稀土在真丝染色中的应用
稀土及皂土对姜黄染色真丝织物性能的影响
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ＷＡ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｊ ｉ ｎ ｇ ， ＣＨ Ｅ Ｎ Ｌ ｉ ，Ｆ Ｅ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ｎ ｇ
（ １ ． Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ＆Ｄ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ７ １ ２ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｆ ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ，
习Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｌ ｋ
研 究与技术 ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ７ ０ ０ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ３
稀 土及皂 土对 姜黄染色 真丝织物性 能的影响
王 晶 晶 ，陈 莉 ，冯 静
均为 ０ ． ６ Ｌ （ ３ ％ｏ ． ｗ ． ｆ ） 。皂土和稀土作媒染剂可以提 高上染率 ， 提 高染 色织物 的表面深度， 改善 染 色牢度 。不 同媒 染剂在提 高上 染率 、 改善 色牢度 的 同 时， 还 可使 染料 的 色相 发 生 多种 变化 ， 丰 富天
然染料 的 色相 。
关键 词 ： 姜黄 ； 媒 染剂 ；真丝 织物 ； 稀 土 ；皂 土
中 图分 类号 ： Ｔ Ｓ １ ９ ５ ． ５ 文献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ７ ０ ０ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ０ － ０ １ ０ － ０ ４
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｂｅ ｎｔ ｏ ｎｉ ｔ ｅ ａ ｎｄ Ｒａ ｒ ｅ Ｅａ ｒ ｔ ｈ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｒｅ ａ ｌ Ｓｉ ｌ ｋ Ｆａ ｂｒ ｉ ｃ ｓ Ｄｙ ｅ ｄ
稀土作为媒染剂对茶多酚上染真丝绸的影响
关 键 词 ： 茶多酚；稀土；媒染剂 ；真丝 ；染色牢度；抗紫外性能
中图分类号：Ｔ Ｑ １ ３ ３ ． ３ ；Ｔ Ｑ ６ １ ０ ． ４ ＋ ９ １
文献标识码 ：Ｂ
文章 编号：１ ０ ０ ４ — ０ ４ ３ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ０ ０ ３ ５ — ４ ０
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｍ ｏ ｒ ｄ ａ ｎｔ ｏ ｎ ｓ ｉ ｌ ｋ ｄ ｙ ｅ ｉ ｎｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｌ ｙ ｐｈ ｅ ｎｏ ｌ ｓ
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摘 要 ： 研 究了稀土媒染剂对 天然染料茶多 酚上染真丝绸 的影响， 采用 同浴法使稀土媒染剂与 茶多酚（ Ｔ Ｐ 一 ９ ５ ） 发生络合 ， 研 究
染色 ｐ Ｈ 、 温度和 时间对丝绸 多功能 染整的影 响， 得到 Ｔ Ｐ 一 ９ ５ 上染 真丝纤维 的最佳 工艺为： 浴比 ｌ ： ５ ０ ， Ｔ Ｐ 一 ９ ５ ￣ 牢度 、 耐Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ 牢度和耐干 、 湿 摩擦牢度都有一 定程度的提高 ， 可满足人们对多功 能、 高品质 真丝绸 的需求． ５ ％（ ｏ ｍ ｆ ） ， 染浴 ｐ Ｈ ＝ ６ ． ０ ， 媒染剂 用量 ５ ｇ ， Ｌ ， ８ ０℃染色 ７ Ｏ ｍ ｉ ｎ ． 同时， 经过媒染后 的真丝织 物较 未染色织物 的抗紫外（ Ｐ Ｆ 值） Ｊ 性 能 有明显的提高 ， 织物 值 、 耐洗
稀土元素及其在涂料工业中的应用
