开题报告及论文离子液体分离技术研究和应用Word文档格式.docx
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10201224
指导教师姓名
高兆昶
职称
教授
单位
指导教师意见
指导教师签字：
年月日
教学系部意见
领导签字：
学院意见
学院答辩委员会主任签字：
毕业论文（设计）开题报告
题目:
二0一四年十二月
说明
一、开题报告包括下列主要内容：
1、论文题目及题目来源
2、选题的目的和意义；
3、选题的国内外研究概况和趋势
4、论文（设计）写作的指导思想及技术方案（研究方法）；
5、论文（设计）的基本框架；
6、主要研读文献（不少于５篇）；
7、指导教师意见；
8、毕业论文开题报告评议结果；
9、学院意见。
二、开题报告在批准选题报告后进行；
三、开题报告由教研室组织评议，并填写“毕业论文（设计）开题报告评议结果”。
经教研室主任签字，报学院批准后实施。
4、此表不够填写时，可另加附页。
一、论文（设计）题目
离子液体分离技术研究和应用——以印花工艺为例
题目来源
指导老师
二、选题的目的和意义
目的：
纤维素纤维织物是一种最受大众欢迎的服装面料，具有吸湿性强，透气性好，手感柔软，穿着舒适，不易虫蛀等特点。
纤维素纤维染色的主要商用染料是活性染料，活性染料含有活性基团，能与纤维素发生固色反应。
但由于活性染料尤其是一氯均三嗪类染料，染色生产工艺繁复、易水解、耗水耗能较多、重现性不佳、而且染后排放高色度废水。
因此，研发染色牢度高、稳定性好、低废水、短流程、低能耗的活性染料，成为当今印染业的发展方向。
当前市场上推出的节能减排型活性染料中，EverzolED活性染料的节能减排功效较为显著。
ED活性染料具有对纤维的亲和力适中、染色工艺简单、重现性好、染后织物浮色可洗性好、废水少等优点。
当前印染厂常用的染色工艺包括连续染色法、冷轧堆染色法和湿短蒸染色法。
其中，湿短蒸染色工艺在生产上具有很大的优势。
湿短蒸染色工艺是织物浸轧染液后不经过干燥，在带有温湿度监控装置的反应箱内湿态汽蒸固色的一种染色方法。
其工艺简便、工艺流程短；
匀染性好，有较好的耐摩擦和耐水洗牢度、染色质量好；
渗透充分、固色率高；
并且高效、节能、易控制。
目前，湿短蒸染色目前主要用于棉织物的染色，也适宜于人造棉、Tencel、麻类织物的染色加工，鲜有在散纤维染色上的应用。
因此，我们选择ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色性能的研究做为我们的课题，研究和分析可行性的工艺。
意义：
通过毕业设计全面回顾了所学习的染整技术专业基础知识，并掌握了染整工艺基本原理、应用性能及其染整工艺基础操作技能；
充分了解ED活性染料在湿短蒸染色工艺的研究方法和发展方向；
明确ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维的染色性能的研究的目的和染色后对染色织物的染色性能的测试；
并根据染色性能测试的结果对工艺进行确定和改进。
通过毕业设计树立科学思想，形成严谨的工作作风，提高环境保护意识，培养分析问题、解决问题的能力，为今后工作提供专业技术技能支撑。
三、选题的国内、外研究概况和趋势（设计只介绍相应产品的用途、作品的应用等信息）
一、纤维素散纤维染色工艺的发展
棉、麻、竹等天然纤维素纤维是一种天然、环保、无毒且有益人类健康的纺织原料，是人们当今乃至将来的首选服饰用料。
这类服装穿着舒适，亲肤，健康，因此深受人们推崇。
