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涤纶染色助剂及其作用原理探讨
2018/06/14

在高温高压染色时,分散染料对涤纶纤维的上染过程可分为以下个阶段:

(1)分散染料在染液中随染液的流动逐渐靠近纤维界面,这阶段分散染料的性质和状态基本无关,溶解状的染料分子和悬状的染料颗粒都一样随染液流动,转移速度决定于溶液溶液流速。

(2) 由于纤维表面存在着不易流动的动力学边界层,当分散染料进入动力学边界层靠近纤维界面后,主要靠自身的扩散接近纤维。这阶段转移速度不仅和溶液流速有关, 还和分散染料的扩散速度有关,因此,溶解状的染料分子比悬浮体及聚合体扩散快得多,分散染料的溶解度和分散状态对这阶段的转移速度有较大影响。

(3)分散染料靠近纤维界面到它们之间的分子作用力足够大后,分散染料迅速被纤维表面吸附。这个阶段的转移速度主要决定于纤维和染料分子的结构和性能,也和界面溶液的性质有关。其中染料的溶解度和分散状态有较大影响,染料溶解度超高和染料分子与纤维作用越大,吸附速度越快。

(4) 分散染料被吸附到纤维表面后,在纤维内产生一个浓度差或内外染料化学位差,染料将向纤维内部扩散,这里的扩散速度主要决定于纤维化学和微结构,也和染料分 子结构及浓度有关。纤维无定型区含量较高,孔隙大或自在体积含量多,染料溶解度高,扩散速度快,因此,此阶段的染料扩散速度直接和纤维被溶胀或增塑程度、 分散染料在纤维中的浓度有关。溶胀或增塑程度高,纤维外层分散染料浓度高,扩散就快。由上述可知,上染速度除了决定于染料和纤维的结构外,还和染料在溶液 中的溶解度及染色时纤维的溶胀或增塑程度有关。

涤纶纤维是疏水性的合成纤维,涤纶分子结构中缺少象纤维素或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的生机基团,涤纶分子排列得比较紧密,纤维中只存在较小的空 隙,当温度较低时,分子热运动改变其位置的幅度较小,在潮湿条件下,涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大,染料分子难以参透到纤维内 部。因此,提高对纤维的增塑程度,将有助于染色的进行。另外,分散染料水中的溶解度很低,染液中的染料,要靠大量的分散剂呈悬浮体分散于染浴中。在对涤纶 纤维染色时,为了要达到较好的染色效果,通常需加入一定量的染色助剂。这些染色助剂在染色过程中的作用是多方面的,主要有:

(1) 适当增加分散染料的溶解度;

(2) 促成分散染料对纤维表面的吸附;

(3) 对纤维进行增塑或提高溶胀程度,加速分散染料在纤维中的扩散速度;

(4) 提高染料的分散稳定性。一般地,涤纶纤维上升高压染色中应用的助剂含有对纤维增塑的载体、对分散染料增溶或使染料悬浮体稳定的表面生机剂等。染色助剂涤纶纤维染色具有十分重要的作用。

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