稀土元素及其在涂料工业中的应用陈秀云一概况稀土元素又称稀土金属是稀有元素中的一类稀土元素包括钪钇和镧系元素, 共有钪钇镧铈镨钕钜钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥十七种元素自从1794年发现"钇土"到1945年分离出最后一个稀土元素钜共经历了150多年,跨越了三个世纪然而稀土化学的发展和稀土元素的应用是最近数十年的事 自二十世纪40年代后,原子能工业的迅速发展促进了稀土元素的研究工作,50 年代稀土元素的分离技术进步很快,60年代后稀土元素的应用得到蓬勃的发展现在, 稀土元素的应用范围已扩展到科学技术的各个方面,尤其是在近代一些新功能材料的研制和应用中已成为不可缺少的原料稀土元素的化学性质很活泼,可制成多种有用的稀土化合物,例如有稀土氧化物稀土卤化物稀土磷酸盐稀土硫酸盐稀土羧酸盐稀土硝酸盐稀土碳酸盐 稀土钒酸盐稀土釉料盐稀土铬合物等稀土元素还具有优良的物理性质,例如它的光学电学和磁学性质使它成为举世瞩目的极待开发的新材料宝库我国的稀土矿藏资源得天独厚,主要分布在内蒙古江西青海福建陕西广西四川等地现已探明仅内蒙古白云鄂博矿区的稀土氧化物储量即达1亿吨左右据报道我国稀土矿源占世界储量的7080%我国的稀土资源与国外相比, 不仅储量大,而且分布广矿种全类型多这为我国的稀土工业稀土科研及应用提供了优越的条件 我国应大力开发和研制国内外市场紧缺的具有特种功能的稀土高新科技材料和产品,变资源优势为产业优势本文主要阐述稀土元素及其化合物的应用,特别是在涂料工业中的应用二国内外开发应用现状国外对稀土元素的开发与应用很重视早在1930年以前就用ThO2和CeO2 制成白炽灯纱罩用稀土制打火石用稀土氧化物制弧光灯碳极的芯子到60 年代以后稀土元素的应用更广,例如镧用于制造玻璃铈用于玻璃的脱色和抛光镨和钕用于玻璃着色铕用于制造荧光粉钐用于制磁性材料等特别是在近二 三十年中国外对稀土元素的研究和应用蓬勃发展,稀土元素在冶金化工以及新型功能材料中的应用广泛在这二三十年,我国对稀土元素的研究及应用也取得了较大的进展目前稀土元素已取得的主要应用归纳如下1.在冶金工业中的应用稀土元素在冶金工业中的用量很大,约占稀土总用量的三分之一,主要是用于钢铁工业在炼钢中使用的稀土为混合稀土金属或稀土硅铁合金 稀土加入钢水中可起脱硫脱氧改变夹杂物形态的作用,从而可提高钢材的可塑性韧性等物理性能等还发现钢中的适量稀土金属对焊缝与基体金属的氢致裂纹有明显的抑制作用 近几年我国对稀土在钢中的应用研究进展较快目前用稀土处理的钢种有40多种,例如有汽车冲压部件用钢齿轮用钢耐热钢弹簧钢等稀土在铸铁中的应用主要是作石墨球化剂(稀土镁铁合金稀土镁硅铁合金 稀土镁钙硅铁合金等)形核剂和对有害元素的控制剂,从而提高铸造性能 改善铸件的机械性能稀土铸铁在国内发展较快,主要用于钢锭模轧辊铸管和异型件四个方面稀土在有色合金中广泛应用,能改善其物理机械性能应用最多的是铝镁 铜三个合金系列2.在石油催化裂化中的应用石油裂化工业中使用的稀土主要是用于制造稀土分子筛裂化催化剂稀土分子筛裂化催化剂的活性高选择性好汽油的生产率高,因而在国内外都受到重视稀土在这方面的用量很大国产稀土催化剂质量已达国际水平除满足国内需要外,还有部分出口稀土裂化催化剂一般采用混合氯化稀土与钠型-型分子筛进行交换制得3.在玻璃工业中的应用稀土在玻璃工业中的应用主要有三点,玻璃着色剂玻璃脱色剂制造特殊性能玻璃稀土玻璃着色剂主要采用钕镨和铒的氧化物,还可配合氧化铈使用脱色剂一般采用二氧化铈氧化钕制造特种玻璃例如可用铈或镧等稀土4.在陶瓷工业中的应用在陶瓷和瓷釉中添加稀土可以减少釉的破裂性并使其具有光泽稀土用作陶瓷颜料,目前研究最多的是以氧化锆氧化硅为基质的镨黄颜料,其次还有以Al2O3和SiO2为基质的铈钼黄及铈钨黄黄色颜料其他的稀土颜料有紫罗兰色颜料(Nd2O+Al2O2+B2O3)绿色颜料(由钒锆盐与镨黄制成)红色颜料(由氧化铈和氧化镨为着色剂,加于ZrO2SiO2Al2O3中,再加NaCl MgCl2助溶剂锻烧而成)黑色颜料( 用氧化钕加氧化镍氧化钴氧化铁氧化铬煅烧制成)5.在农业中的应用稀土用作微肥能促进农作物生长发育,增加产量6.在鞣染工业中的应用在鞣革工业中已试用稀土化合物与铬化合物联合鞣革,取得了良好效果 在毛线染色中用稀土化合物作助染剂,产品色泽鲜艳色牢度好7.