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传统活性染料染色存在废水量大、染料固色率不理想以及电解质用量高等问题严重制约了染整行业的发展。近几年,随着环境污染的日益严重和相关政策的严厉把控,创新新型染整技术势在必行。这其中,绿色环保的硅基非水介质(十甲基环五硅氧烷,以下简称D5)由于具有代替水的可行性和优越性在染整中的运用受到越来越多人的关注。研究发现即使在不加电解质情况下,活性染料在硅基非水介质中的高染色速率易造成染色不匀的现象,从而影响了织物的染色质量。为解决这一突出的问题,本文从棉制品表面性质出发,研究棉制品的润湿性对活性染料在硅基非水介质中的染色速率和染色质量的影响,探究棉制品的润湿性与匀染性的相关关系,同时研究活性染料在硅基非水介质中的染色机理,为活性染料在硅基非水介质中的染色提供更系统的理论和现实指导意义。硅基非水介质染色体系是将活性染料、碱剂溶解在极少量的水中,利用表面活性剂和助表面活性剂的乳化作用制备活性染料/D5反相微乳染色体系。活性染料/D5反相微乳液染色工艺优化结果表明活性红3BS和活性蓝KN-R在浓度为2%(o.w.f)、浴比为1:20条件下的最佳工艺为:含水量150%(o.w.f),碳酸钠60 g/L(相对于水),AEO-330 g/L(相对于D5),正辛醇30 g/L(相对于D5),固色温度80 oC;固色时间30 min。本文首先通过不同的前处理工艺制备了五种不同润湿性能的棉制品(全棉机织物和全棉纱线),随后分别采取传统水浴染色法和硅基非水介质染色法进行染色,并详细探究棉制品润湿性能与上染速率、固色速率以及染色质量之间的关系。实验结果表明:随着棉制品润湿性的提高,活性蓝KN-R和活性红3BS在D5介质染色时的上染速率均增大,而固色速率几乎无影响,匀染性随着润湿性的提高呈现先增大后有减小趋势。两种染料在D5介质中的固色率均高于传统水浴中染色,但匀染性比传统水浴染色较差。最后利用准一级动力学模型和准二级动力学模型对活性染料在硅基非水介质中的吸附动力学进行拟合,发现活性染料在硅基非水介质中的染色动力学符合准二级动力学吸附模型。在D5介质染色中,随着棉制品润湿性的提高,染色速率常数而增大,染色平衡量几乎无影响,且明显高于传统水浴染色,半染时间明显随着棉制品润湿性的提高而缩小。另外,随着染色温度的提高,吸附速率、吸附平衡均增大。而在传统水浴中,棉制品润湿性对上染速率、染色平衡常数和半染时间都基本不变。当活性红3BS和活性蓝KN-R的染料总用量为2%(o.w.f)时,随着配比中活性红3BS比例的增加,染色样品L*、a*、b*值均逐渐增加。在相同复配比例下,D5介质染色的样品比传统水浴更大的a*和更小的b*值。在复配比例为5:5时,随着固色温度升高,L*、b*值先减小后增大,a*先增大后减小。利用荧光染料处理棉纤维,用激光共聚焦显微镜观察染色后纤维横截面和纵表面的实验结果表明D5介质不能溶胀纤维,只能吸附在棉纤维表面。棉纤维表面吸附一层D5膜时可以减缓水向纤维表面的扩散速度;当纤维表面吸附一层水膜时,D5介质的机械力并不能让已被棉纤维吸附的水分子脱离纤维表面。