三氯化铁吡咯体系对纸张染色的初步研究分析 生物技术专业VIP免费

三氯化铁－吡咯体系对纸张染色的初步研究【摘要】：针对环保染色的市场需求，以聚合吡咯(polypyrrole,PPy)作为原料制定染色剂，简述了聚合吡咯作为染色剂的作用机理，研究其性能及应用效果。通过对聚合吡咯结构的检测分析，证实聚合吡咯不含甲醛、重金属等有害物质；红外光谱和质谱分析表明，聚合吡咯是12个吡咯直接相连的聚合物分子，并与纸张进行交联形成染色，染色牢度好。将其应用于纸张染色，发现具有染色效率高、绿色环保特点。因此，聚合吡咯是一种绿色实用的染色剂，具有良好的发展前景。【关键词】：聚合吡咯；纸张染色；环保染色1．前言随着社会经济的迅速发展和人民生活水平的逐渐提高，人们对纸张种类的需求越来越多。在日常生活中，出了办公印刷所需要的大量白纸外，还需要大量纸色鲜艳、外观好看的纸张用于装饰、美术和工业包装等领域，以满足客户的需要。据统计，商业用途的染料已超过1000种，我国染料年产量约为15万吨。我国作为色纸的主要生产国和消费国，使得我国染纸工业的水、能源、物料消耗较高并成为主要污染源，我国除部分企业生产线达到国际先进水平外，大部分企业仍处于高消耗、高污染阶段。据相关资料统计，染料在使用过程会有11%~16%被释放到环境中，有的染料不易被降解，进入水体后导致色度增加破坏水体生态平衡；甚至有的染料含有重金属离子或有毒有害物质，会对人体产生致癌、致畸、致突变的三致效应，例如我国染色行业中生产量最大的偶氮染料[1]。这不仅在经济上造成严重的损失，而且还会对我们人体健康以及所处的环境构成极大的威胁。为此，如何高效对纸进行染色以及减轻对环境的污染负荷已成为我国染纸行业急需解决的问题。1.1纸张染色的概述1.1.1纸张染色的概念纸张染色是为了生产色纸，例如包装纸、广告纸、宣传标语纸等，都需要染料对纸张进行染色。生产白纸也常常需要添加染料进行调色，消除刺目和暗淡的色调，增加纸张的白度，这是在印刷纸和书写纸的生产中经常使用的方法[2]。染色所用染料按来源有天然染料和合成染料之分，天然染料是指从自然资源中提取，不经化学加工的染料，其中包括了植物染料和动物染料[3]。合成染料是指从煤焦油中分馏出来，并且通过一系列复杂的化学加工而形成的染料。由于天然染料颜色单一、溶解度小、着色能力差，不能批量生产，耐洗性相比于合成染料较差。因此，现在市面上普遍采用合成染料。1.1.2染料的分类目前，我国色纸染色所采用的合成染料可分为碱性染料、酸性染料、直接染料和荧光染料四大类[4]。碱性染料是H.W.perkin于1856年首次合成的一种染料，是芳香碱在一定条件下与有机酸反应生成的有色盐类。碱性染料中亲水基团数量相对较少，对温度条件的要求较高，因此碱性染料不容易溶解于冷水中，不过碱性染料染色具有染色能力强、颜色艳丽的优点，所以目前广泛应用于纸张和色带等材料的染色。酸性染料也是造纸中常用的一类染料，它是指含有酸性基团的水溶性染料，大多数含有磺酸基、酸性品蓝和酸性绿等[5]。酸性染料的溶解度打、不易受到水的硬度和温度的影响，具有良好的耐光性和耐热性，所以通常被用于皮革与纸张的染色。直接染料是指直接溶解于水中，在染色过程中不需要媒染剂而能直接进行染色的一类染料[6]。直接染料颜色的鲜艳程度虽然不及碱性染料，但耐光性较强，操作简单，也被广泛应用于染纸行业。荧光增白剂又称荧光染料，是一种二氨基二苯乙烯的衍生物或盐类。它是通过吸收可见光或紫外线，并将其反射为可见光，使所染物质在紫外线激发后产生紫蓝色荧光。因此，被荧光增白剂处理过的纤维将会发出比原来更多的可见光线，并且由于增添的反射光线具有天蓝色和紫色，从而能够抵消纤维中的黄色，而起到了补色效应，从而对一定白度的纸浆产生了增白的效果[7]。染色过程中，荧光染料既可以在加入浆内使用，也可以在加浆过程中使用。表一我国常用染料优缺点及元素名称碱性染料酸性染料直接染料荧光染料优点可溶于水、着色能力强、纤维上色容易、色彩鲜艳不易受水的硬度和浆温的影响、耐热性强与纤维亲和力强、耐热和耐光性较好反射可见光，并且吸收紫外光缺点对漂白染料亲和力弱着色能力差、色彩鲜艳性弱...