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稀土在纺织行业的应用.pdf

稀土在纺织行业的应用.pdf

上传者: kojjdd322 2011-08-08 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《稀土在纺织行业的应用pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含第!!卷第"期!"""年"月稀土在纺织行业的应用刘志华!张建波!朱平!王炳!董朝红!青岛大学化工学院"山东青岛#""$#摘要$综合介绍了稀土元素在纺符等。

第!!卷第"期!"""年"月稀土在纺织行业的应用刘志华!张建波!朱平!王炳!董朝红!青岛大学化工学院"山东青岛#""$#摘要$综合介绍了稀土元素在纺织工业领域如前处理!染色!后整理方面的应用情况"并分析作用机理#关键词$稀土$前处理$染色$后整理中图分类号$’()$*#文献标识码$文章编号$$$,),$#$$"$"$$$收稿日期!#$$,#)作者简介!刘志华)!$"女"在读硕士研究生"研究方向为稀土抗菌剂的制备及在纺织方面的应用稀土元素是元素周期表中第三类副族中的钪’钇和镧系元素的总称"包含钪(’钇及镧系中的镧’铈’镨’钕’钷:’钐(:’铕<’钆=’铽’>’镝’钬AB’铒’铥’:’镱>’镥<"共个元素()稀土*一词是!世纪沿用下来的名称"因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少"而且获得的氧化物难以熔化"也难溶于水和分离"其外观酷似)土壤*"因而称之为稀土(我国素有)稀土王国*之美誉"目前"全世界已探明的稀土储量的)$C分布在我国"世界稀土总销量的$C是由我国供应的"已形成南北两大体系,近十多年来"我国稀土工业发展很快"无论是科技开发"还是产业化方面"都进入高速发展时期,随着稀土产业化水平的不断提高"我国的稀土产品已成功地应用于冶金机械石油化工玻璃陶瓷等行业,各种稀土永磁荧光材料也有明显提高"已接近世界水平"尤其是我国独立开发的稀土农用领域是世界上独一无二的,随着稀土应用范围的扩大"稀土在纺织工业领域也逐渐被重视并得以运用"目前已应用于羊毛亚麻纯棉真丝粘胶人造棉腈纶等各种天然纤维及化纤等制品的加工,由于稀土应用面广"本文仅对稀土在织物前处理染色后整理方面作简要的介绍,稀土在织物前处理中的应用织物在前处理过程中"处理液中加入稀土元素"其用量在不高于一定浓度时"稀土元素在织物上的前处理效果表现在织物的白度增加毛效提高和强力提高等方面,*稀土元素对提高织物白度的作用机理稀土元素能使纤维上有色物质活化"使其与漂白剂的反应容易进行"降低漂白反应的活化能"即对织物的漂白反应有活性催化作用另一方面"经测量稀土元素本身的最大吸收波长,!$D:"具有对黄光进行选择吸收的能力"对织物白度提高有贡献,*#稀土元素对提高织物毛效的作用机理原因有以下两方面$一是稀土离子对纤维的作用"使纤维膨化结构松弛"稀土工艺前处理织物纵向纹理清晰"纤维呈圆柱状"表面干净"结构疏松二是由于稀土对纤维上杂质的活化及络合作用"使其与含有E(等元素的被裂解杂质形成络合物"经洗涤被分散在溶液中"从而提高了织物的毛细效应,*稀土元素对提高织物强力的作用机理稀土元素具有强络合作用"其进入纤维的无定形区"借助配价键共价键形成络合物"从而起一种交联剂的作用"使织物的强力得以提高#,*稀土在织物前处理中应用的效果张春清等研究稀土在棉织物前处理短流程催化机理的实验过程中得到了上述类似的结果,郑光洪"冯西宁"刘波研究了稀土在苎麻及其混纺织刘志华等$稀土在纺织行业的应用!"