其中，纤维素散纤维染色是近些年来迅速发展、极富生命力的染色方式。
随着羊绒、改性涤纶纤维、再生蛋白纤维等新型纤维原料不断引入该领域，散纤维染色技术将继续发展并完善。
新型纤维原料极大地提高了混纺色纺纱的高附加值和高品质，正引领着时装潮流，有着良好的发展趋势和广阔的应用前景。
散纤维染色的优势有：
工艺简单、流程短；
染料吸附和扩散速度较快；
散纤维染色既可避免纺纱前的纤维损伤，亦能满足大批量、混色、多种纤维混纺等要求；
染色后可将不同色泽的散纤维按特定比例混合纺纱、织布，便可获得绚丽多彩、风格独特的混色纱，大大增加了散纤维染色的附加值。
纤维素散纤维染色主要采用的染料是活性染料。
活性染料对纤维素散纤维织物的常用染色工艺有浸染工艺、轧染工艺和冷轧堆染色工艺。
根据不同的染料和不同的颜色，需选用不同的染色工艺，又可将轧染工艺分为焙烘固色、汽蒸固色、湿短蒸固色三种染色方法。
其中，棉花散纤维染色属间歇式加工，棉花散纤维染色具有工艺流程短、设备兼容性好、染成后纺成有色纱线可以织成不同的图案等优势。
但棉花散纤维染色的重现性较差，易产生色差和缸差。
染色的稳定性较差。
棉花在其生长过程中产生的某种差异，会引起纤维品质（如成熟度和细度）的差异，从而导致其染色性能的差异。
由于棉花的马克隆值越高，成熟度好，天然扭曲多，有助于纤维间相互抱合，故强度、弹性较好，且染色性能较佳。
马克隆值过低的棉纤维或死棉，成熟度差，在纺纱加工中易断裂，并产生棉结，且染色性能差。
因此染色时应选用马克隆值适中的棉批。
二、EverzolED活性染料的发展概况
ED型活性染料结构中含有一氯均三嗪和双乙烯砜硫酸酯基（反应性基团），其直接性较高，在一定温度下与纤维素的反应速率达到较大。
同时织物升温慢，染料能够与纤维素充分键合，从而得到较高的固色率。
EverzolED活性染料是针对中温型深浓色染色需求而开发的经济环保型活性染料，具有扩散与渗透性优良、瞬染性低、匀染性和配伍性佳的特点。
其采用了先进的分子结构设计理念，具有显著的节能减排特性。
随着社会经济的发展和人们收入
的提高，消费水平、消费意识的改变，使人们越来越重视穿着品质和环保问题，因此ED活性染料在未来印染行业中占有很大的优势。
三、湿短蒸染色工艺的发展概况
近年来国内外对湿短蒸染色工艺作了许多研究，1980年Hoechst公司与Bruckner公司联合研制了Eco
Steam工艺，1995年Zeneca公司与Monforts公司研制了联合开发了湿短蒸染色机和与此相关的湿短蒸工艺（即Econtrol工艺）。
就是在选用适当的染料和固色碱剂的前提下，采用专用汽蒸设备，使织物尽快升温，织物上的水分从60％~70％很快降到适当水平后，进行湿态气蒸或蒸焙，使染料快速固色，棉织物的含水率快速降到30％左右，粘胶织物降到35％左右，此时织物上的水分基本上是束缚水和化学结合水，自由水很少，故此时既可以保证纤维内孔道中充满水，有利于染料在孔道中溶解，扩散和对纤维吸附和固着，又可以减少被水解的染料。
湿短蒸工艺不能用于厚重的绒类织物，例如毛圈织物，这种织物含水率很高，不能很快降到30％左右，同时由于织物厚重，升温速度也不快，所以固色时间不但长，还容易产生白霜疵病。
对于非常轻薄的织物，固色的重现性控制也较难。
湿短蒸工艺今后的发展，仍然是多方面的，主要包括以下几方面：
（1）加强湿短蒸染色基础理论研究，包括不同纤维织物在不同湿短蒸设备中的升温、吸湿和溶胀性能研究；
（2）开发新型湿短蒸加工设备，使温度和湿度更加精确有效控制；
（3）研究新的染色工艺，特别是低碱或中性固色工艺和受控染色工艺，低碱或中性固色可提高固色率，受控染色效率高。
