双链小分子阳离子对活性染料在蚕丝上的促染
【摘要】蚕丝是一种天然蛋白质纤维,素有“纤维皇后”之称。长期以来,蚕丝主要用直接染料、酸性染料和中性染料进行染色,染料在蚕丝上的上染率较高,但染色蚕丝织物的摩擦牢度和皂洗牢度较低。活性染料也称为反应性染料,染料分子中具有活性基团,能与蚕丝纤维以共价键结合,活性染料染色的蚕丝织物拥有较高的摩擦牢度和皂洗牢度。但是,活性染料在蚕丝上的固色率较低,且染色过程中需要加入大量的中性盐进行促染,会产生大量高色度、高盐度的染色废水,废水处理负荷较大。为了提高活性染料染色蚕丝的固色率和降低中性盐的用量,本文设计并合成了双链小分子阳离子,并以双链小分子阳离子作为促染剂研究了活性染料对蚕丝的染色。具体研究内容包括设计并合成双链小分子阳离子辛基丁基二甲基溴化铵、辛基己基二甲基溴化铵及双辛基二甲基溴化铵,并利用’HNMR表征小分子阳离子的结构;以双链小分子阳离子作促染剂,研究了它们对六只活性染料在蚕丝上的促染效果及染色蚕丝的色牢度;以双链小分子阳离子作促染剂,分析了活性染料在蚕丝上的吸附速率曲线,利用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Arrhenius公式及Eyring公式拟合相关数据分析活性染料上染蚕丝过程中的吸附动力学和热力学;利用紫外可见分光光度计、纳米粒度仪及微电泳仪分析双链小分子阳离子与活性染料、双链小分子阳离子与蚕丝蛋白之间的相互作用,探讨了双链小分子阳离子对活性染料的促染机理。研究结果表明:(1)设计并合成的三种双链小分子阳离子经过1HNMR表征,证实三种双链小分子阳离子的结构与理论设计的一致。(2)双链小分子阳离子对活性染料在蚕丝上的促染效果与双链小分子阳离子所具有的碳氢链长度有关。双链小分子阳离子中最长碳氢链均含8个碳原子的情况下,随着次长碳氢链所含碳原子数目的增加,促染剂对活性染料在蚕丝上的促染效果增强。(3)与传统硫酸钠促染相比,双链小分子阳离子浓度在3-6g/L时可以达到硫酸钠浓度60g/L的促染效果,促染剂用量降低了10-20倍。双链小分子阳离子浓度在2-6g/L时,多数活性染料在蚕丝上的上染率高达95%-99%,固色率高达90%-98%。双链小分子阳离子是一种高效促染剂。(4)双链小分子阳离子辛基丁基二甲基澳化铵、辛基己基二甲基溴化铵、双辛基二甲基溴化铵作促染剂,活性染料染色蚕丝的摩擦牢度与皂洗牢度均在4级甚至4-5级,与硫酸钠作促染剂染色蚕丝色牢度相当,达到≥4级的欧盟标准。(5)传统硫酸钠和双链小分子阳离子作促染剂,活性染料在蚕丝上的初始吸附速率均随着温度的提高而增加。相同温度条件下,双链小分子阳离子促染与硫酸促染相比,活性染料在蚕丝上的初始吸附速率更高,能够更早达到吸附平衡,且染料在蚕丝上的吸附平衡量更高。分次添加双链小分子阳离子可以降低染料在蚕丝上的吸附速率,实现匀染。(6)双链小分子阳离子和硫酸钠作促染剂,活性染料在蚕丝上的上染过程均符合准二级动力学方程。染料在上染蚕丝的吸附过程中,硫酸钠、辛基丁基二甲基溴化铵、辛基己基二甲基溴化铵、双辛基二甲基溴化铵的浓度分别为60g/L、1.8-2g/L、1.2-1.8g/L、0.6-1.2g/L时,三种双链小分子阳离子促染的吉布斯自由能低于硫酸钠促染,提高了活性染料的上染直接性。(7)双链小分子阳离子对活性染料在蚕丝上的促染机理:双链小分子阳离子能够部分中和染料分子的电荷,使染料分子发生一定程度的聚集,从而降低染料分子的水溶性,促进染料在蚕丝上的吸附;双链小分子阳离子能够有效中和蚕丝表面的羧基负电荷,提高蚕丝表面的zeta电位,降低蚕丝与活性染料之间的相互排斥,从而促进染料在蚕丝上的吸附;双链小分子阳离子浓度较高时,蚕丝表面大部分负电荷被中和,蚕丝的氨基阳离子使蚕丝表面的zeta电位变为正,有效吸附带负电荷的活性染料分子,实现双链小分子阳离子的高效促染。双链小分子阳离子对活性染料在蚕丝上的促染固色率高、用量低,能大幅度地降低染料废水的处理负荷,具有良好的应用前景。
【作者】陈程;
【导师】张光先;
【作者基本信息】西南大学,资源纤维学,2014,硕士
【关键词】双链小分子阳离子;蚕丝;活性染料;染色;
【参考文献】
[1]阿西古丽·伊卜热伊木.维吾尔族传统陶碗手工艺研究[D].新疆师范大学,中国少数民族语言文学,2013,硕士.
[2]叶惠飞.锚索预应力损失变化规律分析[D].浙江大学,桥梁与隧道工程,2004,硕士.
[3]黄河.三维复合隔震支座的碟形弹簧试验与应用研究[D].北京交通大学,结构工程,2013,硕士.
[4]胡冰梅.高刚度大载荷精密二维定位工作台关键技术研究[D].哈尔滨工业大学,仪器科学与技术,2013,硕士.
