下染色，以1℃/min的升溫速率升溫至90℃，保溫染色半小時，再升溫至100℃，繼續(xù)染色半小時，取出織物，洗滌，烘干[16]。表5實驗方法實驗一個2三四五β-環(huán)糊精(克/升)五五五——1227毫升-(攪拌)—五五—(方法1是將染料在含β-環(huán)糊精的染料溶液中，60℃磁力攪拌1h。在其他方法中，β-環(huán)糊精和表面活性劑1227在染色過程中一起加入，其中“—”表示不加入β-環(huán)糊精或表面活性劑1227。)2.2.2.3實驗過程曲線100℃，30分鐘1℃/分鐘90℃，30分鐘染色60℃±1℃/分鐘50℃洗滌、干燥2.3測試方法2.3.1分散染料上染百分率的測定2.3.1.1分光光度計測量最大波長。根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB4793.1-2007/IEC61010-1:2001，最大吸收波長用分光光度計測定。2.3.1.2工作曲線的繪制用5mL移液管將0.4mL、0.8mL、1.6mL、3.2mL和4.0mL標(biāo)準(zhǔn)溶液轉(zhuǎn)移到編號為1-6的50mL容量瓶中，然后加入蒸餾水稀釋至刻度。取任意濃度的染料溶液，在分光光度計上測量染料的最大吸收波長λmax，然后測量染料溶液No對應(yīng)的吸光度A。這個波長的1-6。取染料溶液的相對濃度No。1-6分別為10%、20%、40%、60%、80%、100%，以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度c%為橫坐標(biāo)繪制工作曲線。2.3.1.3上染百分率的讀數(shù)染色后，吸取4mL殘液于50mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。在染料最大吸收波長處測量殘液的吸光度A，在之前繪制的工作曲線上讀出相應(yīng)的染料濃度(c%)，根據(jù)下式計算出上染百分率:上染百分率=100%-c%。2.3.2陽離子染料上染百分率的測定2.3.2.1最大光度值的測量染色前取2ml染料溶液于50ml容量瓶中，在分光光度計上測量其最大吸收波長λmax，并記錄相應(yīng)的吸光度值(A0)。2.3.2.2上染百分率的計算在90℃下，取染后5min、10min、15min、20min、25min、30min的染料溶液2ml于50ml容量瓶中，在最大吸收波長處測量其吸光度值A(chǔ)i，則:上染百分率=(1-AI/A0)×100%。2.3.3K/S值測試根據(jù)GB2397-86《分散染料提升力的測定方法》，采用SCT系統(tǒng)電腦比色計測定樣品的染色深度K/S值。2.3.4不均勻度的測量使用顏色測量儀，在織物樣品的幾個不同點測量K/S值，取平均值作為織物的K/S值。然后根據(jù)以下公式計算織物的不均勻度u(%):U=×100%其中:n是取的點數(shù)。在這個實驗中，n=4，i=1，2，3，4。u是這組k/s值的標(biāo)準(zhǔn)差。u值越小，織物的勻染性越好。2.3.5耐摩擦色牢度測試根據(jù)GB/T3920-1997《紡織品色牢度實驗?zāi)湍Σ辽味取返囊?guī)定，采用耐摩擦色牢度測試儀對實驗中的樣品進行干摩擦色牢度測試。2.3.6耐升華牢度測試按照GB/T5718-1997《紡織品色牢度試驗?zāi)透蔁嵘味取返囊?，實驗中采用熨燙升華色牢度儀測試樣品的耐升華色牢度。3結(jié)果和討論根據(jù)2.2.1中的實驗配方配制染液進行染色，探討了不同分散染料和不同濃度的β-環(huán)糊精(0%-9%)對染色織物上染率、表面色深(K/S值)、不勻率(U%)、摩擦磨損牢度和耐升華牢度的影響。3.1分散黃SFN染色滌綸針織物3.1.1β-環(huán)糊精對染色百分率的影響根據(jù)2.3.1.2工作曲線的繪制方法，測得染液的最大吸收波長λmax=440nm，在此最大波長下測得的1號-6號染液的吸光度值如下表6所示:6.