为此开发专用的助剂，进一步提高固色率，节约染料，减少污水。
（4）研制和筛选染料，生产系列配套染料，并测定它们在湿短蒸条件下的性能，提高配伍性。
（5）扩大湿短蒸设备的应用范围，不仅用于活性染料染色，也可用于其它染料和多种染料一浴一步染色，特别是用于一些新纤维、多组份纤维纺织品的染色，甚至在前处理、印花和整理加工中得到应用。
湿短蒸染色工艺具有工艺流程短、染色质量好、匀染性好、有较好的染色牢度，固色率较高，染化料用量较少，环境污染程度低、节能降耗等优点。
其在加工成本上也具有一定的
优势。
但是湿短蒸染色也有一定的局限性，并不能完全取代其它染色工艺，它只是一种重要的染色新工艺。
四、论文写作（毕业设计）的指导思想及技术方案（研究方法）
一、毕业设计指导思想
1、通过毕业设计全面回顾所学染整专业基础知识，掌握染整工艺基本原理，掌握染整工艺基础操作技能；
2、了解ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色的发展方向；
3、明确ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色的研究的目的和染后主要质量因素的分析；
4、掌握ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色合适的工艺和相关操作要求；
5、通过毕业设计树立科学思想，形成严谨的工作作风，提高环境保护意识，培养分析问题、解决问题的能力，为今后工作提供专业技术技能支撑。
二、课题基本设计思想
通过资料收集，明确ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色工艺目的，掌握ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色工艺研究的方法，探索ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色工艺在实际生产中的应用以及发展前景。
三、问题技术方案
1、收集资料：
通过所学习过的课本、网上、图书馆等查阅有关ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色性能的研究的资料。
2、实验：
根据ED染料在不同汽蒸时间、不同碱剂浓度、不同中性盐浓度以及不同染料浓度等方面设计染色实验，确定出最合适的染色工艺与ED活性染料在普通工艺中上染棉花散纤维以及K型活性染料在湿短蒸工艺中上染棉花散纤维进行对比分析。
3、分析：
通过测试经两种工艺染色后棉花散纤维的K/S值、上染百分率和水洗牢度，来研究ED活性染料在湿短蒸工艺中上染棉花散纤的染色性能。
4、结论：
根据实验结果和数据得出最终结论。
五、论文（设计）的基本框架（结构）
1前言：
具体阐述了棉花散纤维的发展和特点、ED活性染料的发展和特点以及湿短蒸染色工艺的发展和特点。
2实验：
主要概括了棉花散纤维前处理、ED活性染料湿短蒸染色处方、ED活性染料浸染工艺处方以及K型活性染料湿短蒸染色处方。
3结果与分析：
根据ED染料在不同碱剂浓度、不同中性盐浓度和不同染料浓度等方面进行分析得出最合适的染色工艺与ED活性染料在普通工艺中上染棉花散纤维以及K型活性染料在湿短蒸工艺中上染棉花散纤维两组实验进行分析对比。
4结论：
通过上述实验分析得出最后的结论。
5参考文献：
为论文中主要研读和涉及到的文献。
6致谢：
完成论文后的感悟。
六、学生毕业设计（论文）期间主要研读文献（5篇以上）
