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

1、 畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文 題 目： -環(huán)糊精在滌綸針織物染整工藝中的應(yīng)用 學(xué)院： 化 學(xué) 化 工 學(xué) 院 專業(yè)： 輕化工程 班級： 0802 學(xué)號： 200806020214 學(xué)生姓名： 寧 鳳 婷 導(dǎo)師姓名： 陳 鎮(zhèn) 完成日期： 2012 年 3 月 10 日2012 年 6 月 12 日 誠信聲明 本人聲明： 1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進行的研究工作 及取得的研究成果； 2、據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論 文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的科研成果，也不包括為獲得其他教 育機構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料； 3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所

2、有內(nèi)容均真實、可 信。 作者簽名： 年 月 日 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計（論論文文）任任務(wù)務(wù)書書 題目： -環(huán)糊精在滌綸針織物染整工藝中的應(yīng)用 姓名 寧鳳婷 學(xué)院（系） 化學(xué)化工 專業(yè) 輕化工程 班級 0802 學(xué)號 200806020214 指導(dǎo)老師 陳鎮(zhèn) 職稱 講 師 教研室主任 潘 璞 一、基本任務(wù)及要求： 1、課題內(nèi)容：考察不同種類的分散染料對滌綸針織物進行高溫高壓染色時，加入-環(huán)糊精對 染色效果的影響；包括織物的表觀色澤深度（k/s）、染色不勻率(u)、上染百分率(a)以及織物的 耐摩擦色牢度、升華牢度等。比較加-環(huán)糊精與加表面活性劑1227對陽離子紅染滌綸染色效果的 影響。 2、任務(wù)要求：

3、 a、完成 2000 字以上的文獻綜述一篇； 1100013000 字畢業(yè)論文一篇；并作好畢業(yè)論文開題報告 和實驗記錄。 b、畢業(yè)論文資料含以下幾個部分：畢業(yè)論文工作手冊、開題報告（含開題報告、文獻綜述合訂） 、 畢業(yè)論文（畢業(yè)論文及任務(wù)書合訂、科學(xué)論文實驗記錄本、電子文檔） 。具體格式與規(guī)范，詳見教 務(wù)處相關(guān)資料。 二、進度安排及完成時間：（共 17 周） 1. 第 12 周 查閱資料、撰寫文獻綜述、開題報告 2. 第 3 周 檢查、修改并提交文獻綜述、開題報告 3. 第 4 周 實驗準備 4. 第 512 周 實驗、測試 5. 第 1314 周 實驗數(shù)據(jù)整理、補充實驗、撰寫畢業(yè)論文初稿 6

4、. 第 1516 周 修改并提交畢業(yè)論文、工作手冊，原始記錄 7. 第 17 周 畢業(yè)論文答辯 目 錄 摘要：.i abstract：.ii 1 前言.1 1.1 -環(huán)糊精的結(jié)構(gòu).1 1.2 -環(huán)糊精的包合作用.1 1.2.1 包合的原理.1 1.2.2 包合的應(yīng)用.1 1.3 -環(huán)糊精在紡織行業(yè)中的應(yīng)用.2 1.4 滌綸針織物的概述.2 1.5 -環(huán)糊精在滌綸織物染色中的應(yīng)用.3 1.6 本課題研究的內(nèi)容及意義.4 2 實驗部分.5 2.1 材料、儀器和化學(xué)藥品.5 2.1.1 材料.5 2.1.2 儀器.5 2.1.3 化學(xué)藥品.5 2.2 實驗方法.6 2.2.1 分散染料高溫高壓染色.

5、6 2.2.2 陽離子染料染色.7 2.3 測試方法.8 2.3.3 分散染料上染百分率的測定.8 2.3.2 陽離子紅上染百分率的測定.8 2.3.2 k/s 值的測定.8 2.3.4 不勻率的測試.8 2.3.5 耐磨擦色牢度的測試.9 2.3.6 耐升華牢度的測試.9 3 結(jié)果與討論.10 3.1 分散黃 sfn 染滌綸.10 3.1.1 -環(huán)糊精對上染百分率的影響.10 3.1.2 -環(huán)糊精對 k/s 值和不勻率的影響.11 3.1.3 -環(huán)糊精對耐摩擦牢度的影響.12 3.1.4 -環(huán)糊精對耐升華牢度的影響.12 3.2 分散藍 sfn 染滌綸.13 3.2.1 -環(huán)糊精對上染百分率

6、的影響.13 3.2.2 -環(huán)糊精對 k/s 值和不勻率的影響.14 3.2.3.-環(huán)糊精對 耐摩擦牢度的影響.14 3.2.4 -環(huán)糊精對耐升華牢度的影響.15 3.3 -環(huán)糊精與陽離子紅包合對滌綸染色的影響.15 3.3.1 -環(huán)糊精對上染百分率的影響.15 3.3.2 -環(huán)糊精對 k/s 值和不勻率的影響.16 3.3.3 -環(huán)糊精對耐摩擦牢度的影響.17 4 結(jié)論.18 參考文獻.19 致謝.20 -環(huán)糊精在滌綸針織物染整工藝中的應(yīng)用 摘要：本文研究了分散黃 sfn、分散藍 sfn 上染滌綸針織物的過程中，-環(huán)糊 精的濃度對染色效果的影響，實驗結(jié)果表明隨著 -環(huán)糊精濃度的增大，不勻 率