在新型功能材料中的应用新型稀土功能材料的研制和应用,近年来发展很快由于稀土元素的原子外层电子构型相同,离子半径相近,因而化学性质很相似但由于内层4f 轨道未充满,与4f 电子行为有关,各稀土离子又显示出若干物理特性, 利用稀土的这些特点已研制出若干新型材料,在科学技术各个领域中已广泛使用(1)稀土发光材料稀土发光材料有优良的性能,在发光领域的各个方面多被采用彩色电视用荧光粉:稀土红色荧光粉自1964年问世以后完全代替了红色荧光粉 最早使用的是三价铕激活的钒酸钇(YVO4:Eu3+),以后很快被亮度更高的Y2O3:Eu3+和Y2O2S:Eu3+代替Y2O2S:Eu3+的亮度高,色彩鲜艳而纯正, 几乎是目前唯一的彩色电视用荧光红粉1981年研制成的Y2W3O12:Eu3+,红色更理想,但能量效率较低,有待改进彩色电视用的稀土绿粉有Gd2O2S:Tb3+和Y2O2S:Tb3+,其亮度较差,但在后者中加入Dy3+后亮度有提高,色度也有改进,目前在电视中也已被采用彩色投影响电视用稀土绿粉和红粉:因为对温度特性和电流特性要求高, 现采用的绿粉有Y2O2S:Tb3+Gd2O2S:Tb3+Y3Al5O12:Tb3+,采用的红粉有Y2O3:Eu3+Y2W3O12:Eu3+飞点扫描管和束引管用稀土荧光粉:这种材料要求余辉短,一般采用Ce3+激活,因为Ce3+的发光由5d4f跃迁引起,电子在5d能级上的寿命极短目前采用的有ZnS:Ce3+Na0.5La0.5Ga2S4:Ce3+,它们均发蓝绿色光Y2SiO5:Ce3+和YAlO3:Ce3+ 也是束引管常用的发光材料荧光灯用三基色稀土粉:这种发光材料要求显色性好,发光率高 如能降低成本则可大量推广使用目前采用的红粉为Y2O3:Eu3+,绿粉为Ga2O3B2O3:Tb3+Y2SiO5:Tb3+以及磷酸盐LaPO4:Ce3+,Tb3+等,所采用的蓝粉变为Eu3+激活的卤磷酸盐如Sr10(PO4)6Cl2:Eu3+,(Ca,Sr)10(PO4)6Cl2:Eu3+等在其他发光领域如高压水银灯电致发光X射线激发下发光等方面,稀土发光材料均被采用(2)稀土激光材料稀土离子是固体激光材料和无机液体激光材料最主要的激活剂,已用的离子有Nb3+ Tb3+Ho3+Er3+Tm3+及Yb3+等其中以掺Nb3+的激光材料研究的最多,除钇铝柘榴石(YAG)铝酸钇(YAP)玻璃等基质外,高稀土浓度激光材料(如NdP5O14) 已显示出独特性能,可能成为特殊应用的材料(3)稀土磁性材料稀土永磁材料的开发,被认为是近代技术中的一项巨大成就 稀土与钴的金属间化合物具有磁各向异性等特点,尤其SmCo5被认为是目前最好的永磁材料,它具有大的磁能积,保磁力强,目前已在仪表宇航装置以及小型的大电流发电机上使用在医疗工作上也用作磁疗材料近年来已研制出磁能积更大的Nd-Fe-B系列永磁材料,它比SmCo5的磁能积更大,但居里温度较低,目前正设法改进,估计今后是一种更好的磁性材料利用稀土磁性制出的石榴石单晶或非晶态合金(GdCo,CdFe) 已用作计算机存储元件磁性材料用于磁致冷技术的研究意义很大Dy3+Ho3+Tb3+等都具很大的磁矩,它们的化合物都是很好的顺磁材料,一旦实用上有突破,将为稀土开拓出新用途(4)稀土超导材料含稀土的化合物例如Dy1.2Mo6S8不仅有磁性而且显示超导性1987 年初美国宣布研制成临介温度为98K的高温超导材料(钇钡铜氧化物),引起世界各国的注意,相继又研制出若干种类陶瓷稀土超导材料(5)稀土晶格缺陷材料二氧化锆和氧化钇形成的立方晶格荧石结构固熔体中,锆和钇阻离子填充阳离子晶格结点,并且靠氧空位补偿稳定阳离子之间的价差这种缺陷结构由于氧离子的迁移,使得它具有高导电性利用ZrO2-Y2O3的氧敏感性制造的氧传感器,已用于汽车上用镧制成的La1-xCaxCrO3是一种很好的发热材料,可用于高温电炉的部件(6)稀土储氢材料利用储氢材料结合氢的特点,可用于纯化氢气目前研制的稀土储氢材料有La2Mg17 La2Mg15N12等(7)稀土催化剂稀土除用于制造石油裂化催化剂外,还可在很多化学反应中作催化剂 例如可在有机合成和聚合反应中作催化剂 目前镨钕混合稀土环绕酸盐已成功的用于合成异戊橡胶和顺丁橡胶稀土氧化物如La2O3Nd2O3Sm2O3用于环己烷脱氢制苯的催化反应此外在无机物的合成中也可找到用途,例如用LnCoO3代替铂,催化氧化NH3以制备硝酸三稀土元素在涂料工业中的应用稀土元素在涂料工业中的应用,也同样受到国内外的重视 目前已发现的稀土在涂料工业中的应用可主要归纳为:涂料催干剂涂料固化剂聚合引发剂及催化剂溶剂合成催化剂稀土着色彩砂稀土颜料稀土发光及荧光颜料等1.