[1]龙家杰,唐人成,曾机良,陈文政.EvzreolED深三原色活性染料环保特性[J].印染:
2008（13）:
40-45
[2]宋德钦,赖宝坤,陈文政.节能减排的EvzreolED活性染料[J].印染:
2008（18）:
20-21
[3]谢永信，高兆昶，李亮.活性染料的湿短蒸工艺[J].轻纺工业与技术:
2012（02）:
6-7
[4]侯建龙,刘艳岩,朱京华.活性染料焙固、轧烘轧蒸和湿短蒸染色工艺[J].印染:
2003,29
（1）:
14-16
[5]宋心远.活性染料湿短蒸染色工艺分析
（一）[J].上海染料:
2007（03）:
18-23
[6]高永建,赖宝坤,许呈祥,宋德钦.高RFT值活性染料—EvzreolEDDyes[J].上海染料:
2003（02）:
22-25
[7]李明,陆同庆,王祥荣.ED型活性染料用于纤维素织物的轧染性能及工艺[J].印染助剂:
2010（12）.:
34-37
[8]孙巨,李春光,苏长志,尹灵仙.轧染/冷堆/湿短蒸染色工艺对比[J].印染:
2008（19）:
18-19
[9]宋心远.活性染料湿短蒸染色工艺分析
（二）[J].上海染料:
2007（04）:
22-28
[10]万震.改善棉花散纤维染色重现性的实践探讨[J].针织工业:
2008（01）:
38-40
[11]黎珊,任庆功,纪俊玲.纤维素纤维的新型染色技术研究进展[J].染整技术:
2010（11）:
6-12
七、指导教师意见
指导教师签字：
年月日
八、毕业论文（设计）开题报告评议意见
教研室主任签字：
九、学院意见
调查的主要内容
纤维素纤维织物是目前最受广大人民群众喜爱的一种服装面料，其本身具有着吸湿性强，透气性好，手感柔软，穿着舒适，不易虫蛀等优良特性。
纤维素散纤维染色是近些年来迅速发展、极富生命力的染色方式。
染后不同色泽的棉花按特定比例混合纺纱、织布，便可获得绚丽多彩、风格独特的混色纱。
其中棉花散纤维染色属间歇式加工，棉花散纤维染色具有工艺流程短、设备兼容性好、可以织成不同的图案等优势。
使用EverzolED染料对纤维素散纤维染色方法极为简单，与一般冷轧染型染料方法相同，能展现出优异的特性。
特别是在湿短蒸染色工艺中，由于EverzolED具有相当高的移染性及均染性，能更突显其优越的染色特性。
若再搭配染机的多功能过程控制及设备，可以有效节省染色后的水洗流程。
所以对ED活性染料在湿短蒸工艺中上染棉花散纤维染色研究是有一定的发展空间和经济发展价值的。
二、ED活性染料的发展及特点
纤维素散纤维染色主要采用的染料是活性染料，活性染料对纤维素散纤维的常用染色工艺有连续染色法、冷轧堆染色法和湿短蒸染色法。
虽然活性染料的应用时间并不长，但随着应用实践的发展，其暴露出的技术难题却越来越多，主要表现为：
（1）、在有水染色中，活性染料易水解，造成染料利用率低，只有65％～72％。
这就产生了大量有色污水，使废水的COD大大超标。
（2）、活性染料的亲和力或直接性一般较低，为了提高上染率和固色率，需加入大量中性电解质，如食盐和元明粉。
这就使得废水中无机盐的浓度过高，从而增加了治理染色废水的难度。
（3）、染料—纤维键的稳定性问题和染色过程中使用的表面活性剂等助剂也影响了织物的色牢度，造成织物的牢度性能不好。
为了实现“增效、降耗、节能、减污”的清洁生产目标，使用环保染料和采用高效节能的染色方法可取得显著的节能减排效益。
EverzolED型活性染料应运而生。
台湾永光化学集团开发出EverzolED系列产品，其拥有多项产品专利，染色特性优于一般市售产品。
