复合氧化物颜料/尼龙6纳米复合和彩色尼龙6纤维材料的研究

基本信息
批准号:51373003
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:徐怡庄
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘少轩,陈静,贺安琪,郭然,夏吉安
关键词:
颜料尼龙复合氧化物
结项摘要

To reduce waste water emitted by textile printing and dyeing process in the manufacturing of nylon 6 fibers of various colors, we propose to develop a new technique to manufacture nylon 6 fibers of various colors by blending novel composite oxide pigments with nylon 6 in the melt spinning process. Inspired by the structural feature of sapphire, we try to prepare a series of composite oxide pigments that are composed of stable oxide(e.g. TiO2 etc.) as matrix and small amount of doping ions whose charge transfer transition confer various colors on the pigments. The stability of matrix of pigments not only renders pigments to sustain high working temperature in melt spinning process, but also prohibits metal ions from being dissolved, making the pigment non-toxic and environmental-friendly. In this project, fundamental studies will be performed to solve several scientific problems relevant to this technique in the following aspects: (1) To meet the requirement of melt spinning of PA6 fibers, reversed micelles medium and "liquid phase calcination" approaches are adopted to prepare composite oxide pigment to make the size of the pigment particles be around 100 nm. (2) Design and synthesize phosphonic acid with double functional groups as compatibilizing agent to improve the compatability between the composite oxide pigment and nylon 6. (3) The composite oxide pigment is introduced into nylon 6 matrix and then FT-IR, Raman, XRD, POM, TEM,DSC and rheological methods are utilized to characterize the crystallization and rheological behavior of nylon 6 under the influence of composite oxide pigment particles in the melt spinning process. Based on the above results, we will optimize the melt spinning condition to improve the performance of nylon 6 fiber of various colors containing composite oxide pigments. We believe the investigation will provide a large amount of experimental data that is very important to develop new technique to decrease the emission of waste water in the textile printing and dyeing process by manufacturing nylon 6 fibers of various colors by using novel composite oxide pigments.

本项目拟发展减少纺织印染污水排放的新型熔体纺丝用颜料及彩色尼龙6纤维的制备方法。受蓝宝石结构特征启发,制备以稳定氧化物(如二氧化钛、钛酸盐等)为基质,通过掺杂离子的电荷迁移跃迁呈色的新型复合氧化物颜料。颜料基质的高稳定性使其能承受熔体纺丝过程的高温,且金属离子不被溶出,故颜料无毒,对环境友好。针对用复合氧化物颜料制备彩色尼龙6纤维中的基本科学问题,重点开展以下研究:1、通过反胶束和"液相煅烧"方法制备颗粒尺寸在100nm左右的复合氧化物颜料,满足熔体纺丝要求;2、设计合成双官能团有机膦酸相容剂,改善复合氧化物颜料颗粒与尼龙6基质间的相容性;3、将复合氧化物颜料与尼龙6复合,采用IR、Raman、XRD、POM、TEM、DSC和流变学等方法研究颜料对尼龙6的结晶行为、流变学行为的影响,开展熔融纺丝制备彩色尼龙纤维研究。上述工作将为发展减少印染污水排放的彩色纤维制造技术奠定基础。

项目摘要

本项目拟发展减少纺织印染污水排放的新型熔体纺丝用颜料及彩色尼龙6纤维的制备方法。受蓝宝石结构特征启发,制备以稳定氧化物(如二氧化钛、钛酸盐等)为基质,通过掺杂离子的电荷迁移跃迁呈色的新型复合氧化物颜料。颜料基质的高稳定性使其能承受熔体纺丝过程的高温,且金属离子不被溶出,故颜料无毒,对环境友好。通过研究工作,我们发展出几种以稳定氧化物如二氧化钛、钛酸盐等)为基质,通过掺杂离子呈色的新型复合氧化物颜料。复合物中的金属离子即使使用浓盐酸长时间浸泡也不能溶出。因此新型复合氧化物颜料无毒,且对环境友好。这为发展减少印染污水排放折彩色尼龙纤维的生产制造技术奠定了良好的基础。在项目的支持下,我们发表SCI收录的论文30篇。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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