涂料用稀土催干剂在涂料工业中,传统的催干剂一般是钴锰铅锌钙等金属的有机酸皂虽然它们至今仍在涂料中起重要作用,但也存在着诸如催干效果单一污染严重价格高等缺陷与传统的催干剂相比,稀土催干剂可弥补传统催干剂的不足, 并能充分发挥自身的优良特性稀土催干剂价廉,可改善涂料颜色,提高涂膜交联度硬度和耐溶剂性,能消除铅和钙的污染,克服钴催干剂易引起涂料结皮涂膜起皱等缺陷特别是我国的钴源奇缺,而稀土资源相当丰富国外在50年代就有稀土催干剂产品上市,其主要组成是铈和锆 而稀土催干剂在国内是新发展起来的品种我国稀土催干剂的研究始于70年代,代替铅锰锌钙的稀土催干剂已在国内推广多年,代替钴的稀土催干剂已开始工业化推广可是, 代钴稀土催干剂虽然在国外以美国和日本为首的等国家取得了较大的进展,在国内如广州东红化工厂河南新郑塑料化工厂对代钴稀土催干剂也做了大量工作,只能代钴90%,都没有摆脱对钴的依赖 目前化工部涂料工业研究设计院已研制出全代钴的稀土催干剂(1)稀土环烷酸盐具体有环烷酸镧环烷酸铈(轻)环烷酸铕(中)环烷酸钇(重)等 用来代替环烷酸铅环烷酸锰环烷酸锌环烷酸钙用于醇酸树脂涂料 氨基醇酸树脂涂料油基漆等涂料中研制单位例如有化工部涂料工业研究所兰州大学中山大学等(2)叔碳酸轻稀土络合物与稀土环烷酸盐相比,颜色浅用途相同由兰州大学和化工部涂料工业研究所共同研制(3)合成脂肪酸稀土催干剂合成脂肪酸稀土催干剂不仅具有助催干剂作用,而且具有主催干剂作用可部分取代环烷酸钴,全部取代锰铅锌钙等金属环烷酸皂的传统催干剂其颜色浅用于C01-1醇酸清漆,漆膜干燥快漆膜硬(4)异辛酸稀土盐近年来国内已有少数厂家开始推出发达国家普便采用的异辛酸稀土盐新型涂料高效催干剂,它是取代目前国内传统环烷酸盐(铅锌锰钙等)的最为理想的广谱涂料专用催干剂其色泽浅无环烷酸臭味溶解性及稳定性均良好,具有较佳的抗结皮性,大大地提高了涂料的贮存稳定性,它可全部代替环烷酸铅锰锌和钙,并能代替30%50%的钴催干剂,而且漆膜的外观硬度附着力光洁度耐水耐油性均大有改善,可用于醇酸酚醛环氧酯胶等各种油基性涂料, 特别适宜于生产各种规格和型号的浅色涂料清漆及专用油漆等由于其成本低廉催干性及其综合性效果佳而倍受涂料行业的青睐(5)全代钴催干剂稀土(铈)铅锰铜等金属离子对涂膜的表干催干速率一般要比钴离子慢1 小时左右早期的研究工作主要集中在单纯使用变价金属离子及它们的混合物方面,没有达到全部取代钴的目的近年化工部涂料工业研究设计院通过引入特殊的配合物(有机促进剂)并选择合适的变价金属离子制备了全代钴催干剂2.涂料用稀土固化剂稀土磷酸盐(RPO4)和稀土硫酸盐(R2(SO4)3) 这两类稀土盐均可用作建筑涂料的新型高效固化剂,特别是用于水玻璃(硅酸钠)无机复配系列建筑涂料中的效果极佳此外它们还可使涂料的颜色柔和漆膜透明度提高机械性能和耐候性大为改进 这是因为经过稀土盐类固化剂复配处理之后的涂层能形成巨大网状分子结构的缘故3.聚合用稀土引发剂和催化剂高价铈(IV)能与醇醛酮-羟基酸胺等有机还原剂组成氧化还原体系引发乙烯类单体聚合,引发过程中Ce(IV)首先与还原体系形成复合结构, 然后逐渐分解形成活性中心,从而引发聚合反应对于具有还原性基团的高分子化合物而言, 如聚乙烯醇,聚酰胺淀粉等,在高分子化合物骨架上产生活性中心,故引发聚合后所得产物基本上为纯的接枝物铈盐引发接枝共聚反应的高效性,使它能广泛地用于高分子接枝共聚反应中乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液经碱催化非均相水解处理后,与Ce4+ 组成引发体系,引发丙烯酸丁酯进行接枝共聚合反应,研究表明,丙烯酸丁酯的转化率随体系中Ce4+浓度增大而增加,从而达到了对乙烯- 醋酸乙烯乳胶粒表面进行接枝反应的目的湖北大学化学与材料学学院有这方面的研究内蒙古化学工业科学院在解决桐油等干性油短缺中用改性脱水蓖麻油代替桐油生产酚醛清漆,其中蓖麻油经脱水脱色后, 是在稀土催化剂的催化下与顺丁烯二酸酐进行部分加成改性的,从而可以全部代替桐油生产酚醛清漆结果证明, 加入稀土后清漆的干性硬度回粘性耐水性优良4.合成溶剂催化剂广西师范大学研究了稀土硫酸盐化合物对合成乳酸乙酯的催化作用 乳酸乙酯是一种用途广泛的水溶性化合物可作为溶剂,用作硝化纤维和醋酸纤维的强力溶剂工业上一般采用浓硫酸为催化剂生产乳酸乙酯,但存在各种缺点用稀土硫酸盐催化剂生产乳酸乙烯取得了较好的效果,产率可达7479%5.稀土着色彩砂近年在建筑厚质装修方面,传统的干粘石水刷石和天然彩色石子己远不能满足现代化建筑业的要求 内蒙古建筑科学院利用内蒙古特有的丰富资源稀土和大量的天然石英砂,成功地研制成一种色泽鲜艳富有宝石感的稀土彩砂厚涂料这种涂料涂层厚有立体感稀土着色的陶瓷骨料的存在,不但赋予涂层艳丽色彩及质感, 同时与丙烯酸系四元共聚乳液结合,发挥了这两种新材料的特点, 从而使涂料保色耐老化性能成为当今之冠,受到涂料界和建筑界的广泛重视, 而且为稀土在涂料工业中的应用开辟了新途径6.稀土复合氧化物远红外辐射材料汽车漆逐渐采用了水溶性漆其中SQL08-1水性电泳沥青漆是较难烘干的, 为此选择了高效远红外干燥技术 长春应用化学研究所和长春第一汽车厂制备了热稳定性好远红外辐射率的远红外辐射材料-铁锰酸稀土钙它不仅对水溶性电泳沥青漆烘干效率高,而且对其他油漆适应性也较好用424#(1000#)釉料为粘接剂,把铁锰酸稀土钙烧结于铁铬铝电阻带上,后面加上铝制反射板,制成电阻带式远红外辐射器,它具有价廉,高效按装维修方便等优点7.