3.7 涤纶的分散染料染色在线视频

同学们

今天我们来学习分散染料染涤纶

纤维的染色原理

分散染料用于涤纶染色是于

1953年

自1970年起

分散染料已成为染料发展最快的一类

那么要想学习分散染料对

涤纶纤维染色的原理

首先要了解涤纶纤维的染色性能

从涤纶纤维大分子结构来看

它无亲水性基团也没有强的极性基团

只有极性较小的酯基

除端基外

稀释中心很少

所以涤纶纤维它的稀释性很差

是一种典型的疏水性纤维

从涤纶的超分子结构来看

其无定型区的结构是比较紧密的

结晶度高

纤维分子之间的微隙小

没有适当的容纳染料分子的空隙

在纤维表面还有结构紧密的表皮层

说了这么多涤纶的结构

同学们咱们一起来回忆一下我们

之前所学过的上染的过程

染色是要在以水作为介质的条件下

纤维被润湿之后

染料借助染液向纤维表面吸附向

纤维内部扩散

从而进入纤维之后

染料纤维之间的这些基团来发生

价键结合

可是从我们刚才所阐述的涤纶

纤维的结构来看

涤纶纤维疏水

结晶度又高

那么它的染色一定不是那么简单

这可怎么办呢

先别着急

我们来看一下分散染料的结构特征

分散染料相对分子质量小

易于上染组织结构紧密的纤维

分子中不含离子化的基团含亲油

和非离子的亲水基

含碱性基团

微溶于水

多分散于水溶液中以分散态上染

这么一看

分散染料和涤纶这两者还有那么点合拍

那么我们就来一起看看他的上染过程

分散染料上染过程

在分散染料的悬浮液当中

仅有少量的分散染料能够溶解

成为单分子

因此在染料的悬浮液当中

存在着大小不同的染料颗粒和

染料的单分子

而整个染料的溶液是呈饱和状态

平衡状态的

在染色的过程当中

染料的颗粒是不能够上染纤维的

只有溶解的这些染料的单分子

它到达纤维的表面被纤维表面所吸附

并在高温条件下向纤维内部扩散

随着染液当中染料的单分子

被吸附

染液当中原有的这种平衡它就被打破了

这个时候染液当中的这些染料

颗粒它就会不断的溶解

而分散剂胶束当中所存在的这些

染料也会不断的释放出来

为我的染液当中来提供单分子的

染料发生再吸附扩散

直至完成染色的过程

那么从刚才我们简单阐述的上染过程当中

我们可以获得4个重要的信息

首先

分散染料在染液当中是以染料的聚集体

我们也常只称之为是染料晶体

溶解在水中的单分子染料和溶解

在分散剂胶束当中的染料

三种状态同时存在的

第二

完成上染的是染液中的染料单分子

不论是染料

吸附上纤维

还是从纤维的表面向纤维的内部

来完成扩散

都是以单分子的形式来完成的

三

水主要起到的是转移介质的作用

它把染料从染液转移到纤维上去

四

染液当中存在的分散剂

不仅可以提高染液的分散稳定性

所形成的这种胶束在上染的过程当中

它还起着贮存染料的作用

但是在这里同学们是不是有一点

也存在着一个疑惑呢

染料进入纤维内部

那是要进入到纤维的无定形区域的

可是刚刚我们在介绍涤纶纤维

结构特点的时候有提过

涤纶纤维无定形

区结构紧密

结晶度高

那么它的上染百分率如何保证呢

我们接着往下看

分散染料对涤纶是有亲和力的

染液当中的染料分子是可以被

纤维吸附

但由于涤纶的大分子之间排列

非常紧密

所以说在常温的条件下

染料分子是难以进入到纤维内部去的

但是大家不要忽略了一点

涤纶是属于热塑性纤维

当纤维加热到玻璃化温度以上时

纤维的大分子链段运动加剧

分子之间的间隙就会加大

染料分子就可以进入到了纤维的内部

这个时候上染速率显著增加

所以说涤纶染色时的染色温度

必须高于其自身的玻璃化温度

也就是我们常说的Tg

而分散染料对涤纶纤维染色时的

扩散属于典型的自由体积模型

那么上染结束后

织物的温度重新降低了下来

纤维分子链段的运动停止自由

体积缩小

染料以范德华力和氢键的作用力

与纤维之间发生固着

最后经过还原

清洗等后处理

去除掉浮色

完成了染色的过程

那么这个是还原染料

那么这个是分散染料染涤纶的

一个具体的上染过程和它的一个

简单的原理

那么分散染料染色的方法都有哪些呢

分散染料在水中的溶解度很小

涤纶的吸水性又很低

在水中不容易溶胀

所以说按照常规的染色方法去染涤纶

在100摄氏度以下的时候

它的上染速率是很慢的

而且色泽也染不浓

因此如何加快上染和提高染料平衡

吸附量是涤纶染色的一个重要任务

那么目前我们主要所采取

以下这几种措施

第一利用载体助剂来提高涤纶的

增速膨化作用

使染料的上染速率和吸附量都

获得提高

在100摄氏度左右就会有一个

较快的上染速率

那么这种染色方法我们也常把它

称之为是载体染色法

具有载体功能的化合物种类是

比较多的

但是有些效果好的这些载体大多

有气味或者是有一定的毒性

所以这种载体染色法使用相对

来说比较少

那么第2种染色方法就是高温或

高温高压染色法

在染液当中不加载体

而只是提高染色温度

一般要提高到120~140摄氏度

在水分子的增塑作用下以及高温的条件下

涤纶纤维的上染速率和染料的

吸附量也会显著提高

那么温度一旦高于100摄氏度以后

染色就需要在一个密封设备当中来进行

所以对设备有要求

设备能够承受一定的压力

这种染色的方法我们常称为高温

或高温高压染色法

那么这种染色法可以获得匀染性

和透染性均好的一些

淡中深各色的品种

但就是对设备有要求

也属于间歇式的加工

所以它的染色时间会比较长

相应的生产效率就会低一些

第3种染色方法是热熔染色法

它是一种干态高温固色的染色方法

纤维在温度足够高

例如在180~220摄氏度

纤维无定形区的分子链段的运动

是非常剧烈的

也可以产生足够大的瞬间的孔穴

同时在高温下

染料分子的热运动速度也很快

所以染料可以迅速上染

热熔染色法是连续化的生产

固色快

生产效率也很高

但是与高温

高压染色相比的是因为它是一个

干态加工

所以色泽鲜艳度

和织物的手感会比较差一些

染色的固色率也比较低

所以一般情况下它适合于大批量

的浅中色的这种品种加工

同学们今天这一讲给大家去讲解

了分散染料

染涤纶的上染过程以及简单的

染色原理

同时还跟大家一起分享了分散

染料

染色的三种方法

那么目前高温高压染色法和热熔

染色法使用的较为广泛一些

那么这些内容就是我们这节课

想要给大家一起去学习的内容

同学们再见