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本文使用非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(TX-100)、正辛醇和异辛烷制备了非离子型TX-100反胶束体系,并采用核磁共振光谱、傅里叶红外光谱、粒度分析仪、紫外可见光谱、荧光光谱以及粘度法等技术分别对TX-100反胶束体系的水池直径、水力直径、聚集数及密度、临界胶束浓度、极性、电导率和饱和增溶水量等参数进行了表征。同时研究了三种水溶性偶氮染料在TX-100反胶束体系中的存在状态以及棉纤维和羊毛纤维在此反胶束体系中的溶胀性能。然后分别考察了棉纤维和羊毛纤维在TX-100反胶束中对活性染料和酸性染料的吸附性能,探讨了纤维在此反胶束体系中对染料的吸附动力学和热力学问题。考察了染色工艺参数如温度、pH值和电解质等对染料的染色性能如上染百分率、匀染性、固色率和牢度等的影响,并与传统的水浴染色方法进行了比较。
研究结果表明,当TX-100的浓度为0.2mol/L,正辛醇与TX-100的摩尔比为6.25∶1时,反胶束体系的饱和增溶水量最大。此反胶束体系的粒径大小和聚集数随着增溶水量的增加而变大。核磁共振光谱和红外光谱证明,TX-100反胶束体系中增溶水的极性比蒸馏水更低,但随着增溶水量的增加,其极性逐渐增大并接近于蒸馏水。扫描电镜结果表明,棉和羊毛纤维在TX-100反胶束中的溶胀度明显大于其在蒸馏水中的溶胀度。紫外可见光谱和荧光光谱分析证明,甲基橙和酸性黑234在TX-100反胶束体系中的聚集态比活性红195更容易发生变化。
染料的吸附量随着染料初始浓度的增加和吸附温度的提高而逐渐增大。在TX-100反胶束体系中染料吸附作用能够很好地符合Langmuir等温吸附模型,这表明纤维对染料的吸附趋向于单分子层均匀吸附模式。此外,使用准二级动力学方程能够很好地描述在反胶束中染料的吸附过程,这意味着化学反应是影响吸附作用的主要因素。并且热力学研究证明染料的吸附过程属于自发和吸热反应。以TX-100反胶束为介质使用中温型活性染料可以在无盐条件下对棉纤维进行染色。活性染料在反胶束体系中的直接性、上染率、反应性和固色率以及对棉纤维的扩散系数均高于其在传统水浴染色中对应的数值,而匀染性、透染性和色牢度则未表现出显著的变化。但是与传统水浴染色相比较,在相同条件下酸性染料在反胶束中对羊毛的上染率和染色织物的表面深度均处于相对较低的水平,而其在反胶束中的扩散系数均高于其在传统水浴染色中对应数值。