7、緩慢的減小，而對上染百分率、k/s、耐摩擦牢度、耐升華牢度等值影響不大。 同時探討了 -環(huán)糊精對陽離子紅 x-3r 染滌綸針織物染色效果的影響，并與表 面活性劑 1227 進行比較。結(jié)果證明，-環(huán)糊精的加入能降低上染速率，起到 很好的勻染作用，而且勻染性比 1227 更好。 關(guān)鍵詞：-環(huán)糊精；上染百分率；k/s；勻染性；染色效果 application of -cyclodextrin in the dyeing and finishing process of polyester knitted fabric abstract：this paper studied the influence

8、 made by the concentration of cyclodextrin during the process of disperse yellow sfn and disperse blue sfn dyeing of polyester knitted fabric. the experimental results showed that, with the increasing of the concentration of cyclodextrin, the unevenness slowing decreased，while it made a little effec

9、t on the dye-uptake, k/s value, color fastness and so on. whats more, in the paper, i have discussed the influence made by cyclodextrin during the dyeing process of cationic red -3r dyeing of polyester knitted fabric, and then compared it with the surface active agent 1227. the results proved that,

10、with the accession of cyclodextrin, the dyeing rate can be obviously reduced. and during the dyeing process -cyclodextrin played a very good level dyeing effect, and even better than 1227. keywords：- cyclodextrin; dye-uptake; k/s; levelling property ; dyeing effect 1 前言 1.1 -環(huán)糊精的結(jié)構(gòu) 環(huán)糊精是分別由68個甚至更多-d-

11、吡喃葡萄糖單元，彼此間通過- 1，4苷鍵連接而成的環(huán)狀低聚糖。環(huán)糊精的立體結(jié)構(gòu)是上狹下寬、兩端開口的 中空截頂圓錐體。組成環(huán)糊精的每個葡萄糖單元都含有大量羥基，配糖氧橋原 子排列在環(huán)糊精空腔內(nèi)部，被吡喃葡萄糖環(huán)上與碳原子相連的氫原子覆蓋，因 而環(huán)糊精空腔外部表現(xiàn)出親水性而內(nèi)部具有疏水性1。 -環(huán)糊精獨特的疏水空腔結(jié)構(gòu)，使其可以與某些染料分子（分散染料、陽 離子染料）在溶液中形成包合物。-環(huán)糊精與分散染料分子的包合為放熱反應(yīng)， 隨著溫度的逐步升高，染料分子會不斷從-環(huán)糊精空腔釋放出來2。由于- 環(huán)糊精可被生物降解，大大減輕了后續(xù)污水處理的壓力。 1.2 -環(huán)糊精的原理作用 1.2.1 包合的原理

12、 包合主要是一種物理過程，它是指一種分子被包嵌于另一種分子的孔穴結(jié) 構(gòu)中。此種包合物主要有主體分子(如環(huán)糊精)和客體分子(被包合物質(zhì))兩部分 組成，經(jīng)包合后可以改變客體分子的某些理化性能，如溶解度、穩(wěn)定性等3。 包合物的形成主要取決于環(huán)糊精與客體分子的立體結(jié)構(gòu)和兩者之間作用力 的大小。在選擇客體分子時，首先客體分子或者客體分子中的某些基團的大小 要與環(huán)糊精的內(nèi)徑相匹配。另外，目前普遍認為環(huán)糊精與客體分子的主要作用 力有范德華力、氫鍵、疏水作用等，包合過程中的主要推動力是疏水力。當(dāng)包 合介質(zhì)為水溶液時，環(huán)糊精的疏水空腔被最初水分子所占據(jù)，這種極性-非極性 相互作用在能量上是不利的。因此當(dāng)有合適的

13、非極性客體分子被加入到環(huán)糊精 的水溶液中，環(huán)糊精周圍的水分子即會推動客體分子向其疏水空腔運動，同時 環(huán)糊精空腔中的水分子會被釋放出來，從而形成非極性一非極性相互作用的穩(wěn) 定狀態(tài)4。 1.2.2 包合的應(yīng)用 環(huán)糊精獨特的疏水空腔結(jié)構(gòu)，使得環(huán)糊精可以與某些物質(zhì)形成包合物，從 而改變了這些物質(zhì)的性能，如環(huán)糊精與染料形成包合物后，可以提高難溶性染 料在水中的“溶解度”，改善染料的勻染性，增加染料上染量，降低染色廢水 中的染料量，增加染料的穩(wěn)定性等；與藥物形成包合物后，可以顯著地改變藥 物的理化性能，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， 減少藥物副作用，掩蓋不良氣味等5,6。與香料形

14、成包合物后，可以降低香料 的揮發(fā)性7等。因此了解環(huán)糊精對客體分子包合機理是非常重要的，這不僅使 我們能夠知道哪些物質(zhì)可以與環(huán)糊精形成包合物，同時也對包合物的性質(zhì)有一 定的預(yù)測。包合物的形成主要取決于一環(huán)糊精與客體分子的空間結(jié)構(gòu)5。 1.3 -環(huán)糊精在紡織行業(yè)的應(yīng)用 -環(huán)糊精在紡織行業(yè)中具有較大的應(yīng)用價值8。利用其天然空腔的包合作 用，可作為染色加工中的緩染劑，并具有較好的勻染效果，能有效防止和減少 染浴中染料的水解，對染浴ph 也具一定的緩沖和穩(wěn)定作用；在印花加工中，能 提高各種染料的穩(wěn)定性及相容性，可應(yīng)用于混紡交織物中多種染料的同漿印花； 在后整理中，利用其空腔對不同分子態(tài)材料的包合，可賦予

