基于纖維改性的棉織物天然染料染色技術(shù)及機(jī)理研究.pdf

1、天然染料源于自然，與環(huán)境相容性好，生物可降解，對(duì)人體健康無害，符合現(xiàn)代人們對(duì)自身健康以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求。但是，天然染料對(duì)棉纖維染色存在上染率低和色牢度差的問題，嚴(yán)重制約了天然染料染色棉制品的開發(fā)和應(yīng)用。針對(duì)上述問題，本論文應(yīng)用反應(yīng)性和非反應(yīng)性兩類改性方法，開發(fā)了基于纖維改性的棉織物天然染料染色技術(shù)，顯著改善了天然染料在棉織物上的染色性能。
　　 本論文分別應(yīng)用反應(yīng)性改性劑和非反應(yīng)性改性劑對(duì)棉纖維進(jìn)行陽(yáng)離子化改性，闡明了反應(yīng)性改

2、性劑和非反應(yīng)性改性劑對(duì)棉纖維的作用機(jī)理，探討了棉纖維-改性劑-天然染料三者之間的作用機(jī)制。以天然染料染色棉織物K/S值為指標(biāo)，優(yōu)化了上述改性劑對(duì)棉織物的改性工藝和天然染料在改性棉織物上的染色工藝。通過Zeta電位分析、熱重分析、紅外分析和X-射線衍射分析表征了改性前后棉纖維的ζ電位、熱穩(wěn)定性、官能團(tuán)和相對(duì)結(jié)晶指數(shù)等變化情況。通過運(yùn)用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型研究天然染料在改性棉纖維上的染色動(dòng)力學(xué)性能；通過運(yùn)用Langmuir、F

3、reundlich和Nernst等3種等溫吸附線理論模型研究天然染料在改性棉纖維上的染色熱力學(xué)性能。
　　 研究結(jié)果表明：通過非天然物質(zhì)的反應(yīng)性改性和陽(yáng)離子表面活性劑的非反應(yīng)性改性，在棉纖維上引入大量季銨基團(tuán)，顯著降低棉纖維負(fù)電性。改性棉纖維與陰離子性天然染料之間主要以庫(kù)侖引力吸引，天然染料染色棉織物具有較高的得色量、色牢度和勻染性。四種天然染料在改性棉纖維上的染色動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模式，即支持天然染料在改性棉纖維上的吸附除

4、了由庫(kù)侖力作用引起的單分子層定位吸附外，還存在著如范德華力或其它分子間力的作用而引起的多分子層非定位吸附這一假設(shè)。四種天然染料在改性棉纖維上的吸附介于Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型之間，即天然染料在改性棉纖維上的吸附，除了定位吸附外，還存在著非定位吸附。
　　 此外，本文還對(duì)天然染料染色棉織物的耐日曬性能、抗紫外性能、近紅外迷彩偽裝和抗菌性做了一定研究，研究結(jié)果表明：針對(duì)天然染料不同分子結(jié)構(gòu)與性能，抗氧化