#$!""$#$$’(’染整技术物前处理工艺中应用!通过其在退煮漂同浴和两浴中工艺对比!表明先轧稀土液效果好于同浴的效果!并且与上述原理非常吻合!但是稀土的量必须适当!不能过量!否则会产生不良影响!并筛选出最佳处方与工艺条件并进行放样测试!其工艺流程如下"二浸二轧稀土溶液#室温!轧余率())*$!二浸二轧退煮漂液室温!轧余率())*!汽蒸",()))!’)!热洗!热洗!冷洗!烘干!放置测试半成品质量指标!测试结果如表(’稀土在染色方面的应用稀土最初是作为染色助剂在纺织上得以应用的!目前稀土染色助剂多是以高分子稀土络合物(稀土氧化物或稀土盐为主要成分的多组分(多功能染色助剂’其优点在于"适应性强!能广泛应用于各种天然纤维(化纤及其混纺织物的染色)节约染料"*,)*!能取代全部或大部分染色助剂)改善环境!降低印染的污水排放量)提高匀染性和染色牢度)色泽鲜艳度提高(色光纯正(手感柔软!改善了织物外观)有利于拼色染料的相容性!使拼混染料染色物色泽均匀!提高染色物的染色质量’唐士诚*等在涤纶及涤粘混纺织物的稀土染色方面做了较多的试验和研究!其中包括稀土用量对分散染料上色率的影响!如表所示’可以看出稀土用量在)(*,)*时!其上色比常规染色有所提高!脚水清澈!不用稀土或用量超过)*时!上色率明显回落!脚水色泽相对较深!所以加稀土用量应适当!不可任意多加’从稀土的染色机理来看!稀土与染料分子中的羟基氧原子(偶氮基的氮原子和磺酸基的氧原子间存在络合作用!从而使染料分子量增大!导致染色色泽加深!染料和纤维非极性部分之间的分子间作用力增大!上染率和色牢度也因而有一定程度的提高’稀土在染色过程中的作用体现在稀土对染料的作用)稀土对纤维或织物的作用’另外!郑雄利用稀土氧化物的特征!将其与其它碱土类金属的硫酸盐经高温烧结!制成具有吸收并蓄积光能的自发光材料!作为涤纶织物或麻棉织物的染色或印花的增深增艳剂使用’经测试!这种自发光材料具有较强的余辉效应!无放射性!对环境不产生污染!将稀土自发光材料制成印染加工的添加剂!在染色和印花工艺中使用!可改善和提高印染成品的外观质量!获得明显的增深增艳效果!其增深增艳作用是由于稀土氧化物自发光材料的长效吸光特性和蓄积光能特性!具有反复吸收光能和释放长波的功能所致*’’稀土在纺织品后整理方面的应用(抗菌方面的应用随着人们生活水平的提高!天然纤维织物因其服用的舒适性等而深受消费者欢迎!但棉织物本身存在一些缺点!如棉织物受霉菌和真菌的侵袭比合表(放样指标测试白度*毛效)$断裂强度断裂伸长率’’(’(()注!本试验处方!):)<":=()<">()<<"稳定剂A<<"稀土))B<#表稀土用量对分散染料上色率的影响染料稀土用量*上色率*分散大红CDEFG<)"H)("’)H"I)"I("("")分散棕CDEJDK)))((I)()"("’I"’I分散红玉CDLG<)))())(""""分散蓝E<)"")())())(印染前处理新宠脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其磺酸盐FMES脂肪酸甲酯的乙氧基化物(FMEE)是近年新兴的非离子表面活性剂具有无与伦比的低泡、乳化、分散、净洗功能在国外已得到了广泛的应用在纺织领域尤其是织物的精练前处理工艺更是得到了成功的应用。FMEE是碳的脂肪酸甲酯接上不同EO数目的环氧乙烷因为脂肪酸甲酯具有与油脂和蜡质相类似的酯基分子结构根据相似相溶的机理脂肪酸甲酯乙氧基化物在各种表面活性剂中是最优秀的除油、除蜡产品根据美国洗涤协会TomSenwelo博士发表在《国际洗涤标准专刊》上的文章脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE的去油能力是脂肪醇聚氧乙烯醚倍是三乙醇胺油酸皂的倍。