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丝绸是传统的高档纺织品,因其外观华丽,光泽柔和,手感丰富,穿着舒适且具有保健性,深得人们喜爱。我国丝绸产品在国内外高档纺织品领域中占有重要地位,但丝绸产品的染整技术开发和应用相对滞后,存在工艺落后、能耗大、污染严重等一系列问题。多种染料如酸性、中性、直接、活性染料等都能上染蚕丝,其中酸性、中性、直接染料是用于丝绸染色的主要染料。但是这些染料在丝绸上存在日晒牢度差、匀染性差等问题。目前无论是国际市场还是国内市场,对丝绸染色牢度的要求越来越高。
为解决日晒牢度差、匀染性差和染料环保问题,人们对开发新型染料一直有着浓厚的兴趣。本文设计了一类新型的具有表面活性的染料,采用具有二氯均三嗪结构的X型活性染料作为染料母体,引入含氟碳链(-SO2C8F17)基团,合成了四种具有全氟长碳链结构的染料,利用红外光谱(IR)表征了染料结构。四种新型染料的合成工艺为:以丙酮为溶剂,乙二胺与全氟辛基磺酰氟的摩尔比为1.5:1,在室温下反应3~4小时,生成的中间体与染料母体再进行缩合反应。
通过对四种染料的染色性能研究表明,该类染料合适的工艺条件为:染色浴比1:20,元明粉15—20 g/L,pH值为4.0,温度为95℃下恒温染色40分钟。牢度测试表明该染料在蚕丝纤维上的日晒牢度可达到5级。
通过采用吸收光谱、表面张力等手段,研究了这类新型染料在溶液中的性质。结果表明:染料的表面张力在15.23mN/m到22.01mN/m之间,表明染料具有较高的表面活性。
通过对染料Ⅳ(蓝)在蚕丝纤维上的染色动力学研究表明,与染料母体相比,染料Ⅳ(蓝)在蚕丝纤维上的扩散速率要大,并且染料Ⅳ(蓝)的扩散速率随着温度的升高而升高。根据Arrhenius方程得出染料Ⅳ(蓝)的表观活化能为19.89J/mol,活性艳蓝X—BR的表观活化能为26.74 J/mol。表明由于染料母体中引入全氟长碳链后,染料在水中的扩散和渗透能阻变小,更易于向蚕丝纤维上扩散。
本文将全氟长碳链引入活性染料母体中,改变染料的性质,使染料具有表面活性,有利于染料在纤维上的扩散、渗透和吸附,该类染料在蚕丝纤维上有较高的得色量和色牢度,尤其是湿处理和耐光色牢度。