发光涂料发光涂料也称荧光涂料传统的发光涂料由硫化物发光颜料(例如锌钙 钡或锶的硫化物)和中性清漆配制而成, 为延长发光时间还加入微量的镭或铀等放射性物质由于传统发光涂料发光余辉时间短,又有放射性物质,在应用中受到很大限制 因此对于长余辉发光涂料的研究引起国内外的重视,并获得了一些新的发光涂料, 例如采用稀土金属离子激活的发光颜料制成的发光涂料 同济大学最近开发了铝酸锶铕长余辉荧光涂料武进恒辉特种发光材料厂生产了蓄能发光涂料(含稀土发光颜料),发光12个小时以上 河南林州市高新技术发光材料厂和辽宁商业研究院共同开发了蓄能型自发光涂料系列,各项指标达到了国际先进水平8.稀土发光颜料传统的发光颜料通常由锌钙钡或锶的硫化物少量助熔剂(如氯化钠)微量活化剂(如氯化铜)混合并煅烧而制成近年发现稀土发光颜料有许多优点,其发光亮度比传统发光颜料要高,余辉时间也长十倍,特别是我国稀土资源丰富价廉 给其研究也带来了有利条件国外对稀土发光颜料的研究非常重视特别是对以铝酸盐作为基质的具有长余辉荧光特性的荧光材料的研究近年也引人注目,在研究中获得了一些新型的发光材料用稀土Eu2+离子激活的铝酸盐,其发光是一种有效的灯用磷光体,Eu2+离子4f7 与4f65d状态重叠,因此由4f65d 基态向4f7基态跃迁形成的发光谱为带状谱,由于外壳层5d 电子的裸露,f-d跃迁能量随晶体环境改变而明显改变通过选择一定的化学组成,掺入适当的阴离子或阳离子,改变晶体场对发光离子的影响, 可得到具有特定的发射波长发光效率高的磷光体1983年Van kemenade 等报道了Eu2+激活4(Sr,Eu)0. 7Al2O3磷光体,发射波峰为490bnm1993年日本发表了"N 夜光"发光颜料,它以铝酸盐为基体,用稀土元素为激活剂,其发光强度和余辉时间增加十倍我国一些高等院校在这方面已有研究,虽然报道的不多,但在90年代初已有研究成果,例如1991年上海同济大学报道了铝酸锶类发光颜料的研究成果,并测定了不同Eu2+ 浓度下磷光体的荧光寿命,有较长的余辉时间目前已用此铝酸锶铕为发光颜料, 用不饱和聚酯树脂和环氧树脂为基料,制备成长余辉发光涂料经过对其发光性能的研究表明,不饱和聚酯涂层和环氧涂层的亮度均随荧光粉含量的增加而增加, 两者的余辉时间也随荧光粉含量的增加而增加当不饱和聚酯涂层的亮度达到最大时,其余辉时间也达到较大的数值,而环氧涂层的余辉时间随荧光粉含量的变化而变化的幅度不大北京市丰台宏业涂装铺料厂发明了高辉度长余辉发光材料,目前已申请了中国专利(CN1152018A,申96100981.0)它由通式为:M N Al2-xBxO4 表示的单斜晶系结晶体构成工中M为碱工金属,一般为锶N为稀土金属,一般为铕而且M的一部分可被Mg Ca Ba中的一种代替N除用铕外,还可用其他稀土元素作附加激活剂常州化工技术开发公司研制并已投入批量生产稀土蓄光型发光颜料 该颜料通过稀土金属离子激活,具有极强的吸光蓄光发光能力它吸收各种可见光后, 在黑暗处能持续发光12小时,起始发光亮度可达6.0cd/m2以上发光强度和持续时间是传统硫酸锌型荧光粉的数十倍,没有放射性,吸光和发光过程可无限重复此外,武进恒辉特种发光材料厂 河南林州市高新技术发光材料厂也均生产类似的稀土发光颜料综上所述,稀土金属的开发应用受到国内外的重视我国稀土资源丰富, 其开发应用前途广阔涂料工业研究人员力争使稀土在本专业中发挥巨大作用。
稀土材料在纺织染料领域的应用前景
稀土材料在纺织染料领域的应用前景1. 简介纺织染料是纺织工业中不可或缺的一部分。
随着人们对环保和功能性纺织品的需求不断增加，对染料的要求也越来越高。
稀土材料作为一种新型的功能材料在纺织染料领域中具有广阔的应用前景。
本文将探讨稀土材料在纺织染料领域的应用前景。
2. 稀土材料的特点稀土材料由于其特殊的电子结构和物理性质，在纺织染料领域具有许多优势。
首先，稀土材料具有广谱的吸收和发射光谱范围，能够实现多种颜色的染色效果。
其次，稀土材料具有较强的发光性能，可以应用于荧光染料的制备，使纺织品在黑暗环境中有更好的可见性。
此外，稀土材料还具有优异的耐光、耐热和耐洗涤等特性，能够增加纺织品的使用寿命。
3. 稀土材料在纺织染料中的应用3.1 荧光染料稀土材料可以通过掺杂、配位化学等方法制备出各种形式的荧光染料，用于纺织品的染色。
荧光染料不仅可以使纺织品呈现出明亮的颜色，还可以增加可见性，提高安全性。
目前，稀土材料制备的荧光纺织品已经在运动装备、警示标志等领域得到广泛应用。
3.2 阻燃染料稀土材料具有良好的耐热性和耐火性，可以制备出阻燃染料，用于纺织品的染色。
阻燃染料可以在纺织品表面形成一层阻隔层，有效地阻止火焰的传播，提高纺织品的安全性。