15、紡織品多種功能。 同時-環(huán)糊精是生物可降解的環(huán)保型助劑，對環(huán)境無污染。但環(huán)糊精在紡織品 加工中的研究和應(yīng)用，僅國外有少量報道9,10，且理論研究不多11。 1.4 滌綸針織物的概述 滌綸針織物由于纖維較細，單位質(zhì)量纖維束的表面積大，染色時染料的上 染速度快，特別是纖維的初始吸附高，從而導(dǎo)致染色不勻。目前滌綸針織物常 用的勻染劑多為陰離子和非離子表面活性劑按一定比例復(fù)配而成的，一般不易 被生物降解。本實驗所用的-環(huán)糊精是通過-1，4-葡萄糖鍵連接而成的環(huán)狀 低聚糖，含有7個葡萄糖單元，分子結(jié)構(gòu)中含有疏水空腔，可以與分散染料形成 包合物，在染色過程中能夠降低染料的上染速率，從而提高其上染百分率，改

16、 變其染色性能，且易于被生物所降解12。 滌綸屬疏水性化學(xué)纖維，即聚對苯二甲酸乙二酯。目前能對其進行工業(yè)化 染色的染料只有分散染料。分散染料對滌綸織物的上染過程?？煽醋魇欠稚⑷?料在滌綸纖維中的溶解過程，是純粹的物理過程。染料分子與纖維主要依靠氫 鍵、范德華力以及偶極引力而結(jié)合。染色過程主要有3個階段：滌綸纖維對分散 染料的吸附、分散染料分子向纖維內(nèi)部的擴散、分散染料的擴散與反擴散的遷 移平衡。實現(xiàn)分散染料對滌綸纖維的上染只有在高溫高壓、熱熔或添加載體的 條件下，將滌綸纖維非結(jié)晶的內(nèi)部孔道打開，染料分子才能有機會進入到纖維 內(nèi)部，從而達到染色的目的。 1.5-環(huán)糊精在滌綸織物染色中的應(yīng)用 (1

17、)提高難溶性染料的溶解度 由于環(huán)糊精分子呈環(huán)狀中空圓筒形，其空隙的開口處和外部含有大量的羥 基，因此成親水性，而內(nèi)部呈疏水性，因此常用來包合疏水性染料，形成包合 物后，染料的“溶解度”增大，如分散黃 23 染料經(jīng) -環(huán)糊精包合后其溶解度 可由原來的 23mg/l 增至 589mg/l，從而提高了染料在水中的分散性，使染色后 不勻性得到改善。 （2）提高勻染性 環(huán)糊精與染料之間形成包合物的主要作用力為疏水鍵，當(dāng)外力大于此作用 力時，染料分子將會重新釋放出來，因此使用環(huán)糊精-染料包合物進行染色時， 在染色過程中，隨著染色環(huán)境的改變，染料分子被緩慢地釋放出來，降低了染 料的初始上染速率，有利于勻染。

18、隨著染浴溫度的提高和染色時間的增長，幾 乎所有的染料都會釋放出來。 （3）提高染料上染量，降低染色廢水的染料量 標(biāo)準分散染料染色時特別是染深色時，大量的染料在染浴中仍保持著未固 著的狀態(tài)，因此染色廢水中染料量很高，增加了廢水處理的難度，當(dāng)使用環(huán)糊 精-染料包合物進行染色時，染料以分子形式吸附到纖維表面，染浴中未固著的 染料量減少，因此可以提高染料的上染量，減少染色廢水中的殘留染料量，提 高了染料的利用率，減輕了染色廢水的處理難度，從生態(tài)方面和經(jīng)濟方面考慮 都是很有利的。 （4）增加染料的穩(wěn)定性 在提倡綠色染整的今天，很多研究者把目光放到了天然染料的使用上，但 是有的天然染料穩(wěn)定性較差，影響了其

19、染色性能，經(jīng)環(huán)糊精包合后，染料分子 進入環(huán)糊精的空腔中，染料的活性部分被藏在環(huán)糊精之中，相對減少了與外界 環(huán)境（如光、熱、濕度等）得接觸機會，從而提高了染料的穩(wěn)定性。 （5）環(huán)糊精在水洗過程中的應(yīng)用 染整加工中通常要使用一些表面活性劑，如潤濕劑、勻染劑、乳化劑等， 這些表面活性劑對有的纖維具有一定的親和性，從而吸附在纖維表面，水洗很 難去除，有時會影響后續(xù)加工，而且也會影響植物的某些性能，如染色性、表 面潤濕性、降低拒水整理的效果等。利用環(huán)糊精在水溶液中能夠和表面活性劑 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，減少了表面活性劑對后序加工的影響，且可減少水

