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摘 要

阳离子染料染腈纶织物时为获得好的匀染效果一般要使用匀染剂。随着国内外对生态纺织品的要求越来越高，最近提出了助剂生物降解度的要求,而现用的印染助剂很难达到这一要求。开发环保型助剂,首先要开发可生物降解的原料，聚天冬氨酸具有阴离子表面活性剂的特征, 降解性能与葡萄糖相似，其在洗衣、日用化工和水处理等领域已有良好的应用效果。

课题拟采用聚天冬氨酸作为腈纶织物阳离子染料染色时的匀染剂，对聚天冬氨酸在阳离子染色中的应用进行研究，实验中主要考虑了聚天冬氨酸作为匀染剂使用时，对染色温度、pH值等变化的适应性.实验结果证明，聚天冬氨酸浓度为5%时，温度80℃、pH为7时有较好的匀染效果，同传统的的1227相比，聚天冬氨酸的匀染效果在上染率和稳定性上, 都要优于1227型阳离子匀染剂。

关键词：聚天冬氨酸；生物降解型；腈纶；匀染剂；阳离子染料

Research and application of the polyaspartic acid in acrylic fiber dyeing

Abstract

When acrylic fabrics dyed by cationic dye, if want to get good results generally use leveler.With domestic and international ecological textiles have become increasingly demanding, so recently proposed degree requirements biodegradable additives, and active auxiliaries difficult to meet this requirement.Development of environmentally friendly additives, the first to develop biodegradable materials, polyaspartic acid has a characteristic of an anionic surfactant, the performance degradation is similar to glucose, which has been good in the laundry, household chemicals and water treatment areas application effect.

Topics to be adopted by using polyaspartic as a cationic dye leveler to dye acrylic fabrics .When polyaspartic acid in cationic dyeing research, experiment, mainly considering the use of polyaspartic acid as a leveling agent for dyeing temperature, pH, and other adaptive variation.Experimental results show when polyaspartic acid concentration was 5%, temperature was 80 ℃,and pH of 7,it has better leveling effect.Compared with the traditional leveling effect of 1227 , polyaspartic acid on dye uptake and stability are better than 1227 leveler.

Keywords: biodegradable; polyaspartic acid; acrylic; cationic surfactants on level-dyeing property

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 聚天冬氨酸 1

1.2.1聚天冬氨酸的合成与结构 2

1.2.2聚天冬氨酸的生物降解性 4

1.2.3聚天冬氨酸的应用 4

1.3十二烷基二甲基苄基氯化铵 （1227） 5

1.4课题研究方向 5

第二章 实验原理...........................................................................................................................6

2.1阳离子染料上染腈纶的染色机理与影响因素 6

2.2阳离子染色中匀染剂的作用 7

第三章 实验部分 8

3.1实验仪器和材料 8

3.2实验方案设计 8

3.3实验操作 10

3.3.1 染浴处方: 10

3.3.2 染色工艺流程 10

3.4实验结果分析 11

3.4.1聚天冬氨酸浓度对腈纶匀染性的影响 11

3.4.2 pH值及温度对腈纶匀染性的影响 12

3.4.3聚天冬氨酸对腈纶染色的其他影响 13

第四章 实验结论及展望 17

参考文献 18

致谢 19

第一章 绪论

1.1 引言

自从纺织印染行业发展以来，人们不断对染色工艺进行加以创新，进而有了各种各样的染色工艺。本课题就其中的阳离子染色为基础进行研究。阳离子染料多用于腈纶染色，可以这样说，它是是腈纶纤维染色的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。

不过，进入2l世纪以来，环境保护成为了当下最热门的话题之一，在世界各地引起世人莫大的关注，而各行各业的环保创新意识越来越强。在纺织业，对纺织品的生态环保要求又日益增长，Oeko—Tex标准100，Oeko—Label和Rearch法规是纺织品进入国际纺织品市场的一道道坎。而我国纺织工业十一五规划明确提出了节能减排的目标，染整行业是重点行业。据称不完全统计，我国纺织行业年总耗6867万t标准煤，年耗水量达95.48亿吨，新鲜水取用量居全国各行业第二位，废水排放量居全国第六位，其中，印染废水则占全国纺织废水排放量的80％。印染生产中所用的染化料中的相当一部分都随废水流向水系和地表，造成严重的环境和生态破坏。染料废水因有颜色容易被人注意，经过10多年的努力，已取得可喜的成绩；而印染助剂没有颜色容易被人忽视，其生态问题更让人担心。目前，尚缺乏一个能达成共识的环保助剂标准可以遵循。欧洲最近推出了助剂生物降解度的要求，规定助剂的生物降解度平均要求在90％以上，初始生物降解度在80％以上。仅此一点，现用的印染助剂恐怕有不少品种难过这一关。开发环保型助剂，首先要开发生物可降解的原料，几年前，烷基糖苷(APG)作为可降解的助剂原料给人们带来了第一声春雷，从近年来的信息和有关文献报道看，聚天冬氨酸将成为环保型助剂原料的第二声春雷。所以，从上述情况来看，我们可以就聚天冬氨酸在阳离子染色中的生物降解性及匀染性应用进行研究。

1.2 聚天冬氨酸

聚天冬氨酸^[1]是一种人工仿生合成的水溶性高分子物质，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性，是一种国际公认的“绿色化学品”。

1.2.1聚天冬氨酸的合成与结构

聚天冬氨酸的合成^[2]从反应相态上可以分为固态相聚合、液态相聚合和气态相聚合. 在固态相聚合法中,利用微波的方法虽然缩短了反应时间,但是价格较昂贵。在液态相聚合法中,需要用酸作为催化剂,而且,为了加快脱水还要利用机械搅拌或加入缩水剂,实验过程比较烦琐,在气态相聚合法中需要用 CO₂、HCl 等酸性气体作为催化剂。聚天冬氨酸的合成主要有两种方法: 一种是以L-天冬氨酸为原料；另一种是以马来酸、马来酸酐及其衍生物为原料。

而聚天冬氨酸的合成主要有4 种工艺路线:

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