毕业论文(设计)氨纶混纺织物染色——氨纶对染料上染率和织物颜色的影响.pdf
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1、氨纶迪多物染色氯绘对染料上染率和织物赢色的影响摘要摘 要一 5论文从上染率和颜色的角度研究氨纶混纺织物的染色。就生产 者京关心的问题“能否利用普通织物的染色配方染其氨纶混纺织物并 获得一致的颜色”,对由于氨纶的加入而带来的上染率变化、织物颜 色变化以及牢度问题都作了详细的哮。对于帮助生产者节约转产成 本、提高生产效率有着积极的意义。本文研究了三种氨纶混纺织物的染色:分散染料染涤纶/氨纶混 纺织物;酸性染料染锦纶/氨纶混纺织物;直接染料染棉/氨纶混纺织 物。染色浓度按混纺织物重和按普通纤维组份重各讨论了浅(0.5%)中(1.0%)深(2.0%)三个档次。通过比较上染率、织物表面色深值(K/S值)
2、、混纺织物与不含氨纶的普通织物之间的色差以及牢度,文章讨论了氨纶含量对以上各性能指标的影响。在进行K/S值对比 时,采取线性拟合“K/S值一氨纶含量”曲线的方法,以斜率表示K/S 值的变化趋势。研究表明,分散染料染涤纶/氨纶时,随氨纶含量的增加,上染 率略有提高:K/S值下降,涤纶的表面颜色越来越浅;总色差增大。上染率和K/S值的变化程度都随着染料浓度的升高而扩大。技簪织 物重计算染料浓度时K/S值的下降比按混纺织物重计算更为赢用 用按混纺织物重计算染料浓度的方法可以减小由氨纶引起的涤纶织 物颜色的变化,有利于控制色差。色差分析表明总色差与染料浓度之 间没有统一的规律,因为不仅织物的亮度变化而
3、且色光也发生变化:牢度测试表明混纺织物中氨纶组份的湿牢度中等,,摩擦牢度较差于、酸性染料染锦纶/氨纶时,若采用按混纺织物重计算染料浓度高 方法,随氨纶含量的增加,上染率下降,K/S值变大,变化的程度随 着染料对氨纶上染性能的增强而减小;若采用按锦纶组份重的方法,随氨纶含量的增加,上染率提高,K/S值减小,变化的程度随着染料 对氨纶上染性能的增强而扩总糅用按锦纶组份重计算染料浓度时,氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响摘要K/S值受氨纶含量增加带来的影响比采用按混纺织物重计算小。无论 哪种方法,染料浓度越高,上染率、K/S值变化越明显。牢度测试表 明氨纶组份的湿牢度较差,摩擦牢度较好
4、。直接染料染棉/氨纶混纺织物时,氨纶上的得色量极少,上染率、棉织数的颜色几乎不受氨纶的影响。皂洗对氨纶组份的色光影响较 大y三种混纺织物的染色结果表明,在论文研究范围内,分散染料染 涤纶/氨纶时,氨纶对涤纶织物的颜色影响程度最大;酸性染料染锦 纶/氨纶次之;直接染料染棉/氨纶时,棉织物的颜色几乎不受氨纶的 影响。李江湛(纺织化学与染整工程专业)导师:朱泉教授关键词:氨纶混纺织物染色上染率 K/S值色差牢度氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响英文摘要ABSTRACTIn this paper,dyeing of spandex blend was studied from the p
5、oints of view of exhaustion rate and color based on such a question uIf we want to get the same color,can we dye spandex blend with the same dyeing recipes as what are usually applied on common non-elastic fabrics”.Changes of exhaustion rate,color of fabrics and fastaess,which result from the additi
6、on of spandex,were explained in detail.It is of significance for manufactures to save cost and to improve efficiency.Three kinds of dyeing of spandex blend were studied.They are dyeing of polyester/spandex with disperse dyes,dyeing of polyamide/spandex with acid dyes and dyeing of cotton/spandex wit
7、h direct dyes.0.5%,1.0%and 2.0%dye concentrations on the weight of blend and on the weight of common non-elastic component were also studied.By aide of spectrophotometer,spectrocolorimeter and fastness tests,exhaustion rate,K/S value,color difference and fastness were discussed to show the aflfect o
8、f spandex on them.When comparing K/S values,slopes of curves K/S-content of spandex were adopted to show the tendency of K/S values.The study showed that when dyeing polyester/spandex blend with disperse dyes,with addition of content of spandex exhaustion rate increased a little while K/S value drop
