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上染百分率和上染速率的影响因素分析

【摘要】:影响上染百分率和上染速率的主要因素,是染料对纤维的亲和力、染料在纤维内的扩散速率。因此,调节染液的pH值也可以控制染料的上染速率。1∶3的低浴比活性染料染色条件中最有利于匀染提高质量效果的pH值范围是4.0~6.0。此外,纤维越细其比表面越大,染色速率越快;浴比小、染料的用量多,上染速率快。

影响上染百分率和上染速率的主要因素,是染料对纤维的亲和力、染料在纤维内的扩散速率。这些又与电解质、温度、pH值、浴比、染料的用量、纤维的比表面以及染色时加入的助剂等有关。

1.电解质的影响

电解质可以改变纤维的带电情况,由此改变染料上染速率。例如,直接或活性染料染棉时,加入中性电解质食盐或元明粉,染液有更多的Na+吸附在纤维表面,使纤维表面的ζ电位降低,减小对染料的静电斥力,上染速率提高。中性电解质在某些染色体系中也有缓染作用,如腈纶用阳离子染料染色时,加入中性盐可起到缓染作用。

2.温度的影响

提高染色温度,可以增加染料分子的动能,提高染料的扩散上染速率和染料的移染性能。同时带来的缺点就是快速盐析与积聚的风险,也是工艺实践中如何合理利用扩散剂(阴离子型最佳)、分散剂(阴离子型最佳)配合改变的一个工艺技术。

3.pH值的影响

酸性染料对蚕丝、聚酰胺纤维的吸附匀染速率,随染液pH值的降低而增加。因为降低pH值,蛋白质纤维可以形成更多带有正电荷的—NH3+,吸附染料中的阴离子。因此,调节染液的pH值也可以控制染料的上染速率。1∶3的低浴比活性染料染色条件中最有利于匀染提高质量效果的pH值范围是4.0~6.0。

4.助剂的影响

助剂对染料的缓染作用,一类为亲染料型助剂,与染料形成不稳定的复合物,控制延缓染料的上染速率;另一类为亲纤维型助剂,它比染料更快地扩散到纤维上,随着染料向纤维的扩散,再逐步被取代,使上染缓慢。

此外,纤维越细其比表面越大,染色速率越快;浴比小、染料的用量多,上染速率快。

助剂的表面活性泡沫在低浴比的工艺应用中直接影响循环结构的空气汽蚀障碍,在没有降低泡沫阶段就严重影响纤维之间的空气无法及时清洁排空,导致染色不匀,所以要注意选择小分子高分散效果的助剂对低浴比(1∶3)工艺以及设备是一个基础条件,也是重点。