標(biāo)準(zhǔn)溶液的分光光度值染色溶液V(毫升)0.40.8一點六2.43.24.0亮度a0.1430.3020.5681.2261.3791.435根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，1-6號染液的相對濃度分別為10%、20%、40%、60%、80%和100%，第一條工作曲線繪制如下:圖1濃度-光度曲線然后在這個最大吸收波長(λmax=440nm)處，測量1號-10號染色杯中殘液的吸光度值，對照上圖1，讀出1號-10號染色液的上染百分率。結(jié)果如表7所示:表71-10號染色杯的染色百分率染色杯數(shù)一個2三四五六七八九10亮度a0.0440.0370.0370.0370.0470.0500.0260.0370.0370.024染色百分比96%97%97%97%96%96%98%97%97%98%從表2可以看出，除了加入β-環(huán)糊精的第5組和第6組，上染百分率與第一個空白實驗相同，即96%。其他七組的上染百分率有所增加，但增加不顯著。這表明，在一定的染色條件下，分散黃SFN用于聚酯微纖維染色時，β-環(huán)糊精的加入量對織物的上染百分率幾乎沒有影響。這是因為β-環(huán)糊精與分散染料形成包合物的主要作用力是疏水力。當(dāng)外力大于這個力時，染料分子又會被釋放出來。因此，在染色過程中，染料分子會隨著染浴溫度的升高而逐漸釋放出來。相關(guān)研究證明[15]，當(dāng)溫度高于120℃時，含β-環(huán)糊精和不含β-環(huán)糊精的染料吸附百分率基本相同。這是因為3.1.2β-環(huán)糊精對K/S值和不均勻度的影響(U%)為了研究β-環(huán)糊精濃度對織物表面顏色深度和不均勻性的影響，用電腦色度計測試染色織物樣品:在織物樣品的四個不同點測量K/S值，取平均值作為織物的K/S值。然后根據(jù)以下公式計算織物的不均勻度u(%):U=×100%其中:n是取的點數(shù)。在這個實驗中，n=4，i=1，2，3，4。u是這組k/s值的標(biāo)準(zhǔn)差。u值越小，織物的勻染性越好。在該實驗中，測量染色織物上四個不同點的K/S值，并計算不均勻度(U%)。結(jié)果如下表8所示。表8K/S值和均勻度測試點1測試點2測試點3測試點4K/S平均值不規(guī)則步陽1號12.23412.37912.08411.93312.2340.035布料樣品212.08111.76512.51411.37811.9210.035布料樣品313.30312.61312.30612.18712.5880.034布料樣品411.93312.59812.37012.96612.4630.031補陽5號12.81112.18712.30612.78412.2620.030補陽6號12.53912.35611.67212.42712.2390.028補陽7號11.85011.47612.25311.42111.7410.028補陽8號12.46312.61312.09112.83012.4930.022補陽9號12.41312.03712.17012.69112.3230.020步陽10號11.81011.47012.10511.82411.8130.019(不均勻度U2=∑[(K/S)I\(K/S)-1]2/n)從表3可以看出，隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，織物樣品2對織物樣品10的K/S值在11.741~12.588之間波動，大于織物樣品1。這表明織物的表觀色深隨著β-環(huán)糊精濃度的增加而增加，但增加不顯著。原因是用β-環(huán)糊精-染料包合物染色時，染料以分子形式吸附在纖維表面，在浴中染色。但隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，織物的不勻率呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢?？梢姦?環(huán)糊精的加入對染色過程有一定的勻染作用。原因是在染色過程中，β-環(huán)糊精與染料分子形成包合物，隨著染色進度，染料分子緩慢釋放，從而降低上染率，起到一定的勻染作用。3.1.3β-環(huán)糊精對摩擦牢度的影響為了研究β-環(huán)糊精的添加是否對織物的色摩擦牢度有影響，測試了染色織物的干摩擦牢度，并通過色卡評價了其褪色等級。