9、ped.The ranges of the change of exhaustion rate and K/S value were both enlarged as dye concentration increased.When dye concentration was calculated on the weight of polyester,the raise of exhaustion rate and the drop of K/S value were more evident than those when dye concentration was calculated o
10、n the weight of blend.The calculation method on the weight of blend can decrease the change in color which arises from the addition of spandex.The analysis of color difference of polyester indicated that there was no certain relationship between AE*and dye concentration because not only lightness bu
11、t also other two factors(hue and chroma)had changed.The fastness tests showed that the wet fastness of spandex component was moderate while crock resistance was bad.When dyeing polyamide/spandex blend,if dye concentration was on the weight of blend,with addition of spandex exhaustion rate dropped wh
12、ile K/S value rose.The range of their changes decreased with the improvement of dye properties of acid dyes for spandex.If dye concentration was on the weight of polyamide component,with addition of spandex exhaustion rate rose while K/S value dropped.The range of their changes increased with the im
13、provement of dye properties of acid dyes for spandex.in氨纶混纺织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响英文摘要The calculation method on the weight of polyamide15 can decrease the change in color which arises from the addition of spandex.Of these two methods,the dye concentration was higher the exhaustion rate and K/S value ch
14、anged more.The fastness tests showed that the wet fastness of spandex was poor while crock resistance is better.When dyeing cotton/spandex blend,the amount of direct dyes on spandex was little so the exhaustion rate and color of cotton were hardly affected by spandex.Washing had great influence on t
15、he color of spandex.The results showed that when dyeing polyester/spandex blend spandex affected clearly the color of polyester;when dyeing polyamide/spandex blend the color of the polyamide is influenced less by spandex;when dyeing cotton/spandex the color of cotton is influenced almost nothing by
16、spandex,Li Jiangzhan(Dyeing&Finishing Engineering)Directed by Prof.Zhu QuanKey Words:Spandex,Blend,Dyeing,Exhaustion rate K/S value,FastnessIV氨纶混妨织物染色氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言第一章前言氨纶以其优越的弹性和回复性在90年代引起世界性的广泛流行,无论在发达国家还是发展中国家,到处都可以见到氨纶弹性织物制成 的服装。人们喜爱它所带来的自由伸展、尺寸稳定和形体保持,氨纶 不仅满足了普通人的需求,还为生产者带来巨大利益,因为氨纶制品 属于高附加
17、值消费品。然而,氨纶的特殊物理化学性质使得加工生产 氨纶弹性织物时必须小心谨慎,还需要对原来的各种染整工艺和染色 配方进行调整,以达到令消费者满意的效果。所以氨纶除了为生产者 带来利益,也为他们带来了挑战。本论文针对氨纶加入到普通纤维织 物中后对织物原有的颜色以及染色中上染率的变化进行了探讨,为解 决氨纶混纺织物染色中出现的与原配方普通织物染样间存在色差和 促进测色配色的应用作了积极的准备工作。17氨纶纤维概况1-1-1氨纶的历史与发展氨纶是聚氨基甲酸酯纤维在中国的商品名。它是一种合成纤维,ISO 2076将其定义为“用含聚氨酯大于85%(按重量计),具有链段 结构的长链型高分子化合物制成的纤
