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摘 要

本文高聚物PIMA是通过自由基聚合而成的，主要制备方法：以水为溶剂，衣康酸（IA）、马来酸酐（MA）和丙烯酰吗啉（ACMO）为反应单体质量比为5:3:0.8，过硫酸钾、亚硫酸氢钠氧化还原体系引发剂占单体总质量的6%（过硫酸钾、亚硫酸氢钠的物质的量比为1.2:1），在60⁰C，反应时间7h。将PIMA用于阳离子染料染色的腈纶织物的皂洗实验中，通过对皂洗液的吸光度的测试、织物的K/S值和DE*值的测试，发现高聚物PIMA作为单一皂洗剂的最佳皂洗工艺：皂洗剂浓度为2g/L，在65⁰C下，皂洗20min，腈纶织物的摩擦牢度评级数达到5级国家标准。同等皂洗条件下，高聚物PIMA与日本东丽LPOTDL DG2 的对比实验，发现PIMA皂洗后的织物的K/S值小于日本东丽LPOTDL DG2皂洗后的织物的K/S值，所以PIMA对阳离子染料染色的腈纶的皂洗效果优于日本东丽LPOTDL DG2产品。

关键词：阳离子染料 腈纶织物 皂洗剂

ABSTRACT

The polymer PIMA is formed by radical polymerization, which is obtained from the mass ration of 5:3:0.8 of the monomer itaconic acid(IA), cis-butenedioic anhydride(MA), acryloyl morpholine(ACMO), with potassium persulfate, sodium bisulfite redox initiator which the mass of 6%（the molar ratio of potassium persulfate, sodium bisulfite is 1.2:1） form the total monomer in the water, at 60⁰C, reacted 7h. PIMA was used in the washing procedure after dyeing of acrylic fabric with cationic dye, by the test of the absorbance of the soap liquid, fabric K/S value and DE* values, found that the polymer(PIMA) as the single soaping agent, the best soap wash process: soaping agent concentration is 2g/L, soaping 20min at 65⁰C , which can make the acrylic fibers reach crockfastness rating 5 matched with the national standers by the test of absorbance. The same soap washing condition, polymer (PIMA) and Japan Toray LPOTDL DG2 comparative experiments , I found the K/S of washed acrylic fiber by PIMA is smaller than Japan Toray LPOTDL DG2 products. so, PIMA of the dyed acrylic decolorization is better than of Japan Toray LPOTDL DG2 products.

Key Words: Cationic dye ; Acrylic fabric; Soaping agent

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 综述 1

1.1 前言 1

1.2 腈纶组成 2

1.3 阳离子染料 2

1.4 阳离子染料染色机理 3

1.5 皂洗剂的工作原理： 3

1.5.1 浮色产生的原因： 3

1.5.2 沾色发生的过程： 4

1.5.3 皂洗剂的组成 4

1.5.4 皂洗过程： 4

1.6 皂洗剂性能测试指标： 5

第二章 高聚物PIMA的合成和性能测试 7

2.1 实验药品 7

2.2 实验仪器 8

2.3 染色配方^[25] 9

2.4 高聚物PIMA的合成 9

2.4.1 反应单体的质量配比对皂洗性能的影响 10

2.4.2 引发剂的用量对皂洗性能的影响 12

2.4.3 过硫酸钾和亚硫酸氢钠的物质的量比对皂洗效果的影响 14

2.4.4 聚合温度对皂洗性能的影响 15

2.4.5 聚合时间对皂洗性能的影响 17

2.5 聚合物的表征与测试 19

2.5.1 聚合物的红外光谱分析 19

2.5.2 聚合物的凝胶渗透色谱分析 19

2.5.3 对金属离子螯合能力的测试 20

2.6 皂洗剂应用性能的测试 22

2.6.1 PIMA作为单一皂洗剂的应用性能的测试 22

2.6.2 含PIMA的二元复配物皂洗剂的应用性能的测试 27

2.7 与市售产品（日本东丽LPOTDL DG2）对比 28

第三章 结论 29

参考文献 30

致谢 32

第一章 综述

前言

腈纶（聚丙烯腈）的外貌与性能都与羊毛特别的相似，质轻、蓬松柔软、有较好的弹性和保暖性、易上色，因此人们称之为“合成羊毛”^[1-2]。而阳离子染料作为腈纶织物的专用染料，应用的也很广泛，但是由于市场上的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂较多，而这两种表面活性剂对阳离子染料不适用，所以目前国内市场上专门针对阳离子染料所开发的皂洗剂特别缺乏，虽然也有一些成果，但也存在储存条件苛刻，保质期不长，成本较高等一些缺点。早期，人们主要是将皂洗剂与表面活性剂的复配物^[3]，应用到染色后的腈纶织物的后处理的皂洗工艺中，水洗过程中织物表面未上染好的阳离子染料脱附与皂洗液中的染料分子再次被吸附之间存在着动态平衡^[4]，这种皂洗工艺不但容易使已附着于织物上的染料发生断键而造成上染率的下降；而且也不能确保浮色染料全部从纤维织物表面脱附，再者，从纤维织物表面脱附的浮色还会再次吸附到未染色的部分或者浅色部分，造成白地沾污，降低了染色织物水洗色牢度以及影响其外观和性能，导致无法保证所有的浮色染料都被洗除干净，同时这些复配物皂洗剂泡沫较多，在洗除泡沫过程中浪费了大量的水，从而产生废水污染，以至于成本较高，能量消耗高，除泡同时也影响了织物的色牢度^[5-7]。因此环保型、低成本、低消耗、对织物无损伤的皂洗剂的开发已经是迫在眉睫。

阳离子染料印染腈纶纤维的影响因素：①染浴的pH值，其与阳离子染料的平衡上染量成正比，pH值越高，上染量越大。加酸的目的是为了溶解染料和起到一个缓染的作用，因为加酸可以抑制酸性基团的电离，封闭染座。加酸的多少由染色的颜色深浅决定，浅色多加酸，深色少加酸或不加酸。②温度，其对阳离子染料的染色速率影响显著，当染色的温度小于腈纶纤维的玻璃化温度（Tg）时，纤维结构紧密，染料分子仅吸附于纤维的表面；当当染色的温度大于腈纶纤维的玻璃化温度（Tg）时，腈纶纤维的结构逐渐松弛，表面吸附的染料会从织物表面向织物内部扩散和渗透，使得上染速率和扩散速率都得到了提升。

腈纶组成

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