結(jié)果如表9所示。表9摩擦牢度樣品一個2三四五六七八九10褪色牢度第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級根據(jù)表9的測試結(jié)果，經(jīng)β-環(huán)糊精處理的織物與未加β-環(huán)糊精的織物的摩擦牢度相同，均為5級，說明在分散黃SFN對滌綸超細纖維染色過程中，β-環(huán)糊精的加入對織物的摩擦牢度沒有影響。3.1.4β-環(huán)糊精對升華牢度的影響在滌綸分散染色實驗中，耐升華牢度是重要的性能指標(biāo)之一。因此，本實驗還對十組染色布樣進行了升華牢度測試。將染色后的布樣與一塊同樣大小的白布縫合，進行升華牢度測試。結(jié)果如下(表10和表11):表10升華牢度(褪色)樣品一個2三四五六七八九10褪色牢度四級四級四級四級四級四級四級四級四級四級表11升華牢度(染色)樣品一個2三四五六七八九10顏色堅牢度四級四級四級四級四級四級四級四級四級四級從表10和表11的數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)β-環(huán)糊精處理的織物升華牢度與未加β-環(huán)糊精的織物相同，說明β-環(huán)糊精的加入對滌綸針織物分散黃SFN的摩擦牢度和耐升華牢度沒有影響。原因是β-環(huán)糊精的分子尺寸較大，分子外部含有大量羥基，使其具有親水性，不利于與疏水性纖維結(jié)合，因此不會影響染料在纖維上的摩擦牢度和升華牢度。3.2分散藍SFN染色滌綸針織物3.2.1β-環(huán)糊精對染色百分率的影響根據(jù)2.3.1.2工作曲線的繪制方法，測得染液的最大吸收波長λmax=325nm，在此最大波長下測得的1號-6號染液的吸光度值見表12:表12標(biāo)準(zhǔn)溶液的分光光度值染色溶液V(毫升)0.40.8一點六2.43.24.0亮度a0.0650.2060.4020.5910.7410.931根據(jù)表12中的數(shù)據(jù)，取No的相對濃度1-6的染色溶液分別為10%、20%、40%、60%、80%和100%，繪制工作曲線2如下:圖2濃度-光度曲線然后在這個最大吸收波長(λmax=325nm)處，測量1號-10號染色杯中殘液的吸光度值，對照上圖2，讀出1號-10號染色液的上染百分率。結(jié)果如表13所示。表13染色百分比一個2三四五六七八九10亮度a0.2820.3140.3340.3010.3160.3520.3130.3360.3260.330染色百分比71%68%66%70%68%65%68%66%69%67%從表13可以看出，第一組在不添加β-環(huán)糊精的情況下，上染率為71%，后九組添加了不同濃度的β-環(huán)糊精，但上染率低于第一組。原因是分散藍SFN的分子結(jié)構(gòu)較大，相當(dāng)一部分染料分子進入環(huán)糊精的空腔后難以釋放，導(dǎo)致上染率小幅度下降。3.2.2β-環(huán)糊精對K/S值和不均勻度的影響(U%)根據(jù)上述公式和測試方法，用計算機測色配色系統(tǒng)測試染色布樣上四個不同點的K/S值，由測得的K/S值計算出不勻率(U%)，得到下表:表14K/S值和不均勻度測試點1測試點2測試點3測試點4K/S平均值不規(guī)則步陽1號11.69711.51112.21011.91311.8280.022布料樣品211.83611.62311.87312.26411.8950.020布料樣品313.12913.01712.46212.56212.7870.022布料樣品411.00010.0049.80510.19611.2340.020補陽5號12.33212.55112.28512.57712.4350.015補陽6號12.90613.06112.56212.79312.8280.014補陽7號11.94412.87110.56810.82811.4860.016補陽8號9.81911.63211.91012.12611.2980.013補陽9號11.37910.9809.87611.40111.8750.014步陽10號11.50812.01911.65212.01211.7940.012(不均勻度U2=∑[(K/S)I\(K/S)-1]2/n)從表14的數(shù)據(jù)可以看出，除了四組、七組、八組的K/S值比第一空白組稍小外，其余六組的K/S值都有所增加。