20、洗次數(shù)，節(jié)省水 資源3,13。 1.6本課題研究的內(nèi)容及意義 本課題主要研究-環(huán)糊精在聚酯超細纖維染色中的應(yīng)用，分別探究了- 環(huán)糊精與分散染料（分散黃、藍）以及陽離子染料的包合及其對滌綸織物染色 效果的影響。其意義在于一方面-環(huán)糊精與染料分予形成包合物后可以提高分 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 的形式吸附在纖維表面，有利于勻染：另一方面，-環(huán)糊精包合染料后，染色 時緩慢釋放染料，使初始上染速率下降，也可以起到勻染的效果。此外，由文 獻上報道14，染色時，加入-環(huán)糊精可以提高纖維的得色量。我們知道聚酯 超細纖維的比表面積較大，初始上染速率很高，染色很容易染

21、花，因此從理論 上考慮，染色時加入-環(huán)糊精將會起到降低初始上染速率，減少染色的不勻性 的作用。此外，滌綸超細纖維得色量也比常規(guī)滌綸纖維低，加入-環(huán)糊精也可 以增加超細纖維的得色量。 2 實驗部分 2.1 材料、儀器和化學(xué)藥品 2.1.1 材料 漂白純滌綸針織物 2.1.2 儀器 表 1 實驗儀器 儀器型號生產(chǎn)廠家 y57b 摩色牢度儀寧波紡織儀器廠 yg605c-111/1 熨燙升華牢度儀寧波紡織儀器廠 sct 紡織品測色配色儀沈陽彩譜科技有限公司 v-1200 型可見分光光度計上海美譜達儀器有限公司 jj-1 型電熱恒溫水浴鍋上海普瑞賽斯儀器有限公司 xy 系列精密電子天平常州市幸運電子設(shè)備

22、有限公司 hsb-24 型高溫染色小樣機佛山市禪城區(qū)宏信機械設(shè)備廠 ire-24 型紅外線小樣染色儀佛山市禪城區(qū)宏信機械設(shè)備廠 as-12 型常溫振蕩式染色小樣機佛山市禪城區(qū)宏信機械設(shè)備廠 jj 型精密增力電動攪拌器江蘇金壇市佳美儀器有限公司 00-101-2 型數(shù)顯電熱鼓風(fēng)烘箱佛山市禪城區(qū)宏信機械設(shè)備廠 2.1.3 化學(xué)藥品 表 2 實驗藥品 藥品名稱公司名稱 分散黃 sfn浙江昱泰染化科技有限公司 分散藍 sfn浙江昱泰染化科技有限公司 陽離子紅 x-3r浙江昱泰染化科技有限公司 表面活性劑 1227廣東德美精細化工股份有限公司 -環(huán)糊精廣東德美精細化工股份有限公司 冰醋酸上海凌峰化學(xué)試劑

23、有限公司 純堿上海凌峰化學(xué)試劑有限公司 2.2 實驗方法 2.2.1 分散染料高溫高壓染色方法 2.2.1.1 實驗處方和工藝條件 表 3 實驗處方 試劑用量 分散染料 sfn2%（owf） -環(huán)糊精0%、1%、2%9% 分散劑1g/l 醋酸調(diào) ph4-5 浴比1：50 2.2.1.2 實驗工藝曲線 125，30min 1/min 入染 90 2/min 室溫 室溫 皂煮、水洗、烘干 2.2.1.3 實驗步驟 按實驗處方用蒸餾水配制染液，然后在干凈的染杯中加入規(guī)定量的染液 （用刻度移液管準確吸取） ，準確量取 -環(huán)糊精和分散劑加入染液中，攪拌使 其溶解，補足所需要的水量，用醋酸調(diào)節(jié)染浴的 ph

24、 值為 4-5。染浴配制完畢后， 將染浴倒入高溫高壓染色機的染色杯中，將染色杯放入高溫高壓染色機中，另 將已經(jīng)在水中潤濕的滌綸針織物放入染色杯中，按照高溫高壓染色機的操作步 驟進行，開始染色。 染浴在 90以前以 2/min 速度升溫，90以后升溫速度降到 1/min， 升溫至 125染 30min，染色完畢后取出試樣，冷水洗、皂煮（皂片 2g/l，純 堿 2g/l，95，10min，浴比 1：30） 、水洗、烘干。 2.2.2 陽離子染料染色方法 2.2.2.1 實驗處方和工藝條件 表 4 實驗處方 試劑用量 陽離子紅 x-3r0.5%(owf) -環(huán)糊精5g/l 表面活性劑 12275g/

25、l 染色溫度 90 醋酸調(diào) ph4 浴比1：50 2.2.2.2 染色方法 染料對織物重 0.5%，浴比 1：50，染液 ph=4，用冰醋酸調(diào)節(jié) ph 值。織物 于 60入染，以 1/min 的升溫速度升溫到 90，保溫染色半個小時，再升溫 到 100，續(xù)染半個小時，取出織物，洗凈、烘干16。 表 5 實驗方法 實驗12345 -環(huán)糊精（g/l）555 1227（ml）（攪拌）55 （方法 1 是指染料先在含 -環(huán)糊精的染液中于 60下磁攪拌 1h。其它方法中 -環(huán)糊精和表面活 性劑 1227 都在染色時一起加入，其中“”表示不加 -環(huán)糊精或表面活性劑 1227。 ） 2.2.2.3 實驗工藝