稀土材料制备的阻燃纺织品已经在航空航天、汽车等领域得到广泛应用。
3.3 功能性染料除了荧光染料和阻燃染料，稀土材料还可以制备出一系列功能性染料，如抗菌染料、紫外线吸收剂、光致变色剂等。
这些功能性染料可以赋予纺织品新的功能，如抑菌、防晒、变色等，满足人们对纺织品多样化功能的需求。
4. 应用前景稀土材料在纺织染料领域的应用前景非常广阔。
随着人们对高性能纺织品需求的增加，对纺织染料的要求也不断提高。
稀土材料作为一种新型的功能性材料，具有可调控性强、发色稳定、耐光、耐洗涤、环保等优势，可以满足人们对纺织染料的各种需求。
预计未来几年稀土材料在纺织染料领域的应用将会进一步扩大。
5. 结论稀土材料在纺织染料领域具有巨大的应用潜力。
稀土在轻工
稀土在轻工、纺织业中的应用一、稀土在纺织和皮革工业中的应用稀土用于纺织和皮革工业是我国科技工作者开拓出的独具特色的稀土应用领域，前景十分广阔。
经过多年的研究和推广，工艺技术也日臻完善，并取得了明显的经济效益和社会效益。
稀土在纺织和皮革工业中主要用于皮革鞣制、皮毛染色、棉纺、毛纺和合成纤维的印染等。
由于稀土染色是在原有染色工艺流程和设备的基础上，经过适当改进而形成的一种新工艺，这就为稀土染色工艺的推广奠定了基础。
1 稀土助染稀土（主要用氯化稀土）添加在酸性染料（包括强酸性、弱酸性及酸性媒介染料）中，起到助染作用，可以提高上染率、调整染料和纤维的亲和力、提高染色牢度、改善纤维的色泽、外观质量及手感柔软度、节约染料及减少环境污染、减轻劳动强度和降低动力消耗等。
稀土染色应用的推广已有10多年的历史。
稀土已应用在羊毛、晴纶、纯棉、锦纶、真丝、粘胶、人造棉、亚麻、苎麻等各种天然纤维、化纤及其混纺染色助染。
曾先后在20多个省、市、自治区的数百家纺织企业推广过稀土助染技术，并取得了显著的经济效益和社会效益。
采用稀土助染，上染率提高，助剂用量减少，水的用量也减少，降低和减少了污水排放量和处理费用。
2 稀土助鞣稀土助鞣剂不仅可提高皮革的品级，而且可降低成本。
采用稀土混合鞣剂鞣制皮革，可以代替部分红钒，大量降低铬用量，减少了制革工业中废水对环境的污染。
用稀土混合鞣剂鞣制的产品，革面细致紧密，皮板柔软，皮毛色泽光亮蓬松、手感好、耐洗、异味减少、拉抗强度及崩裂力和化学性能均达到纯铬鞣制的水平，有较显著的经济效益和社会效益。
二、稀土在塑料工业中的应用"七五"以来，稀土在该领域的应用曾取得过长足发展，我国先后开发出稀土塑料稳定剂、稀土添加MC尼龙等。
塑料工业是重要的基础原材料工业。
稀土化合物在塑料工业中主要被用作塑料助剂。
塑料助剂不仅能显著地改善塑料的加工性能和使用性能，而且可以降低其生产成本、降低能耗、提高生产效率。
稀土在真丝染色中的应用
一
Ａ 元明粉 促染配 方
弱酸性 红 Ｇ Ｒ Ｓ １ ％ 匀染 剂 Ｏ ｌ ｇ ／ Ｌ
Ｂ稀土工 艺配方
弱酸性 红 Ｇ Ｒ Ｓ １ ％ 氯化 钕稀土 ｘ ％
还 可继续使 染料 上染 ，从 而染 出更浓色 。
３ ． ２工 艺 配 方
Ｎ ａ Ｒ Ｅ （ Ｓ Ｏ ） ． ６ Ｈ Ｏ沉淀而 失去稀 土离子 的作用 ，如沉淀 在丝纤 维上 ，将 会使 丝纤维 变黄 变硬 。在 不 同 Ｐ Ｈ值 下 ， Ａ ｃ 一易与 稀土 离子 形成 不 同的
、
氯化 稀土的物理 化学性质
元 明粉 １ ５ ｇ ／ Ｌ 醋 酸调 Ｐ Ｈ值 １ ． ２试验 浴比 ｌ ： ５ ０ ；试验 织物真 丝针织 布。 １ ． ３试验 步骤 放 入染 液的染杯 加热一 ５ ５ ℃时放入 织物一 １ ｓ 分 钟升温至 ９ ｓ ℃加入 稀土 （ 或 元明粉 ）一 ９ ５ — ９ ７ ℃染 ４ ５ 分钟一 水洗一 烘干 。 ２ ． 试验 结果与 分析 染后 比染 前 Ｐ Ｈ值 都有 提 高 １ 左右 ， 当 Ｐ Ｈ值 一 定 时 ，随着 稀土
络 合 物 ，Ｐ Ｈ ＝ ３ — ４ ，Ｒ Ｅ （ Ａ ｃ ） ２ ；Ｐ Ｈ ＝ ４ — ４ ． ３ ，Ｒ Ｅ （ Ａ ｃ ） ２ ＋ ；Ｐ Ｈ ＝ ４ ． ３ — ６ ． ２ ， Ｒ Ｅ （ Ａ ｃ ） 。 ；当醋 酸浓度 大于 Ｉ Ｎ时 形成 Ｒ Ｅ （ Ａ ｃ ） 一 阴离子 。 真丝纤 维 的氨基 在等 电点 以下染 色 时 ，由于 酸的 作用 ，氨基 ，浓 度为折 合氧 化物 ３ ４ ０ ｇ ／ Ｌ ，易溶 于 水 ，用水 稀 释 后显 粉 红 色 光 泽 ；水溶 液 显 酸 性 ，饱 和溶 液 Ｐ Ｈ 值 为 ３ ． ６ ，当 Ｐ Ｈ值 为 ７ ． ｓ时开始沉 淀 。
天然染料稀土媒染剂环保染色工艺研究