這說明在分散染藍滌綸的過程中，隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，織物的表觀色深也會增加，但增加的幅度并不顯著。但隨著β-環(huán)糊精的加入，條干不勻率從0.022慢慢下降到0.012，說明β-環(huán)糊精在染色過程中起到了一定的勻染作用(原因與分散黃染色滌綸針織物相同)。3.2.3β-環(huán)糊精對摩擦牢度的影響測試了染色織物的干摩擦牢度，并用色卡評價了其褪色等級。結(jié)果如下:表15摩擦牢度樣品一個2三四五六七八九10摩擦牢度第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級從表10可以看出，β-環(huán)糊精的加入對分散藍SFN染色滌綸針織物的色摩擦牢度沒有影響。有無β-環(huán)糊精染色織物的摩擦牢度為5級。3.2.4β-環(huán)糊精對升華牢度的影響表16升華牢度(褪色)樣品一個2三四五六七八九10褪色牢度第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級表17升華牢度(染色)樣品一個2三四五六七八九10顏色堅牢度第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級第5級水平從表11和表12的數(shù)據(jù)可以看出，有無β-環(huán)糊精的染色織物升華牢度均為5級，說明β-環(huán)糊精的加入對分散藍SFN在滌綸針織物上的摩擦牢度和耐升華牢度沒有影響(原因與分散黃SFN染色滌綸針織物相同)。3.3β-環(huán)糊精對陽離子紅X-3R染色聚酯的影響按照2.2.2.2的染色方法，配制實驗用染色液。通過測試染色織物的上染百分率、K/S值、不勻率、耐磨牢度和耐升華牢度，探討了β-環(huán)糊精和陽離子紅包對滌綸染色性能的影響，并與表面活性劑1227進行了對比。(本實驗的創(chuàng)新點在于用陽離子染料對滌綸進行染色)3.3.1β-環(huán)糊精對染色百分率的影響根據(jù)2.2.2中的染色方法，采用上染百分率的測試方法，考察了β-環(huán)糊精對陽離子紅X-3R上染率的影響。結(jié)果如下:第二組:加入5g/L的β-環(huán)糊精，最大吸收波長λmax=540nm，對應(yīng)的A0=0.689。在此波長下，90℃染色時，不同時間的吸光度值如下表18所示:表18β-環(huán)糊精的上染百分率時間5分鐘十分鐘15分鐘20min25分鐘30分鐘A0.6600.6480.6350.6210.6160.607染色百分比4.2%6.0%7.8%9.9%10.6%11.9%(染色百分比=1-Ai/A0)第五組:空白組，既沒有添加β-環(huán)糊精，也沒有添加表面活性劑1227，測得染料溶液的最大吸收波長λmax=550nm，對應(yīng)的A=0.799。在此波長下測量，在90℃染色時，不同時間的吸光度值如下表19所示:表19空白組的染料攝取百分比時間5分鐘十分鐘15分鐘20min25分鐘30分鐘A0.7570.7300.7160.7140.7050.701染色百分比5.3%8.6%10.4%10.6%11.8%12.3%(染色百分比=1-Ai/A0)對比表18和表19可以發(fā)現(xiàn)，添加β-環(huán)糊精的組(組2)的上染百分率增加明顯較慢(即上染速率明顯變慢)，但30min時兩組的上染百分率基本相同[12]。這是由于β-環(huán)糊精與陽離子紅的包合作用，減緩了染色速度。但隨著染色的進行，被包合的染料逐漸釋放出來，所以最終陽離子紅X-3R的上染百分率與不加環(huán)糊精的基本相似[16]。