26、曲線 100，30min 1/min 90，30min 入染 60 1/min 50 水洗、烘干 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 分光光度計測最大波長 參照中華人民共和國國家標(biāo)準 gb4793.1-2007/iec61010-1：2001，利用分 光光度計來測量最大吸收波長。 2.3.1.2 工作曲線的繪制 用5ml的移液管分別移取標(biāo)準溶液0.4ml、0.8ml、1.6ml、3.2ml、4.0ml依 次放入編號為1-6的50ml容量瓶中，然后加蒸餾水稀釋至刻度。任意取一濃度的 染料溶液，在分光光度計上測定該染料的最大吸收波長max，再以該波長測定 1-6

27、號染料溶液相應(yīng)的吸光度a，取1-6號染料溶液的相對濃度分別為 10%、20%、40%、60%、80%、100%，用吸光度a作為縱坐標(biāo)，濃度c%作為橫坐標(biāo)， 繪出工作曲線。 2.3.1.3 上染百分率的讀取 染色完畢后用移液管吸取 4ml 殘液于 50ml 容量瓶中，以蒸餾水稀釋至刻度。 在該染料的最大吸收波長下測定殘液的吸光度 a，在前面繪制出的工作曲線上 讀出相應(yīng)的染料濃度（c%）根據(jù)以下公式計算上染百分率：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 最大分光度值的測試 取 2ml 染色前染液于 50ml 容量瓶中，并在分光光度計上測出其最大吸收波

28、 長 max，記錄下對應(yīng)的吸光度值（a0） 。 2.3.2.2 上染百分率的計算 在 90下分別取染色后 5min、10min、15min、20min、25min、30min 的染 液 2ml 于 50ml 的容量瓶中，測得其在最大吸收波長下的吸光度值 ai ，則：上 染百分率=(1- ai/ a0)100 2.3.3 k/s 值測試 參照 gb 2397-86分散染料提升力測定方法，利用 sct 系統(tǒng)電腦測色配 色儀來測定試樣的染色深度 k/s 值。 2.3.4 不勻率的測定 采用測配色儀，分別在布樣的若干個不同點測試ks值，取其平均值作為 織物的ks值。然后根據(jù)以下公式計算織物的不勻率u(

29、)： u=100% n sk sk 2 1 / i)/( ）（ 式中：n為所取點數(shù)，本試驗中n=4，i=1，2，3，4。u值為該組ks值的標(biāo)準差。 u值越小，織物的勻染性越好。 2.3.5 耐摩擦色牢度的測試 參照 gb/t 3920-1997紡織品 色牢度實驗 耐磨擦色牢度，利用耐摩擦 色牢度試驗儀來測試實驗中的試樣的干摩擦牢度。 2.3.6 耐升華牢度測試 參照 gb/t 5718-1997紡織品 色牢度試驗 耐干熱色牢度，利用熨燙升 華色牢度儀來測試實驗中試樣的耐升華牢度。 3 結(jié)果與討論 按照 2.2.1 中的實驗處方配制染液進行染色，探討使用不同的分散染料染 色時加入不同濃度的 -環(huán)

30、糊精（0%-9%） ，對染色后織物的上染百分率、表面 色澤深度（k/s 值） 、不勻率（u%） 、耐磨擦牢度以及耐升華牢度的影響。 3.1 分散黃 sfn 染滌綸針織物 3.1.1-環(huán)糊精對上染百分率的影響 按照 2.3.1.2 工作曲線的繪制方法，測出該染液的最大吸收波長 max=440nm，在此最大波長下測出 1-6 號染液的分光度值如表 6 如下： 表 6 標(biāo)液的分光度值 染液 v（ml） 0.40.81.62.43.24.0 分光度 a0.1430.3020.5681.2261.3791.435 根據(jù)表 1 中的數(shù)據(jù)，取 1-6 號染液的相對濃度分別為 10%、20%、40%、60%、

31、80%、100%繪出工作曲線圖一如下： 圖 1 濃度-分光度曲線圖 然后在此最大吸收波長（max=440nm）下測定 1-10 號染杯中殘液的分光 度值，并對照上圖 1 讀出 1-10 號染液的上染百分率，所得結(jié)果如表 7： 表 7 1-10 號染杯的上染百分率 染杯序號12345678910 分光度 a0.0440.0370.0370.0370.0470.0500.0260.0370.0370.024 上染百分率96%97%97%97%96%96%98%97%97%98% 由表2可知，除第5，6兩組加了-環(huán)糊精后上染百分率與第1組空白實驗的 相同，即都為96%外，其它七組的上染百分率都有所增

32、加，但是增加量不大，這 表明用分散黃sfn對滌綸超細纖維進行染色，當(dāng)染色條件一定時，加入-環(huán)湖 精的量的多少對織物的上染百分率幾乎沒有影響。這是由于-環(huán)糊精與分散染 料之間形成包合物的主要作用力為疏水力，當(dāng)外力大于此作用力時，染料分子 將會重新釋放出來，因此，隨著染色的進行，染浴的溫度升高，染料分子將會 被逐漸釋放出來，有關(guān)研究證明15,在溫度高于120時，加-環(huán)糊精和未加 -環(huán)糊精的染料吸附百分率基本一致這是由于在高溫時，染料分子幾乎全部 被釋放出來，因此，對染料的平衡吸附量影響不大15。 3.1.2 -環(huán)糊精對 k/s 值及不勻率（u%）的影響 為了研究加入 -環(huán)糊精濃度的大小對織物表面色