天然染料稀土媒染剂环保染色工艺研究周谨【摘要】从环保染色工艺角度,分析了天然染料、稀土媒染剂与环保性的关系;从稀土元素与天然染料化学结构角度,初步探讨分析稀土媒染机制;针对目前天然染料染色存在的重金属污染以及其他工艺弊端,全面分析我国天然染料稀土媒染剂应用与研究进展,指出天然染料稀土媒染剂在各类纤维染色中均有诸多成功案例;总结出天然染料稀土媒染剂染色的优点以及今后发展前景.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2015(043)009【总页数】5页(P54-58)【关键词】天然染料;稀土媒染剂;环保;染色;应用【作者】周谨【作者单位】苏州经贸职业技术学院丝绸工艺与助剂应用工程技术研发中心,江苏苏州215009【正文语种】中文【中图分类】TS193天然染料与环境友好、具有可降解性，对实现染整清洁生产与生态纺织品的加工具有重要意义，因此越来越受到人们的青睐，对天然染料的研究和应用也日益成为热点。
媒染剂和天然染料关系密切。
鉴于天然染料色谱不全、色牢度差、染色过程复杂、染色重现性差，所以绝大多数天然染料在染色时，都要使用媒染剂来达到上染的目的。
为保证染色过程环保的终极性，媒染剂最好也是纯天然、环保型。
目前媒染剂大多数以金属化合物为主，尤其以铁、锌、铜、锡、铬以及铝等金属的盐为常见，其中绝大多数为重金属，染色后残留浴液中的媒染剂会造成一定的污染。
为了延续天然染料的环保性以及保证良好的染色效果，必须研究开发新型环保型、高效型媒染剂。
我国稀土资源非常丰富，其广泛用于国民经济中的多个方面。
稀土元素因具有独特的未充满的4f电子层结构、丰富的能级和多样的电子排布而被广泛地应用。
早在20世纪70年代开始，稀土作为助剂在我国印染工业领域，就在前处理、染色、后整理等工序被较为广泛地应用并取得优良效果。
特别指出的是，在金属中稀土尤其轻稀土的低生物毒性，已经得到广泛共识，所以作为媒染剂，在现有媒染工艺条件下，稀土离子与重金属离子相比较，具有低生物毒性、高效性、低剂量(低浓度)、安全可靠性等特点，是环保型染色助剂［1］。
稀土／TiO2复配整理真丝绸的防紫外和防黄变功能
Ａｎｔ－ＵＶ ｎ ａ ｔ－ ｅ ｌ ｗｉ ｇ ｆ ｃ ｉ ｎａ ｎ ｓ ｎｇ ｏ ｉ ｆ ｂ ｉ பைடு நூலகம் ｉ ａ ｄ ｎ ｉ ｙ ｌ ｏ ｎ ｕｎ ｔｏ ｌｆ ｉｈｉ ｆｓｌ ａ ｒ ｃ ｉ ｋ
ｗｉｈ ＲＥ ／Ｎａ ｏ Ｔ Ｏ２ ｏ ｔ ｎ － ｉ ｍｐ ｓ ｅ ｃ ｏｉ ｔ
第 ２ ７卷
第 ５期
天 津 工 业 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ｏＦ ＴＩ ＡＮＪ Ｎ ｏＬＹＴＥＣＨＮＩ ＵＮⅣ ＥＲＳ ＴＹ Ｉ Ｐ Ｃ Ｉ
Ｖ１ ７ Ｎ ． ｏ ． ｏ５ ２ Ｏｃｏ ｅ ２ ０ ｔｂ ｒ ０ ８
２０ ０ ８年 １ 月 Ｏ
稀土／ ｉ 复配整理真 丝绸 的防紫外和 防黄变功 能 ＴＯ２
度 和 浸 渍 时 间分 别 为 ３ ０℃和 ４ ｎ ０ ｍｉ． 关 键 词 ：真 丝 织 物 ；纳 米 ＴＯ ｉ ；稀 土 ；防 紫外 ；防黄 变
中 图 分 类 号 ：Ｔ １ ５４ Ｓ ４ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ — ２ Ｘ（０ ８） ５ ０ ６ — ４ ６ １０ ４ ２ ０ ０ — ０ ６ ０
丁 巧英 ， 幼珠 张
（ 州 大 学 材 料 工 程 学 院 ， 苏 苏 州 ２ ５ ２ ） 苏 江 １０ １
摘 要 ：为 了提 高真 丝 织 物 的 防 紫 外 和 防 黄 变 功 能 ， 用稀 土 （ 化 镧 ） 纳 米 Ｔｉ 复 配 整 理 真 丝 绸 ： 究 了较 优 采 氯 与 Ｏ 研
ｃｍｐｓｅｉ ａ ｆｌ ｗ ｄｓｇ ｆ ａｏＴＯ ５ｇ ，ｏａｅ ｆｈ ｒ ｅｒ ｌ，Ｈ ｖｌｅｉ５ ｄｐｉｇ ｏ ｏｉ ｓ ｏ ｏ ： ｏａｅ ｎ－ ｉ２ｓ ／ ｄｓｇ ｅｒ ｅ ａ ｈｉ４ｇ ｐ ａ ， ｉｐｎ ｔｓ ｌ ｏｎ ｉ２ Ｌ ｏｔ ａ ｔ ｓ ｅ ｕ ｓ
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稀土在真丝染色中的应用
我国稀土资源丰富，储藏量占世界之首，受到了各项各业的亲睐，得到了一定的应用，纺织行业对使用稀土的应用不多。
为开发稀土在真丝等织物上染色中的应用，我们进行了探索研究，试验采用氯化钕稀土。
因稀土在中性或碱性溶液中极易沉淀，故只能在酸性浴中染色，真丝用酸性染料染色正好符合这个条件，由于真丝在强酸性下损伤较大，因此一般用PH=4-6的弱酸性浴染色，我们选用弱酸性红GRS进行了试验。
一、氯化稀土的物理化学性质
氯化钕稀土系暗黄棕色溶液，浓度为折合氧化物340g/L，易溶于水，用水稀释后显粉红色光泽；水溶液显酸性，饱和溶液PH值为3.6，当PH值为7.5时开始沉淀。
二、稀土在染色中的作用