具有极高的色值与优良的固着性；
染料溶解容易、加料省时、染深色时中性盐需求相对较低；
染后易水洗、省时、快速；
废水中染料及中性盐浓度低，染色效率佳；
中温染色，节省水和能源。
EverzolED活性染料兼容性良好，有着极佳的染色重现性与优良牢度。
适用传统60℃染料的各种浸染工艺，适合染色的纤维素纤维包括天然棉及再生纤维素纤维。
染色方式可为布匹浸染、筒纱染色及绞纱染色。
大部分产品亦可应用于连染与冷染。
EverzolED适用的染色工艺与一般温染型染料相同，而染程可因染机设备作调整，以达快速、匀染效果。
EverzolED型染料是一种新型环保型染料。
不仅可以降低染色总成本，还可以降低废水污染、能耗和二氧化碳排放，具有优异的染深性。
相对于传统染料，可减少一半用量，节省中性盐用量，同时也缩短了助剂加料时间，提高了生产效率。
具有高固着性，染色后水解染料少，有效降低COD值及废水处理成本。
在染深色时，EverzolED型活性染料因易水洗，相对于传统型染料可缩短水洗流程，降低清洗所需的电力及蒸汽能源消耗。
三、湿短蒸染色工艺的发展及特点
湿短蒸染色工艺的发展，其主要目的是为了降低碱剂的相对使用量，尤其是高碱性的碱剂，及降低其它化学助剂的用量，例如尿素和盐类等，是一种经济、简单、有效率、省能源、生态效益及易控制的连续染色工艺。
这与ED活性染料的特点不谋而合。
湿短蒸染色的主要特点是织物和固色介质“湿”，固色时间“短”和在较高温度下“蒸”。
湿短蒸染色是织物经轧液后的干燥工程与湿式蒸处工程的染程组合。
染料与碱剂同浴轧液之后，进入干燥与蒸处固着工程阶段，采取一段方式来完成染着。
湿短蒸工艺就是在选用适当的染料和固色碱剂的前提下，采用专用汽蒸设备，使织物尽快升温，织物上的水分从60％~70％很快降到适当水平后，进行湿态气蒸或蒸焙，使染料快速固色，棉织物的含水率快速降到30％左右，粘胶织物降到35％左右，此时织物上的水分基本上是束缚水和化学结合水，自由水很少，故此时既可以保证纤维内孔道中充满水，有利于染料在孔道中溶解，扩散和对纤维吸附和固着，又可以减少被水解的染料。
它可以在湿态下（织物含有足够多的束缚水，较少自由水）上染和固色，因此既可以快速上染和固色，又可大大减少染料水解。
该工艺简便、高效、节能、易控制，且固色率高和渗透充分等，染色后织物色泽均匀鲜艳。
湿短蒸染色工艺染色质量好，匀染性好，有较好的耐摩擦和耐洗色牢度。
固色率较高，用盐量较少，环境污染程度低。
工艺流程短，烘蒸温度不太高，蒸汽用量省，提高生产效率，节能降耗。
湿短蒸工艺无染料泳移问题，固色率较常规轧蒸工艺高，对一些色光、色差难以控制的品种，采用此工艺比较稳妥，可减少左、中、右和头尾色差。
采用湿短蒸染色工艺，其工艺条件的重点是在线测量与自动控制系统，自动控制系统的准确度、液位高低、浓度大小，均是影响湿短蒸染色前后色差的关键因素。
湿短蒸染色工艺的优点如下：
（1）、得色布面光洁度好；
（2）、工艺流程短；
（3）、前后，头尾色差易控制；
（4）、助剂用量少，对环境污染少；
（5）、不需蒸箱，节约能源。
湿短蒸染色具有它的独特性，在当前大力发展清洁生产、生态加工的形势下，发展这种染色更加具有现实意义。
值得深入研究和发展。
实验数据整理、分析方法（设计思想、原则）
本论文是在查阅大量文献的基础上，在高老师的指导下，研究棉花散纤维采用ED活性染料湿短蒸工艺的染色性能。
通过根据不同汽蒸时间、不同碱剂浓度、不同中性盐浓度、不同染料浓度等方面设计染色实验，从而确定最合适的染色工艺。