33、澤深度以及不勻率的影 響，用電腦測色配色儀對染色后的布樣進行測試：分別在布樣的四個不同點測 試 ks 值，取其平均值作為織物的 ks 值。然后根據(jù)以下公式計算織物的不 勻率 u()： u=100% n sk sk 2 1 )/ i)/( （ 式中：n 為所取點數(shù)，本試驗中 n=4，i=1，2，3，4。u 值為該組 ks 值 的標(biāo)準差。u 值越小，織物的勻染性越好。本實驗測得染色后織物上不同的 4 點的 k/s 值，并計算出不勻率（u%）所得的結(jié)果如下表 8。 表 8 k/s 值和不勻率 測試點 1測試點 2測試點 3測試點 4k/s 平均值不勻率 布樣 112.23412.37912.0841

34、1.93312.2340.035 布樣 212.08111.76512.51411.37811.9210.035 布樣 313.30312.61312.30612.18712.5880.034 布樣 411.93312.59812.37012.96612.4630.031 布樣 512.81112.18712.30612.78412.2620.030 布樣 612.53912.35611.67212.42712.2390.028 布樣 711.85011.47612.25311.42111.7410.028 布樣 812.46312.61312.09112.83012.4930.022 布樣

35、912.41312.03712.17012.69112.3230.020 布樣 1011.81011.47012.10511.82411.8130.019 （不勻率u2=(k/s)i(k/s)-12 /n） 由表 3 可知，布樣 2 到布樣 10 隨著 -環(huán)糊精濃度的增大，k/s 值在 11.741 至 12.588 之間波動，相比于布樣 1 有所增大，這表明隨著 -環(huán)糊精濃 度的增加織物的表觀色澤深度有所增大，但增加幅度不大，原因是使用 -環(huán) 糊精-染料包合物進行染色時，染料以分子形式吸附到纖維表面，染浴中未固著 的染料量減少，因此可以提高染料的上染量；而隨著 -環(huán)糊精濃度的增加， 織物的不

36、勻率卻呈現(xiàn)緩慢降低趨勢，可見 -環(huán)糊精的加入對染色過程起到了 一定的勻染作用。原因是在染色過程中，-環(huán)糊精與染料分子形成包合物，隨 著染色的進行，染料分子被緩慢的釋放出來，從而降低了染料的上染速率，起 到一定的勻染作用。 3.1.3 -環(huán)糊精對摩擦牢度的影響 為了研究 -環(huán)糊精的加入對織物的色摩擦牢度是否有影響，對染色后織 物進行了干摩擦牢度測試，并用比色卡評定其褪色等級，所得結(jié)果如表 9。 表 9 摩擦牢度 布樣12345678910 褪色牢度5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級 由表 9 中的測試結(jié)果知，加 -環(huán)糊精處理后的布樣，其耐磨擦牢度與不 加 -環(huán)糊精處理的

37、布樣是相同的，均為 5 級，這表明在分散黃 sfn 染滌綸超 細纖維的過程中，-環(huán)糊精的加入對織物的摩擦色牢度沒有影響。 3.1.4 -環(huán)糊精對升華牢度的影響 分散染料染滌綸的實驗中，耐升華牢度是其中一項重要的性能指標(biāo)，因此 本實驗也對染色后的十組布樣進行了升華牢度的測試，將染色后布樣與一塊同 大小的白布縫合在一起進行升華牢度測試，其結(jié)果如下（表 10、表 11）： 表 10 升華牢度（褪色） 布樣12345678910 褪色牢度4 級4 級4 級4 級4 級4 級4 級4 級4 級4 級 表 11 升華牢度（沾色） 布樣12345678910 沾色牢度4 級4 級4 級4 級4 級4 級4

38、級4 級4 級4 級 由表 10、表 11 中的數(shù)據(jù)可以看出，加 -環(huán)糊精處理過的布樣的升華牢度 與不加 -環(huán)糊精處理的布樣相同，均為 4 級，這表明 -環(huán)糊精的加入對分散 黃 sfn 在滌綸針織物的耐摩擦牢度和耐升華牢度并不會產(chǎn)生影響。原因在于 -環(huán)糊精的分子尺寸較大，而且分子外部都含有大量羥基使其表現(xiàn)出親水性， 因而不利于與疏水性纖維結(jié)合，故對染料在纖維上的耐磨擦色牢度和耐升華色 牢度不會產(chǎn)生影響。 3.2 分散藍 sfn 染滌綸針織物 3.2.1-環(huán)糊精對上染百分率的影響 按照 2.3.1.2 工作曲線的繪制方法，測出該染液的最大吸收波長 max=325nm，在此最大波長下測出 1-6

