高疏水染料结构对超高分子量聚乙烯纤维染色性能的影响

发布时间：2021-08-08 12:47

　　为解决超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维难以上染的问题,筛选出结构平面性良好的高疏水染料对UHMWPE纤维进行染色。通过染色后纤维K/S值、染料与纤维的亲和力、分配系数、染色热和染色熵等热力学参数的测定,研究了高疏水染料结构中疏水基团数目及其链长、硝基等强极性基团对纤维染色性能的影响规律,并分析了染料溶解度参数对其与纤维染色性能之间的相关性。结果表明:高疏水染料对UHMWPE纤维染色可获得高表观深度;染料的疏水性及其溶解度参数是影响其对UHMWPE纤维染色性能的重要因素;就染料母体结构而言,偶氮结构较蒽醌结构对UHMWPE纤维易于获得良好的染色性能。 

【文章来源】：纺织学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

染色工艺曲线

通过剥色法测试各染料不同浓度下对纤维的上染情况并绘制吸附等温线，结果如图2所示。可以看出，高疏水染料和分散染料对UHMWPE纤维的吸附等温线趋向于能斯特型(Nernst)。这是因为UHMWPE纤维为乙烯的聚合高聚物，高疏水，结构紧密，染料在纤维中的扩散模型类似于分散染料上染涤纶纤维，符合自由体积扩散模型、能斯特型吸附等温线。2.3 染料结构对亲和力的影响

染料对纤维的标准亲和力可表征染料从在溶液中的标准状态转移到在纤维上的标准状态的趋势和量度，为探讨极性基团和疏水基团等对染料与UHMWPE纤维间标准亲和力的影响，实验测试了不同结构染料对UHMWPE纤维的标准亲和力。各染料结构如图3所示。亲和力测试结果如表2所示。从表2看出，商品分散橙25对UHMWPE纤维的染色K/S值为0.4，亲和力(-Δμ0)绝对值为0.25 kJ/mol，说明分散橙25对纤维的亲和力很低，难以上染。结合表1分散染料染色结果，可推断分散染料对UHMWPE纤维的染色性能很差。原因在于分散染料结构中通常含有—NO2、—CN等强极性基团，易形成分子间氢键，分子间作用力增大，尤其是—NO2的引入使得染料偶极矩显著提高(如分散红1和分散橙25的偶极矩分别为10.754 4 D和8.523 5 D)，导致其与纤维的相容性降低、亲和力差，造成上染困难。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]超高分子质量聚乙烯纤维分散染料染色性能[J]. 王晓春,闫金龙,张丽平,赵国樑,张健飞.  纺织学报. 2017(11)
[4]超高分子量聚乙烯纤维染色研究进展[J]. 闫金龙,张丽平,王晓春,赵国樑.  纺织导报. 2016(06)
[5]溶解度参数在聚酯类纤维分散染色中的应用(二)[J]. 陈荣圻.  印染. 2013(06)

博士论文
[1]超高分子量聚乙烯相分离及微孔膜制备的研究[D]. 刘思俊.上海交通大学 2013



本文编号：3329983