1.稀土对染料的作用
稀土在元素周期表中位于第Ⅲ副族，有失去三个电子成为+3价的趋势，稀土离子有较大的离子半径，对阴离子配位体具有一定的引力。
由于稀土离子的4F电子层被外层的5S2及5P6电子所屏蔽，不易参与化学结合，稀土离子主要通过静电引力与有机配位体形成离子配键。
常用酸性染料一般都具有羟基、羧基等活性基团，可与稀土离子形成络合物。
当稀土加入染液后，染料分子中羟基上的氧原子在酸性条件下向中心离子的空轨道提供弧对电子，从而引成配位键，组成一个多元络合环。
因此稀土阳离子在结构中起强的带正电的助色团作用，而使染料分子最大吸收波峰向长波方向移动，颜色加深变暗。
用72型分光光度计对染液及其加助剂、稀土前后进行波形分析，从波形图可知，与含匀染剂O，元明粉助剂的染液相比，加稀土后波峰右移，最大吸收波峰变狭，即颜色变深、变艳、变浓。
因此用稀土代替匀染剂O、元明粉是可取的，可节约一定的染料。
2.稀土对助剂及丝纤维的作用
元明粉溶液中的SO42-易与稀土络合物RE（SO4）n3-n（N=1-3）特别是在Na+，NH4+存在时，当元明粉浓度达到20g/L时，可形成复盐NaRE（SO4）.6H2O 沉淀而失去稀土离子的作用，如沉淀在丝纤维上，将会使丝纤维变黄变硬。
在不同PH值下，Ac-易与稀土离子形成不同的络合物，PH=3-4，RE（Ac）2+；PH=4-4.3，RE（Ac）2+；PH=4.3-6.2，RE（Ac）3；当醋酸浓度大于1N时形成RE（Ac）
4-阴离子。
真丝纤维的氨基在等电点以下染色时，由于酸的作用，氨基呈阳离子状态，不能直接与稀土离子发生作用，但能与稀土络合阴离子RE（Ac）4-等发生作用形成缔合三元络合物。
丝纤维在等电点以下染色时，其羧基电离度虽很低，但由于稀土离子与-COOH所形成络合物较稳定，故大部分羧基仍可被稀土离子所封闭。
综合以上两作用，由于真丝吸收一定稀土离子后可产生一定的增白效应，真丝被增白后可使其染色后鲜艳度提高。
3.综合作用
稀土离子在染色工过程中除上述作用外，稀土离子与染料形成的金属络合离子除染料的阴离子部分与真丝的氨基产生盐键结合外，其稀土中心离子还可与伏键上的羧基以配位键形成三元络全物，从而提高染色工牢度。
三、稀土染色工艺的确定
我们对不同PH值下稀土用量不同进行了多次上百只染色试验，制订出了较完善的染色工工艺。
1.试验方法
氯化稀土在水溶液中是三价正离子，因此它与Na+一样对酸性染料有促缓染作用，故用稀土后就不必用元明粉等电解质。
另外，稀土元素为典型活泼金属，有渗透作用，前巳述及有使真丝纤维柔软作用，因此用稀土后就不必再加匀染剂O。
1.1 试验配方
A 元明粉促染配方
B 稀土工艺配方
弱酸性红GRS 1% 弱酸性红GRS 1%
匀染剂O 1g/L 氯化钕稀土X%
元明粉15g/L 醋酸调PH值
1.2 试验浴比1：50；试验织物真丝针织布。
1.3试验步骤
放入染液的染杯加热→55℃时放入织物→15分钟升温至95℃加入稀土（或
元明粉）→95-97℃染45分钟→水洗→烘干。
2.试验结果与分析
染后比染前PH值都有提高1左右，当PH值一定时，随着稀土用量的增加，上染率逐渐提高，但当稀土用量增到一定值时，上染率提高不明显；当稀土用量一定时，与常规工艺一样，随着PH值降低上染率提高；当稀土用量达到一定值时，其上染率才能超过用元明粉促染时的上染率，此用量随PH值增大而提高。
3.工艺的确定
3.1 PH值、稀土用量
根据上述结果及其分析，在应用稀土时以PH=4-4.2、稀土用量0.05-0.25%为好。
从匀染性及染后织物的手感等物理指标考虑，PH值尽量高一点，稀土用量尽量多一点，因此选用PH=4.2、稀土用量0.25%较理想。
对本来巳达到饱和值的浓色染液，适当增加稀土用量还可继续使染料上染，从而染出更浓色。
3.2 工艺配方
3.3 染色工艺流程
进布→5分钟后加入染料→15分钟升温至95℃加入稀土→98℃染50分钟→水洗→脱水。
四、主要物理指标考核
经测试，加稀土染物强力、磨擦牢度、皂洗牢度均超过国标。
通过对不同PH值下不同稀土用量的被染物进行强力试验，与染前比几乎不变。
我们对PH=4.2下不同稀土、不同染料用量的染色物进行测试，磨擦牢度可达到3-4级；皂洗牢度可达到4级，指标超过国标。
五、经济指标
对一只新工艺，除考虑技术上的先进性、生产上的可行性外，更主要的是要考虑经济上的合理性。
现对量产过程中弱酸性红GRS加稀土工艺与传统工艺进行染化料成本核算。
染料用量为1%，染色1000Kg真丝针织布，染化料成本可节省20.19%。
六、结束语
研究试验并经实际生产结果表明，应用稀土作为染色助剂，可节约染料，提高鲜艳度，使织物手感柔软，匀染性提高，从而提高产品质量，还可降低生产成本。
因此稀土不逊为一种印染企业值得应用的理想助剂。