在除蜡方面FMEE的除蜡能力是脂肪醇聚氧乙烯醚倍是三乙醇胺油酸皂的倍。FMEE具有以下特点:分子式中具有酯基类似于油脂和蜡质结构根据相似相溶的原理对油脂、矿物油和石蜡有极强的溶解和去除能力。浊点在大于由于非离子的表面活性剂在浊点附近的温度具有最佳的使用性能浊点附近具有最低的泡沫性能和最高的净洗能力。FMEE可直接使用于高温工艺条件。具有较强的分散性能能将油、蜡、污垢等分散在工作液中防止反沾污因此也适用于低温条件下除油与除蜡弥补低温导致工作液分散力下降。FMEE在印染领域中的应用:针织物的精练剂目前针织前处理常用的是AEO系列AEO很大的缺陷是分散性能差在小浴比的工作液中由于油污等杂质的反沾污导致精练效果变差毛效不均匀等缺陷而FMEE具有极佳的除油性能同时亦有低泡、良好的分散性特别适用于针织物的间歇式前处理工艺净洗效果明显好于脂肪醇醚系列。化纤的低温除油剂由于FMEE具有极佳的分散净洗性能因此低温条件亦有优异的除油性能适用于涤纶、氨纶等化纤织物的低温常温除油并可实现不排液直接染色的工艺。棉纤维的除蜡剂随着棉花价格高居不下纱线及其所用浆料的质量则越来越差导致坯布出现棉蜡去除不净等问题FMEE对棉蜡去除彻底可以用作织物除蜡剂可有效杜绝布面蜡丝与蜡斑。与所有非离子产品一样FMEE耐碱性较差为了提高其耐碱性能将FMEE磺酸化得到其阴离子的磺酸盐即FMES。FMES继承了FMEE高效除油和除蜡的特点以外磺酸化后又具有很高的耐碱性能FMES耐热碱可达gL,耐热碱达到gL。FMES适用于梭织物的强碱退浆精练前处理工艺梭织物的前处理是比较古老的话题看似没有新意但是随着前处理流程越来越短以及人们期望对片碱的使用越来越少梭织物的前处理又成为新的挑战。目前的梭织前处理剂多为非离子脂肪醇醚类(AEO、TX、异构醇醚)与阴离子(仲烷基磺酸钠SAS、十二烷基苯磺酸钠LAS)等复配为了提高其耐碱性继续复配磷酸酯类产品。在以上原料中脂肪醇醚的除蜡性能远远不够对浆料的去除也不彻底尤其在轧槽或水洗槽中导致浆料凝聚与反沾污。仲烷基磺酸钠由于分子量小渗透性能很好但是净洗性能特别是乳化力较差。LAS价格便宜但是泡沫很高、耐硬水性能很差对水质要求较高。与以上原料相比FMES则是性能全面的精练原料如耐碱性能优异因此不需要复配磷酸酯类产品而磷酸酯类产品如OEP净洗力非常差过多使用会降低毛效。FMES最大的优点是对各种浆料的退浆率高对棉蜡去除彻底能有效的防止轧液槽和水洗槽中浆料与其它杂质的凝聚。因此FMES具有低泡、耐碱、高退浆率、高毛效等诸多优点特别适用于机织布前处理工艺。FMEE与FMES的生产现状:FMEE主要用到的原料是碳硬脂酸甲酯是石油的第一道裂化产物因此世界范围内FMEE的生产主要集中在喜赫石油、碧辟石油、墨菲石油等石化公司中其中以喜赫石油的产量最大。脂肪酸甲酯与环氧乙烷加成反应复杂催化剂效率低反应时间漫长尤其目标产物的转化率较低国内对催化与合成工艺都做了不懈的努力但是关键的催化工艺始终没有突破得到的产品纯度较差至今没有产业化。笔者认为造成这种现状是中国整个化工体系跟国外相比处于落后状态从石油的炼制到最终形成精细产品中间有很多环节每个环节都差一点点所有的环节的差距积累起来便造成了这种现状。浩瀚的海洋是生命的摇篮、资源的宝库。保护海洋人人有责。公益广告︱编辑部

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