39、號染液的分光度值如表 12： 表 12 標(biāo)液的分光度值 染液 v（ml） 0.40.81.62.43.24.0 分光度 a0.0650.2060.4020.5910.7410.931 根據(jù)表 12 中的數(shù)據(jù)，取 1-6 號染液的相對濃度分別為 10%、20%、40%、60%、80%、100%繪出工作曲線圖 2 如下： 圖 2 濃度-分光度曲線圖 然后在此最大吸收波長（max=325nm）下測定 1-10 號染杯中殘液的分光 度值，并對照上圖 2 讀出 1-10 號染液的上染百分率，所得結(jié)果如表 13； 表 13 上染百分率 12345678910 分光度 a0.2820.3140.3340.3

40、010.3160.3520.3130.3360.3260.330 上染百分率71%68%66%70%68%65%68%66%69%67% 由表 13 可看出，第 1 組中沒有加 -環(huán)糊精，其上染百分率為 71%，而后 面九組分別加入了不同濃度的 -環(huán)糊精，其上染百分率相比第 1 組反而有所 降低。原因是分散藍 sfn 分子結(jié)構(gòu)大，相當(dāng)一部分染料分子進入環(huán)糊精空腔后 很難再被釋放出來，致使染液的上染百分率有較少程度的降低。 3.2.2 -環(huán)糊精對 k/s 值及不勻率（u%）的影響 按照前面的公式和測試方法，用計算機測色配色系統(tǒng)測試染色后布樣上不 同 4 點的 k/s 值，并由測得的 k/s 值計

41、算出不勻率（u%） ，得到以下表格： 表 14 k/s 值和不勻率 測試點 1測試點 2測試點 3測試點 4k/s 平均值不勻率 布樣 111.69711.51112.21011.91311.8280.022 布樣 211.83611.62311.87312.26411.8950.020 布樣 313.12913.01712.46212.56212.7870.022 布樣 411.00010.0049.80510.19611.2340.020 布樣 512.33212.55112.28512.57712.4350.015 布樣 612.90613.06112.56212.79312.8280.

42、014 布樣 711.94412.87110.56810.82811.4860.016 布樣 89.81911.63211.91012.12611.2980.013 布樣 911.37910.9809.87611.40111.8750.014 布樣 1011.50812.01911.65212.01211.7940.012 （不勻率u2=(k/s)i(k/s)-12 /n） 由表 14 中的數(shù)據(jù)可知，除了其中 4、7、8 三組的 k/s 值相比第 1 組空白組 的 k/s 值有點偏小外，其它六組的 k/s 值均有所增大。這表明在分散藍染滌綸 的過程中,隨著 -環(huán)糊精濃度的增大，織物的表觀色澤深

43、度也會增大，但增加 的幅度不大；而隨著 -環(huán)糊精的加入，不勻率由 0.022 開始緩慢降低至 0.012，說明 -環(huán)糊精在染色過程中起一定的勻染作用（原因同分散黃上染滌 綸針織物） 。 3.2.3 -環(huán)糊精對摩擦牢度的影響 對染色后織物進行干摩擦牢度測試，并用比色卡評定其褪色等級，所得結(jié) 果如下： 表 15 摩擦牢度 布樣12345678910 摩擦牢度5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級 由表 10 看出 -環(huán)糊精的加入對分散藍 sfn 染滌綸針織物的色摩擦牢度并 沒有影響，加與不加 -環(huán)糊精，染色后織物的摩擦牢度均為 5 級。 3.2.4 -環(huán)糊精對升華牢度的影響

44、表 16 升華牢度（褪色） 布樣12345678910 褪色牢度5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級 表 17 升華牢度（沾色） 布樣12345678910 沾色牢度5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級5 級級 由表 11、表 12 中的數(shù)據(jù)可以看出，加與沒加 -環(huán)糊精，染色后布樣的升 華牢度均為 5 級，這表明 -環(huán)糊精的加入對分散藍 sfn 在滌綸針織物上的耐 磨擦色牢度和耐升華牢度并不會產(chǎn)生影響（原因同分散黃 sfn 染滌綸針織物） 。 3.3 -環(huán)糊精對陽離子紅 x-3r 上染滌綸的影響 根據(jù) 2.2.2.2 的染色方法，配制染液進行實驗，通過對染色

45、后織物的上染 百分率、k/s 值、不勻率、耐磨擦牢度、耐升華牢度等性能的測試來探究 -環(huán) 糊精與陽離子紅包合對滌綸染色性能的影響，并將其與表面活性劑 1227 作比較， 。 （此實驗創(chuàng)新之處在于用陽離子染料染滌綸） 3.3.1 -環(huán)糊精對上染百分率的影響 按照 2.2.2 中染色方法以及上染百分率的測試方法來探究 -環(huán)糊精的加 入對陽離子紅 x-3r 的上染百分率有什么影響。所得的結(jié)果如下： 第 2 組：加 5g/l的 -環(huán)糊精，測得染液最大吸收波長 max=540nm，對 應(yīng)的 a0=0.689，在此波長下測得 90下染色時，不同時間的分光度值如下表 18： 表 18 加 -環(huán)糊精的上染百分

46、率 時間5min10min15min20min25min30min a0.6600.6480.6350.6210.6160.607 上染百分率4.2%6.0%7.8%9.9%10.6%11.9% （上染百分率=1-ai/a0） 第 5 組：空白組，既不加 -環(huán)糊精也不加表面活性劑 1227，測得染液的 最大吸收波長 max=550nm，對應(yīng)的 a=0.799，在此波長下測得 90下染色時， 不同時間的分光度值如下表 19： 表 19 空白組的上染百分率 時間5min10min15min20min25min30min a0.7570.7300.7160.7140.7050.701 上染百分率5.

