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采用了环境友好的十甲基环五硅氧烷(D5)代替烷烃作为反相微乳液中的连续相介质,制备了新型的D5反相微乳体系。探讨了醇用量、温度、水相pH和中性电解质对D5反相微乳体系W/O区域面积的影响。选取增溶水量相对较多且稳定的TX-10/正辛醇/D5/水反相微乳体系增溶阳离子染料对腈纶进行染色,以K/S值和匀染性为评价指标优化并确立了染色工艺。通过绘制上染速率曲线和吸附等温线,对阳离子染料在D5反相微乳体系中的染色动力学和热力学进行了分析。
主要研究内容及结果如下:
(1)通过比较不同反相微乳体系的增溶水量,选取增溶能力较大的非离子表面活性剂TX-10和阳离子表面活性剂1831制备反相微乳体系。研究表明反相微乳体系的稳定性随着体系中醇碳链的增长而增强;D5反相微乳体系W/O区域面积随着醇用量的增加呈先增加后减小的趋势;TX-10/正辛醇/D5/水的反相微乳体系W/O区域面积随着温度升高而减小,而1831/正辛醇/D5/水的反相微乳体系W/O区域面积基本不受温度影响;水相pH对TX-10/正辛醇/D5/水的反相微乳体系W/O区域面积基本无影响,而1831/正辛醇/135/水的反相微乳体系W/O区域面积在中性条件下最小,碱性条件下次之,在酸性条件下最大:TX-10/正辛醇/D5/水的反相微乳体系W/O区域面积随中性电解质浓度变化波动不明显,1831/正辛醇/D5/水的反相微乳体系W/O区域面积随着无机中性盐浓度的增加而减小;
(2)分析了阳离子染料在D5反相微乳体系中染色的可行性,确立了阳离子染料在D5反相微乳体系中上染腈纶织物的工艺,并探讨了织物带液率、反相微乳液含水量对染色性能的影响。实验结果表明:腈纶织物在一定pH值的水中进行预处理后,以一定带液率入染反相微乳体系的方法可行;优化的阳离子染料在D5反相微乳体系中的染色工艺为:染色温度85℃、染色时间20min、浴比1:10;研究中还发现织物带液率的高低对织物得色深度有较大影响,随着带液率的增加,染色K/S值呈现先增加后减小的趋势:反相微乳体系的含水量对织物的得色深度无明显影响。
(3)研究了阳离子染料在D5反相微乳体系中的染色动力学和热力学行为。运用染色动力学模型对D5反相微乳体系中腈纶纤维染色的实验数据进行拟合,计算在此体系下的染色动力学参数;绘制在D5反相微乳体系下的吸附等温线,计算在此体系下的染色热力学参数。结果显示:阳离子染料在D5反相微乳体系中对腈纶纤维的染色动力学符合准二级动力学模式;在此体系下对腈纶纤维的吸附基本符合Langlnuir吸附模型。