18、维”必,这类纤维在欧洲被称 之为elastane(61asthane)”;而在北美则以spandex”作为商 品名称。聚氨基甲酸酯纤维是由美国杜邦公司在1958年发明的,很快就以 Lycra*w为注册商标出现在市场上。而其技术基础又可以追溯到 1937年德国拜尔公司首次成功合成聚氨酯。1970年聚氨基甲酸酯纤维的世界产量为6800吨,1990年发展到 38000吨,至1997年产量以达80000吨。在未来的五年,世界氨纶的 产量有望以10-12%/年的高速度持续发展。这将足以满足人们在 2005年对它的需求,即190000吨。氨纶混纺黑物染色氮轮对染料上染率和织物颜色的影响前言目前世界上有18
19、个国家生产氨纶。就地区而言,亚洲的产量最大,占全球总声量的65%尤其是韩国,2000年的年生产能力以达到63000 吨。就斯商来讲,杜邦公司仍然是世界上最大的氨纶生产商,韩国也有三家企业名列前矛(表1.1)0表1.1世界主要氨纶生产商(2001年)生产商生产能力(吨/年)杜邦71,000Taekwang Industial24,600Hyosung T&C22,000Bayer Faser15,000Tongkook Synthetic Fibers12,000Radicispandex8,600Asahi Chemical Industry8,500来源:Tecnon OrbiChen,Lo
20、ndon;日本化学纤维协会(东京)1-1-2氨纶的应用氨纶受到广泛地应用是由于它有高弹性和良好的回复性。大部分 氨纶应用在各式各样的服装里,也有一些用在医疗保健品中,如绷带、治疗血栓的功能保健袜等。图L 1全世界对氨纶的需求2氨纶混妨织物染色氯纶对染料上染率和织物颜色的影响前言除了极少数氨纶单独使用外,大部分是采用混纺的形式。与之混 纺的纤维种类很多,合成纤维有锦纶、涤纶,天然纤维如棉和羊毛,也有再生纤维素纤维和醋酯纤维。混纺织物中氨纶存在的形式多样,主要有包缠纱、包芯纱、合捻纱,还有一部分是氨纶裸丝的形式。图1.2各类产品中氨纶的含量由于氨纶卓越的伸缩性能,在织物中加入很少量的氨纶就能使产
21、品具有弹性。在氨纶弹性织物中,氨纶组分的比例从1%到55%不等,具体含量取决于最终产品的用途和弹性指标。例如(图L2),3%的氨纶就可以防止长统袜下滑;5%的含量能使外衣具有舒适的伸展 性;而在女性塑身内衣中,一般要求氨纶含量不少于10%;在特殊用 途的服装(如舞蹈衣)和医疗保健用品里,比例可高达50%。卜1-3氨轮的结构用于制造氨纶的聚氨基甲酸酯的基本化学结构如下页所示明氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言?。一 CNHRaNHC-HN-RiNH-C-NHRzNH。一0-软链段-硬链段-一软链段R1:二胺链:聚徽或聚酯捱R2:二异氟酸酯链氨纶的大分子结构特征是有连续交替的软
22、硬链段(图L3)。软 链段较长,易滑动,由聚酯或聚醛构成,正是因为这部分才使纤维具 有出色的伸缩性。硬链段中含有聚服基,它的构成取决于二异氨酸酯 和作为链扩展剂的乙烯二胺。硬链段是结晶状的,由软链段把它们相 互连接起来,这就形成了整个线状体系的物理交联。在大分子中硬链 段像骨架一样起支撑作用,也是氨纶纤维在高温下各种表现的原因,如可定型性。力硬域段图1.3嵌段聚氨酯模型通常氨纶纤维是由单丝组成的复丝,单丝不易从整个纤维上分离。由于单丝之间留有空隙,因此纤维的手感比较柔软。4氨纶混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言1-1-4氨纶的性质1-1-4-1机械性能闻氨纶与其他纺织纤维有显著
23、区别的是它的高弹性和良好的弹性 回复力。总体上,氨纶能被拉伸至原长的400-800%而不断裂,在撤消 拉力后,又能立即和几乎完全地回复到原长。即使伸长率达到500幅 回复率也能在90%以上。此外,氨纶的伸长模量是所有合成纤维中最小的,这个特点使得 含有氨纶的服装穿着舒适,没有压迫感。氨纶纤维在多次负荷改变的过程中有相当高的弯曲疲劳值。在耐 磨实验中,它比一同实验的普通纤维材料(锦纶或棉)有更好耐磨性。1-1-4-2热性能91氨纶能抵抗130C的高温,除了涤纶/氨纶混纺织物,这使得大多 数情况下的染整工艺都能顺利进行。氨纶的软化温度根据聚酸或聚酯两种类型有不同的表现。聚酯型 的软化温度起始于16
24、0c以上;而聚醛型的软化温度在190左右。氨 纶的软化温度范围对加工者来说有十分重要的意义。在这个温度范 围,织物的尺寸可以通过热定型实现。当氨纶织物暴露在180-195 时,氨纶纤维的表面会发生轻微的粘连现象,从应用角度看,这不会 损害织物的品质;然而,长时间处在如此高的温度下,会或多或少造 成高聚物的强烈降解。1-1-4-3化学性质51正如前面介绍的,氨纶纤维中软链段有聚酸或聚酯两种类型,相 应的这两种氨纶的一些化学性质也存在着不同程度的差异(表1.2)。表1.2说明聚酯型氨纶比聚微型的容易水解;但它的这一缺点可 以被另一优点补偿:良好的耐光氧化降解能力。氨纶对有机溶剂有良好的稳定性。四氯
25、化碳、乙酮和二甲苯都不氨给混纺织物染色一氨纶对染料上染率和织物颜色的影响前言能对其造成损坏。但是氨纶能溶解在沸腾的环己酮、二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(DMAC)中。而且氨纶易于在某些溶剂(例 如:四氯乙烯)中膨胀,结果这使纤维中的稳定剂渗透出来,导致氨 纶的其他化学性能下降,如抗光氧化性。表1.2氨纶的化学性质1)型号Hanau 450(相对湿度60%)2)强度降低程度:无:0-5%轻微:5-20%中等:20-40%相当大:40-90%完全:90-100%来源:Bayer Faser GmbHNo.化学处理浓度温度时间强力降低幻聚酯型(45 dtex)聚酸型(44 dtex)1硫酸1
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