3.3.2β-環(huán)糊精對K/S值和均勻度的影響方法各染色織物的表觀色深和不均勻性的結(jié)果如下表20所示:表20K/S值和陽離子染料染色后的不勻率方法一個2三四五β-環(huán)糊精(5g/L)五五五——1227毫升——五五—K/S0.4570.4210.1370.1380.451不均勻性1.8%2.2%4.0%2.6%3.1%(不均勻度U2=∑[(K/S)I\(K/S)-1]2/n)從表20中可以看出，第1、2、4組染色的織物的不勻率低于第5空白組，說明用第1、2、4種方法染色可以提高勻染性，即β-環(huán)糊精和1227都可以勻染陽離子紅X-3R，第1、2組的不勻率低于第4組，說明β-環(huán)糊精可以勻染。但從方法3來看，如果1227與環(huán)糊精同時使用，勻染性會降低。主要是因為環(huán)糊精可以與表面活性劑1227的疏水部分包合，從而降低環(huán)糊精或表面活性劑1227的流平性[12，16]。1,2.已知染色前60℃保溫1小時的夾雜物的勻染效果優(yōu)于不夾雜物。3.3.3β-環(huán)糊精對摩擦牢度的影響方法每種方法的染色牢度測試結(jié)果如下表21所示:表21陽離子染料染色后的摩擦牢度方法一個2三四五摩擦牢度4-5年級4-5年級第5級4-5年級第5級從表21可以看出，以上五種方法染色的織物摩擦牢度基本相同，說明β-環(huán)糊精對陽離子染料染色的滌綸針織物摩擦牢度沒有影響。4結(jié)論(1)分散黃SFN染色滌綸針織物=1\*GB3①不添加β-環(huán)糊精時，分散黃上染率為96%，K/S值為12.234，摩擦牢度和耐升華牢度均為5級。在添加β-環(huán)糊精的實驗組中，隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，上染百分率在96%~98%之間波動，但幅度不大，而摩擦牢度和升華牢度基本為5級。這些數(shù)據(jù)表明，β-環(huán)糊精的加入對分散黃SFN的上染率和色牢度影響不大。另外，β-環(huán)糊精的加入可以增加表觀色深，但幅度不大。=2\*GB3②隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，染色布樣的不勻率從0.035逐漸降低到0.019，說明β-環(huán)糊精的使用起到了一定的勻染作用。(2)用分散藍SFN對滌綸針織物染色=1\*GB3①隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，織物的K/S值普遍增加，即β-環(huán)糊精的加入可以增加織物的表觀色深，但增加不顯著，相當(dāng)于沒有影響。此外，無論有無β-環(huán)糊精，染色織物的摩擦牢度與升華牢度相差無幾，均為5級。=2\*GB3②不添加β-環(huán)糊精時，分散藍上染率為71%，但隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，上染率略有下降(65%~70%)。這是由于分散藍SFN分子結(jié)構(gòu)較大，少量染料分子進入β-環(huán)糊精空腔后難以釋放，導(dǎo)致上染率下降，但下降不顯著。=3\*GB3③隨著β-環(huán)糊精濃度的增加，染色織物的不勻率從0.022緩慢下降到0.012，說明β-環(huán)糊精的加入對分散藍染色滌綸針織物也起到了一定的勻染作用。=4\*GB3④藍色SFN的K/S值比黃色SFN大，不勻率比黃色小。說明分散藍與β-環(huán)糊精的包合物更加穩(wěn)定，使得染料分子難以脫離β-環(huán)糊精空腔的束縛。(3)用陽離子染料對滌綸針織物進行染色=1\*GB3①方法2(僅添加β-環(huán)糊精)的初始上染率低于方法5(空白組)，但最終上染率基本相同。這表明β-環(huán)糊精的加入可以降低陽離子染料的初始上染率，從而起到勻染作用，但不影響最終的上染量。=2\*GB3②五種染色方法的不勻率從小到大的順序為:方法1(用β-環(huán)糊精包合1h)、方法2(僅用β-環(huán)糊精包合)、方法4(僅用1227添加)、方法5(空白組)、方法3(同時用β-環(huán)糊精和1227添加)。不均勻度越小，均勻度越好，說明β-環(huán)糊精包合的均勻度比不包合的好。β-環(huán)糊精和表面活性劑1227都能提高陽離子染料的勻染性，β-環(huán)糊精的勻染效果