瀏覽數(shù)量: 7 作者: 本站編輯 發(fā)布時間: 2019-04-09 來源: 本站
為什么要130度呢?干貨推薦:分散染料上染滌綸一般經(jīng)過: 染料分散在染浴中,然后呈單分子溶解于染液中,染料單分子吸附在纖維表面,接著在高溫狀態(tài)下向至纖維內(nèi)部擴(kuò)散,不斷地溶解、吸附、擴(kuò)散,直至達(dá)到平衡狀態(tài)。
詳細(xì)的過程可以參考下圖:
1.染料在染液中呈分散態(tài);2.染料的單分子分散溶解態(tài);3.染料吸附在纖維表面;4.染料分子的擴(kuò)散進(jìn)入纖維;5.染色的平衡態(tài);6.染料的再結(jié)晶態(tài)。
從上述敘述中可以看出,其染色過程主要影響因素三個:滌綸、分散染料、染色設(shè)備。下面從這三個方面論述滌綸為什么選擇分散染料在130℃染色。
各種合成纖維物理、化學(xué)性質(zhì)各不相同,因此對染料的要求也不一樣。一般地說,要求染料ji性的強(qiáng)弱、分子結(jié)構(gòu)大小、形態(tài)必須與纖維的ji性、物理結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。滌綸的基本組成物質(zhì)是聚對苯二甲酸乙二醇酯,是線性較好的高分子聚合物,分子鏈上沒有側(cè)鏈和側(cè)基,只有ji性較小的酯基,除端基外,吸濕中心很少,所以吸濕性差。
滌綸屬于熱塑性纖維,其微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū),其中無定型區(qū)占40%,無定形區(qū)的結(jié)構(gòu)緊密,纖維分子間的微隙很小,而無定形區(qū)又是分散染料的主要?dú)滏I結(jié)合部位,所以常溫或低溫下分散染料擴(kuò)散進(jìn)入滌綸纖維的阻力很大,幾乎不可能進(jìn)入纖維內(nèi)部。結(jié)晶又取向滌綸的Tg(玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度)隨纖維結(jié)晶度的增加而提高,當(dāng)滌綸加熱至Tg以上時,無定形區(qū)內(nèi)部分子鏈段發(fā)生運(yùn)動,纖維分子間的微隙增多和增大,當(dāng)達(dá)到一定溫度時,因纖維分子鏈段運(yùn)動而形成的瞬間空隙增大,染料分子才能進(jìn)入纖維內(nèi)部,上染速率和上染率才會顯著提高。由于滌綸的結(jié)構(gòu)緊密,Tg較高,故需要較高的溫度下才能染色。
染色過程借助于分散劑在染液中呈分散狀態(tài)進(jìn)行上染的一類染料,故稱之為分散染料。分散染料分子結(jié)構(gòu)中不含水溶性基團(tuán),如磺酸基、羧酸基等,因而難溶于水,在水中難易電離,是非離子型染料;但分子中存在一些ji性基團(tuán),如羥基、氨基、偶氮基等,由于這些的ji性基團(tuán)存在,在常溫下染料能以微量的單分子狀態(tài)溶解在水中,其溶解度相當(dāng)于直接染料的0.01%,升高溫度,一般溶解度也會增大。
如分散紅19,結(jié)構(gòu)式如下,常溫下在水中的溶解度為0.4mg/L,80℃溶解度為18 mg/L。分散劑的加入在染料顆粒(一個或幾個染料分子)表面形成雙電層,起到穩(wěn)定分散液的作用;當(dāng)超過臨界膠束濃度后,將使染料溶解在膠束中,起到增溶作用,一般隨溫度的升高,增溶作用增強(qiáng),染料的溶解度增加;分散劑也起到穩(wěn)定染料晶型的作用,主要是防止晶型的轉(zhuǎn)換和晶型的增長,這兩種情況都不利于染料溶解度的提高。但分散染料自身微量的溶解度、分散劑的增溶作用、溫度的效應(yīng)也不易于使分散染料的溶解度過大,否則不利于上染滌綸。
高溫高壓染色法的染色溫度一般在130℃左右,此時分散染料的上染百分率較高,一般上染率90%以上,上染速率適宜,從染色質(zhì)量和染色成本上來說是比較合適的。但染色溫度太低或適當(dāng)降低,染料上染率偏低,造成染料的浪費(fèi)和廢水處理成本的增加;而染色溫度太高,染料的上染率也不再增加,能耗增加,此時對設(shè)備的耐壓性要求提高,所以提高溫度也是得不償失的。
所以滌綸選擇分散染料染色是由滌綸纖維物化性質(zhì)和分散染料的特性所決定的,而選擇130℃染色主要原因是有滌綸纖維的物化性質(zhì)決定的,其次與分散染料的溶解度有關(guān),而與染色設(shè)備關(guān)系不大。