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芳纶1313具有较高结晶度、取向度与高玻璃化温度,这些特性导致该纤维材料在以水为介质的染色过程中存在染深性能极差的问题。因此,课题选用低极性超临界二氧化碳流体为染色介质,优选合适的三原色分散染料及无毒、无刺激性气味的环保型载体,最终实现芳纶1313较好的染色表面深度及染色牢度,确定芳纶1313在超临界二氧化碳流体中的染色机理,并探讨超临界二氧化碳流体对芳纶1313染色性能的影响。在处理温度为140°C,处理时间为60 min,利用不同压力对芳纶1313进行超临界二氧化碳流体处理。SEM/EDX研究显示,随着处理压力的逐渐提高,芳纶1313纤维表观不均匀度和纤维表面含氧极性基团含量随之增加:C元素含量由69.64%降低为65.41%;O元素含量由14.41%升高至19.37%;N元素含量未见显著变化。超临界二氧化碳流体处理后,芳纶1313水接触角由139.8°减小到124.5°;芳纶1313纤维的大分子链段发生重排与重结晶,结晶状态得到一定的改善,纤维的水蒸发温度和热降解温度略有增加;同时,处理后的纤维断裂强力从1196.71 N提高到1237.86 N,拉伸强度从48.43 MPa提高到49.46 MP,断裂伸长由53.58%增加为58.61%。此外,芳纶1313的抗静电性能未发生显著变化。以超临界二氧化碳流体代替水为染色介质,利用分散蓝79、分散红60和分散黄114在不使用任何助剂的条件下,对芳纶1313进行染色。结果显示,超临界二氧化碳流体对芳纶聚合物具有增塑作用,降低了聚合物的玻璃化温度,在一定程度上改善了芳纶1313的染色性能,最终使得染色芳纶1313具有优良的染色牢度,其中耐水洗色牢度达4-5级,耐摩擦色牢度达4-5级,耐日晒色牢度达4级。利用对苯二甲酸二甲酯、CINDYE DNK和乙醇为染色载体,对芳纶1313进行超临界二氧化碳流体染色。研究发现,上述染色载体的加入可以显著改善芳纶1313的染色性能。其中,CINDYE DNK具有与芳纶1313相似的化学结构,故该载体对芳纶1313染色性能的改善最为显著。以CINDYE DNK为载体,利用分散蓝79、分散红60和分散黄114三种染料在染色温度140°C,染色压力30 MPa,染色时间70 min,染料用量4.5%,二氧化碳流体流量50 g/min,载体用量80%的条件下,芳纶1313的表观染色深度可达到4.5以上。染色芳纶具有优良的染色牢度,其中耐水洗色牢度达4-5级,耐摩擦色牢度达5级,耐日晒色牢度达到4级以上。同时,提出了芳纶1313超临界二氧化碳流体染色模型,并系统研究了载体CINDYE DNK加入前后芳纶1313分散染料超临界二氧化碳流体染色热力学及动力学行为,从而验证了所建立的芳纶1313超临界二氧化碳流体染色模型的合理性。