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《羊毛鉻媒染料染色助劑的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、羊毛鉻媒染料染色助劑的研究隋淑英 王培政 王金泉 李凌云 目前應(yīng)用于羊毛染色的染料主要有酸性染料、酸性媒介染料、金屬絡(luò)合染料及活性染料等，其中酸性染料和媒介染料使用較多。羊毛及其織物的常規(guī)染色在沸騰或接近于沸騰的溫度下進(jìn)行，以利于染料的上染和在纖維中的擴(kuò)散。同時(shí)，由于羊毛纖維之間染色性能有差異，同一根纖維不同部分的染色性能也有差異，在染色的初期階段容易造成上染不勻。為了獲得均勻的染色產(chǎn)品，必須經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的沸染時(shí)間，特別是酸性媒介染料?！ ∷嵝悦浇槿玖系挠昧空佳蛎萌玖峡偭康?0%，具有價(jià)廉、優(yōu)異的濕牢度和高得色量的優(yōu)點(diǎn)，但也有以下缺點(diǎn)：染色過(guò)程復(fù)雜、染色時(shí)間長(zhǎng)(5～
2、7h)、能耗大、設(shè)備利用率低、羊毛損傷嚴(yán)重。多年來(lái)，世界各國(guó)的研究者競(jìng)相研究酸性染料和媒介染料的低溫、快速染色助劑和工藝，取得了令人滿意的進(jìn)展。國(guó)內(nèi)也對(duì)羊毛的低溫染色工藝做過(guò)大量研究，在低溫染色方面取得了一定的進(jìn)展，但縮短時(shí)間方面尚沒(méi)有令人滿意的結(jié)果?！ ∥覀兺ㄟ^(guò)大量試驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)了快速低溫多功能羊毛染色助劑SFR-502，及其相應(yīng)的應(yīng)用工藝，主要思路是圍繞快速、低溫來(lái)考慮，取得了滿意的效果。1 鉻媒染料染色基本原理 染料從染液上染到纖維上并染著于纖維，共有4個(gè)過(guò)程，即染料自染液向纖維表面擴(kuò)散、染料吸附于纖維表面、染料自纖維表面向纖維內(nèi)部擴(kuò)散及染料固著于纖維，而影響上
3、染速率的關(guān)鍵是染料在纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率。染料在纖維內(nèi)的擴(kuò)散可近似地用Fick公式表示： ds/dt=-D.dc/dx…(1)，式中： ds/dt——擴(kuò)散速率； dc/dx——染料的濃度梯度； D ——擴(kuò)散系數(shù)。 染料擴(kuò)散要克服阻力，所需要的能量稱擴(kuò)散活化能，其與溫度的關(guān)系為： LnD=A-E/RT……(2)，式中： E——擴(kuò)散活化能；T——絕對(duì)溫度； R——?dú)怏w常數(shù)；A——常數(shù)?！ ∮捎谘蛎w維角朊中含有12%左右的胱氨酸，其結(jié)構(gòu)為： 在羊毛纖維表面形成交聯(lián)程度很高的二硫鍵，阻礙了染液對(duì)纖維的滲透和擴(kuò)散，使其上染速率下降。從式(2)中可知，提高溫
4、度，降低擴(kuò)散活化能均有利于提高擴(kuò)散速率，多采用長(zhǎng)時(shí)間沸煮的方法來(lái)提高上染速率和勻染性。但是羊毛纖維在高于80℃的濕熱條件下，即開(kāi)始受到損傷，特別是在沸點(diǎn)下長(zhǎng)時(shí)間處理，分子鏈會(huì)發(fā)生斷裂，纖維分子間的交鏈(包括氫鍵、二硫鍵等)部分地拆散，纖維強(qiáng)力下降，同時(shí)生成部分硫氨酸，硫氨酸導(dǎo)致羊毛泛黃。要使之低溫可以染色，必須降低染色活化能，提高染料在纖維中的擴(kuò)散系數(shù)。 SFR-502的作用是在不影響染色色光、牢度的前提下，盡量縮短高溫染色時(shí)間，降低染色溫度，提高鮮艷度，從而節(jié)約能源，減少纖維損傷。2 染色工藝試驗(yàn)2.1 試驗(yàn)材料 媒介染料：媒介藍(lán)SE、媒介棕RH、媒介黃2G?！?/p>
5、 染色試樣：散毛、毛條、純毛華達(dá)呢。2.2 染色工藝條件 (1)常規(guī)染色工藝條件見(jiàn)圖1。 (2)SFR-502染色工藝條件見(jiàn)圖2。圖1 常規(guī)染色升溫曲線注：A-元明粉5%(owf，下同)；D-硫酸(98%)0.2%；B-醋酸(98%)2%；E-紅礬1%；C-染料2%。圖2 SFR-502染色升溫曲線注：A-冰醋酸(98%)3%，SFR-5022%(owf，下同)；D-甲酸1%，紅礬0.9%；B-染料2%；E-SFR-5021.7×0.9%；C-甲酸1.7%。2.3 試驗(yàn)結(jié)果 不同工藝染色試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。表1 常規(guī)染色試驗(yàn)結(jié)果表2 SFR-502染色工藝試驗(yàn)
6、結(jié)果3 結(jié)果與分析 SFR-502在羊毛染色過(guò)程中具有以下作用： (1)SFR-502對(duì)染料有解聚作用，提高上染百分率。SFR-502中的酰胺基極易和染料分子發(fā)生氫鍵結(jié)合，也能和水分子發(fā)生氫鍵締合，從而減少染料分子間本身的聚集，增加了染液中的染料分子的有效濃度，也就增加了染液中和吸附在纖維上的染料濃度梯度，使吸附在纖維上的染料濃度增加，這就增大了纖維表面和纖維內(nèi)部的染料濃度梯度，由(1)式可知，擴(kuò)散速率將加快。在染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散的同時(shí)，分散在染液中的染料迅速補(bǔ)充吸附到纖維表面，從而提高染料的上染百分率?！ ?2)降低染色溫度。SFR-502可以在低溫下對(duì)羊毛進(jìn)行
7、染色，該助劑為2個(gè)組份，添加到染浴中后可以形成自由基，該自由基可以使染料和纖維的氨基和氫基的位置上形成自由基，這樣就增加了纖維表面的吸附活性，其吸附能力比通常纖維表面要大得多。其次，該助劑在染浴中可以形成能逐漸促使纖維膨潤(rùn)的酸類，促使吸附的染料擴(kuò)散入纖維內(nèi)部來(lái)提高染色速率。(3)縮短染色的時(shí)間。SFR-502可以大幅度縮短染色時(shí)間，并仍能達(dá)到較高的上染速率。該助劑為無(wú)機(jī)鹽類，在水溶液中電離出的陽(yáng)離子可以與染料的陰離子結(jié)合生成不溶于水的染料懸浮體，羊毛纖維對(duì)這種染料懸浮體的吸附速度比原來(lái)溶于水的染料分子或離子要快得多，當(dāng)高溫時(shí)，不溶性的染料懸浮體轉(zhuǎn)化為