与棉花散纤维采用ED活性染料普通染色工艺和普通K型活性染料湿短蒸染色工艺进行对比试验。
分别对染后的棉花散纤维进行K/S值、上染百分率、水洗牢度的测定，最后进行对比分析结果，从而充分研究ED活性染料在湿短蒸工艺中上染棉花散纤维的染色性能。
通过毕业论文，复习和巩固了各科所学的专业知识，综合运用所学理论知识和专业技能。
在通过资料的收集、做实验、整理数据和正确的使用工具书，掌握了一个课题的研究顺序、方法和技术的规范，锻炼并提高了分析问题与解决问题的能力。
一、数据处理
数据的取舍：
相互之间进行对比，选出最合适的一组。
可疑数据的取舍：
可疑数的取舍会影响结果的平均值，尤其当数据少时影响更大。
因此在计算前必须对可疑值进行合理的取舍，不可为了单纯追求实验结果的“一致性”，而把这些数据随便舍弃。
保留四位有效数字：
四舍五入法
有效数字运算规则：
几个数据相加或相减，他们的和或差得有效数字的保留，应依小数点后位数最少的数据为依据，即取决于绝对误差最大的那个数据；
在几个数据的乘除运算中，所得结果的有效数字的位数取决于相对误差最大的那个数。
二、分析方法
分析EverzolED活性染料在不同汽蒸时间、不同浓度的碱、中性盐、染料对棉花散纤维染色质量的影响测试K/S值、上染率，运用正交试验法得出最合适的染色工艺。
三、分析主要内容
从汽蒸时间、碱剂浓度、中性盐浓度和染料浓度的不同分析染色后的棉花散纤维的K/S值、上染率。
四、本论文主要涉及的测试方法：
（1）K/S值测试
染色后的织物叠成四层，采用Datacolor600型测色仪进行测定，每各样测3次取平均值。
K为表示有色物质的吸收系数；
S为表示散射系数。
K/S值越大，表示颜色越深，纤维染色后的得色量越高；
K/S值越小，则表示颜色越浅，纤维染色后的得色量越低。
（2）上染率的测试
在分光光度计上测出染色原液的吸光度以及染后残液的吸光度，运用上染百分率的公式算出上染百分率，上染百分率越大说明染料的上染效果越好，上染百分率的公式如下：
上染百分率=（1一染色后染液吸光度／染色原液吸光度）×
100%
（3）皂洗牢度的测试
取棉花散纤维约等于贴衬织物总质量的一半，夹于两块40mm×
100mm规定的单纤维贴衬织物之间，沿四边缝合，形成一个组合式样，并在规定条件下洗涤（标准皂片5g/L，浴比1:
50，温度50℃，时间30min），采用评定变色用灰色样卡（GB251--1984）进行评级。
指导教师对毕业论文（设计）修改意见及评语
第一次
第二次
第三次
指导教师对论文（设计）的评语及评分：
毕业论文（设计）质量评价表
题目
ED活性染料在湿短蒸工艺中对纤维素散纤维染色性能的研究
班级
学生姓名
副教授
指导教师评
定的成绩
评价项目
A
B
C
D
E
选题质量
1
选题符合综合训练基本要求
2
题目难易度
3
题目工作量
4
题目与科研、生产等实际的结合程度
指导及答辩情况
5
综合运用知识的能力
6
应用文献知识的能力
7
设计（实验）能力、计算能力
8
语言表达能力、应变能力
9
计算机应用能力
10
技术经济分析能力
11
图纸（或插图）质量
12
设计说明书（或论文）撰写水平
13
规范化程度（栏目齐全合理）
答辩组评定成绩：
签名：
评定成绩分为优、良好、中、及格、不及格五等。
毕业论文（设计）评审表
论文（设计）题目
答辩组对毕业论文（设计）的评定：
委托评阅人：
组长签字：
答辩组对毕业论文（设计）答辩的评定：
答辩组对毕业论文（设计）综合成绩评定：
综合评分：
等级
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