47、3%8.6%10.4%10.6%11.8%12.3% （上染百分率=1-ai/a0） 比較表18和表19，可以發(fā)現(xiàn)加入-環(huán)糊精的一組（第2組）上染百分率增 長明顯緩慢（即上染速率明顯減慢） ，而兩組在30min時染液的上染百分率卻基 本一致12。這是由于一環(huán)糊精對陽離子紅的包合作用，使染料上染速度減慢， 但隨著染色過程的進行，被包合的染料逐漸釋放，所以最終陽離子紅x3r的上 染百分率基本與沒有環(huán)糊精作用時相近16。 3.3.2 -環(huán)糊精對 k/s 值及不勻率的影響 各方法染色后織物的表觀色澤深度及不勻率結(jié)果如下表 20： 表 20 陽離子染料染色后的 k/s 值和不勻率 方法12345 -環(huán)糊

48、精 （5g/l） 555 1227（ml）55 k/s0.4570.4210.1370.1380.451 不勻率（u）1.8%2.2%4.0%2.6%3.1% （不勻率 u2=(k/s)i(k/s)-12 /n） 由表 20 看出，第 1、2、4 組實驗染色后的織物，其不勻率都比第 5 組空白 實驗的不勻率低，這表明 1、2、4 三種方法染色均能使勻染性提高，即 -環(huán) 糊精與 1227 都能對陽離子紅 x3r 起勻染作用，其中第 1、2 兩組的不勻率比 第 4 組要低，說明 -環(huán)糊精勻染效果比 1227 稍好一些。而從方法 3 可知，若 1227 與 環(huán)糊精同時使用，勻染性反而降低。主要是因為

49、環(huán)糊精可與表面活性 劑 1227 的疏水部分發(fā)生包合作用，從而降低了環(huán)糊精或表面活性劑 1227 的勻 染性12,16。比較 1、2 知道 60先包合 1 小時再染色的勻染效果比未包合的要 好。 3.3.3-環(huán)糊精對耐摩擦牢度的影響 各方法染色牢度測試結(jié)果如下表 21： 表 21 陽離子染料染色后的摩擦牢度 方法12345 摩擦牢度4-5 級4-5 級5 級4-5 級5 級 由表 21 看出，上面五種方法染色后，織物的耐摩擦牢度基本相同，這表明 -環(huán)糊精對陽離子染料染滌綸針織物的摩擦牢度沒有影響。 4 結(jié)論 （1）分散黃 sfn 上染滌綸針織物 未加 -環(huán)糊精時，分散黃的上染百分率為 96%，

50、k/s 值為 12.234，耐 摩擦牢度及耐升華牢度均為 5 級；加了 -環(huán)糊精的實驗組中，隨著 -環(huán)糊精 濃度的增加，其上染百分率在 96%至 98%范圍波動，但幅度不大，而摩擦牢度與 升華牢度基本為 5 級；這些數(shù)據(jù)表明，-環(huán)糊精的加入對分散黃 sfn 的上染百 分率和染色牢度影響不大；此外 -環(huán)糊精的加入能增加表觀色澤深度，但幅 度不大。 隨著 -環(huán)糊精濃度的增加，染色后布樣的不勻率由 0.035 開始緩慢降 低至 0.019，這表明 -環(huán)糊精的使用起到了一定的勻染作用。 （2）分散藍 sfn 上染滌綸針織物 隨著 -環(huán)糊精濃度的增加，織物的 k/s 值總體來說有所增大，即 - 環(huán)糊精的

51、加入能增加織物表觀色澤深度，但是增加幅度不大，相當(dāng)于沒影響； 此外，加與不加 -環(huán)糊精，染色后織物的摩擦牢度和升華牢度大致相同，均 為 5 級。 未加 -環(huán)糊精時，分散藍的上染百分率為 71%，而隨著 -環(huán)糊精濃 度的增加，上染百分率略有下降（在 65%至 70%范圍波動） ，這是由于分散藍 sfn 分子結(jié)構(gòu)大，小部分染料分子進入 -環(huán)糊精空腔后很難再被釋放出來，致 使上染百分率降低，但是降低的幅度不大。 隨著 -環(huán)糊精濃度的增加，染后織物不勻率由 0.022 緩慢下降至 0.012,這表明 -環(huán)糊精的加入對分散藍上染滌綸針織物也起到了一定的勻染 作用。 分散藍 sfn 的 k/s 值比分散黃 sfn 的更大，不勻率更小。說明分散藍與 -環(huán)糊精的包合物更穩(wěn)定，致使染料分子不易脫離 -環(huán)糊精空腔的束縛。 （3）陽離子染料上染滌綸針織物 方法2（只加-環(huán)糊精）的初始上染速率小于方法5（空白組）的初始 上染速率，但最終的上染百分率基本相同。這表明-環(huán)糊精的加入可以降低陽 離子染料的初始上染速率從而起到一定的勻染作用，但不影響其最終上染量。 5種染色方法染色后的不勻率從小到大的順序為：方法1（加-環(huán)糊精