[5]高杨.高速远程滑坡铲刮动力学分析[D].长安大学,地质工程,2014,硕士.
[6]毛亚意.东软集团日本软件市场的竞争策略研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[7]孟丛蝶.论美国情景喜剧中冲突的叙事特征[D].华中师范大学,新闻与传播,2014,硕士.
[8]程金星,朱立华,杨长春,陈俊.基于小波变换的三维地震资料拼接方法[J].石油地球物理勘探,2004,04:406-408+500-365.
[9]梁耀鸿.澳门历史城区景观风貌控制研究[D].华侨大学,建筑历史与理论,2013,硕士.
[10]王任勋.若干谷氨酸酰胺衍生物的合成及其凝胶行为研究[D].燕山大学,2012.
[11]郭祖燕.全球化时代我国主流意识形态构建研究[D].渤海大学,马克思主义基本原理,2013,硕士.
[12]岩小明.基于可靠度理论的露天矿边坡风险分析[D].中南大学,资源与环境经济学,2013,博士.
[13]李立.我国房地产经纪行业自律监管法律问题研究[D].西南大学,民商法学,2014,硕士.
[14]余霞.我国“荣誉权”属性问题研究[D].西南大学,民商法,2014,硕士.
[15]黄文富.化纤仿真精品织物染整加工[J].印染.1999(09)
[16]史庆周,孟庆有,赵恒传,邢德臣.高速铝板轧机液压厚调计算机控制系统研究[J].自动化学报,1990,03:276-280.
[17]邢琳琳.基于RFID技术的多信息动态标识系统的研究及应用[D].浙江大学,电子信息技术(专业学位),2013,硕士.
[18]郭林娟.用于TNT蒸气检测的荧光纳米纤维膜制备及传感性能研究[D].大连大学,2014.
[19]张慧敏.瑜伽练习对幼儿身体素质影响的实验研究[D].山西师范大学,体育人文社会学,2014,硕士.
[20]王明怡.微阵列数据挖掘技术的研究[D].浙江大学,2004.
[21]周望存.基于数据融合的船舶内燃机故障诊断方法的研究[D].江苏科技大学,轮机工程,2014,硕士.
[22]邱四伟.介质损耗测量仪的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程(专业学位),2012,硕士.
[23]张秋侠.基于数据挖掘技术的数据可视化分析的研究与实现[D].哈尔滨理工大学,2004.
[24]林青山.构建知识经济时代的知识管理战略[D].福州大学,2003.
[25]齐承霞.煤层超前探测中的探地雷达信号处理[D].西安科技大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[26]冯伟荣.河北省服务业对城镇化影响的实证研究[D].河北大学,应用统计,2014,硕士.
[27]杨肖肖.末次盛冰期以来黄土高原南部与西部的植被和气候变化[D].中国地质大学(北京),地理学,2013,硕士.
[28]郝玉锴.某嵌入式系统通信管理模块系统软件的设计与实现[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[29]付瑞丽.硝基芳香羧酸配位聚合物的合成和结构研究[D].东北师范大学,无机化学,2012,硕士.
[30]朱辰.场外金融衍生品市场监管法律制度研究[D].华东师范大学,经济法学,2013,硕士.
[31]步跃跃.车用新型机电缓速器试验台的设计与研究[D].湖南大学,车辆工程,2012,硕士.
[32]胡斯冷.戈拉登《宝贝念珠》史源与史料价值研究[D].内蒙古大学,历史文献学,2014,硕士.
[33]王丽娜.基于Modbus总线的油罐数据采集与控制系统[D].河北工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[34]贾佳.试析旅行社的安全保障义务[D].西南政法大学,民法(专业学位),2012,硕士.
[35]顾晓营.肌松药对全麻喉罩通气术后咽喉痛的影响[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[36]李玉霞.基于项目管理的YF公司乘用车内饰件开发优化策略研究[D].兰州大学,工商管理(专业学位),2013,硕士.
[37]李小宁.鄂尔多斯盆地西北三叠系延长组储层砂岩的岩石学特征与截止孔隙度[D].成都理工大学,地质学,2013,硕士.
[38]马聪.解构主义翻译观[D].天津理工大学,英语语言文学,2013,硕士.
[39]杨淑芬.曲沃方言的语音研究[D].辽宁师范大学,汉语言文字学,2012,硕士.
[40]刘凯平.基于MAXIMO系统的啤酒设备、备件管理应用[D].华南理工大学,机械工程,2012,硕士.
[41]李小龙.基于MapReduce的电子商务个性化推荐研究[D].北京交通大学,2014.
[42]闫鸽鸽.“副+名”构式的DCCM分析[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[43]蔡志新.抑制内皮祖细胞自噬对在血栓机化再通的实验研究(二)[D].苏州大学,外科学,2013,硕士.
[44]陈蓓蓓.社区警务管理多元主体参与研究[D].华东理工大学,公共管理(专业学位),2013,硕士.
[45]李冬.生物降解性聚氨基酸/聚已内酯/聚磷酸酯三嵌段共聚物的合成与胶束制备[D].辽宁大学,有机化学,2012,硕士.
[46]李聪敏.我国县级基层民主建设的问题及路径分析[D].山东师范大学,中外政治制度,2013,硕士.
[47]徐桂红,万成,曾省.一种灵活可扩展的基础能源管理平台(续完)[J].冶金自动化,2015,01:19-23.
[48]樊超.面向对象机制在BREW平台中的研究与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[49]张洁.基于ACK流量异常的慢速拒绝服务攻击检测方法[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[50]方鸽.食品接触物中双酚A检测方法与迁移量的研究[D].山西医科大学,劳动卫生与环境卫生学,2013,硕士.
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