【doc】阳离子改性纤维素纤维的染色机理探讨

【doc】阳离子改性纤维素纤维的染色机理探讨 阳离子改性纤维素纤维的染色机理探讨 l8 f 丝绸SILK1991年第7期 研究 探讨阳离子改性纤维素纤维的染色机理探讨 张计春王光明 (浙江丝绸工学院) 【摘要】纤维素纤维经阳离子接枝改性后,对直接翠蓝GL的上染率能提高2,3 倍.其染色机理 基本符合朗缪尔(Langmuir)吸附等温线,染料与纤维间除氢键,范德华力结奇外,还 有离千键 存在. 主西词:纤维素纤维;阳离子改性;上染 纤维素纤维常用直接染料染色.但大部 分直接染料的色牢度不够理想,且部分染料 (例翠蓝GL)的上染率极低.为此我们对 纤维素纤维经过阳离子接枝改性,使纤维接 上阳离子基团(季铵离子),增加了染料与 纤维的结合力,使多种直接染料的上染率及 色牢度获得一定的提高,尤其对直按翠蓝 GL绳状染色工艺,其上染率可提高2,3 倍,此技术已被工厂应用于生产. 本文是在上述技术的基础上,对其染色 机理进行了研究,结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明用阳离子改性的 纤维索纤维与未改性纤维比较,染色机理已 发生变化,基本符合朗缪尔吸附等温线,染 料与纤维问除有氢键,范德华力结合外,还 有离子键存在. 一 ,试验材料及物品 织物:富春纺熟坯. 染料:直接翠蓝G_l颤.i藏青5R, 兰纳芯蓝GL'酸性黄G,酸性品蓝6Bo 助剂:阳离子改性剂(自行研制,为蓝 40%),其他 绿色粘稠液体,含固量约35, 助剂均为工业商品助剂. 化学药品: 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 酸碱用分析纯试剂,其 他均为化学纯试剂. 仪器:721分光光度仪,PHS-2C酸 度仪等.' 二,试验内容及工艺条件 1,织物改性工艺 改性荆2%(0.W.f) 碳酸钠0.2g/L(15rain后加入) 浴比1:25,温度95?,时间 45min 2,染色工艺 直接翠蓝GL1%(oWf) ………!.………………………… 分广阔.通过八五期间的努力,使本市的 茧丝绸及其副产品加工业,化学工业,机械 工业等初具规模,为.九五本市的工农业经 济的发展奠定了坚实的物质技术基础. 综上所述,由于茧丝绸行业是一种复杂 的系统 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ,如实旄不当,会产生适得其反 的效果,为此在开发中必须统一认识,升华 开放意识.建立茧丝绸专业机构,以搏调好 农工贸合作关系,对本市茧丝绸全行业,进 行全方位的宏观指导.立足科技兴业,重视 情报信息,加强企业管理和人才培养,方能 实现以上目标. 编洼:洪德岐同志是东台市缫丝厂总工程师, 奉文从江苏省盐城市纺织工程学会1990年交流论 文中选辑. 1991年第7期丝绸SILK 平平加01g/L 氯化钠X 浴比1:25,温度95?,时间 60min. 3,上染速率曲线制作 染色配方及工艺条件 直接翠蓝GL1% 氧化钠1Og/L 浴比1:25,温度95?1?,时间X. 4,等温吸附曲线制作 染色配方及工艺条件 直接翠蓝GL分别为O.2,O4O8, 12,25,5g/L 氧化钠10g/L 浴比1:25,温度95?1?,时间 120mirl. 5,酸性染料染色试验 染色配方及工艺条件 酸性染料1% 平平加O1g/L 浴比1:6o,温度95~C.时间60rain. 三,试验情况及讨论 1,上染率 将阳离子改性织物与未改性织物用直接 翠蓝GL进行电解质(NaC1)对染色的影 响试验,结果如图1所示.未改性织物的 上染百分率随NaCI用量的增加而增加,而 改性织物略有下降. —, 由于纤维素纤维f改 .分子中有大量的羟基 ;o{l-存~女T-,使其具有较强}{I丁'K f的吸湿膨化性以及与 ?}/染料形成氢键的能 [_广—亩—力,同时这些羟基也 a"具有弱酸性,在中性 圉1NaC1对直接翠蓝或弱碱性浴中能离解 GL上染的影响成纤维素负离子,带 有负电荷:CeI1一OH—Ce1卜O一+H使纤维 表面有Zeta电位存在.直接翠蓝GL是阴 离子染料,在染液中也离解为色素负离子 Na2D一2Na+D . 在染色时,纤维素负离子与染料色素负 离子之间存在库仑斥力,阻止染料向纤维靠 拢上染.当染液中加入NaCI等电解质后能 降低纤维表面的Zeta电位,即能降低或克 服纤维上的电荷对染料色素离子的库仑斥 力,所以未改性织物的上染百分率随NaCI 用量的增加而增加对于改性织物,由于纤 维上已引人带正电荷的阳离子,使纤维表面 的Zeta电位降低,纤维与染料斥力变小, 故染浴中加入电解质对其影响不大.解质 用量增加,上染百分率有下降趋势,这可能 是由于染液中电解质的存在,使染料的聚集 倾向增加,对上染不利;同时电解质也能降 低纤维表面的正电荷,起了缓染作用.上述 可能是上染百分率下降的原因. 从图1还可以看到,未改性织物在 NaCI用量40g/L对,上染百分率最大 (约27%),而改性织物不加NaCI或NaCI 用量在0,10q/L时,上染百分率可达 85%左右,约是前者的3倍.这种现象单 从染料与纤维的素和力只是物理吸附来解释 是不够的,有可能改性织物的上染机理发生 了变化,使上染百分率成倍提高. 2,上染速率 上染速率曲线如图2所示,未改性织 物染色需40min才基本达到平衡;改性织 物在10-20min就可达到平衡,而平衡上 染百分率远比未改性织物高,这可能是改性 纤维引入的一些阳离子基团与阴离子染料的 围2上染速率曲线 丝绸S玎LK1991年第7期 结合力加强,使初染率,上染速率均得到提 高之故 3,染料吸附形式 改性织物染色时,发现其上染百分率, 上染速率均有较大幅度提高,特别是上染百 分率提高近3倍,染料和纤维结合的机理 可能发生交化,为此制作了等温吸附曲线, 如图3所示. (12】日 图3等温吸附曲线 从图3可明显看出,改性与未改性织 物的染色等温吸附曲线属不同类型. 图4未改性彗{物染色 图4表明,未改性织物染色Ig[D】.与 ig[O1s成直线关系证明直接翠蓝GL对 纤维素纤维上染符合弗莱因德利胥 (Freundlich)吸附等温线,纤维素纤维在 含有一定浓度NaCI的染浴中上染直接染 料,符合这种类型.这种吸附是物理吸附, 染料在纤维上吸附没有特定的位置而呈多分 子层吸附,即为非定位吸附 从图5可看出改性织物染色与 基本成直线关系,说明阳离子改性后的纤维 素纤维用直接翠蓝GL染色,上染机理已发 生变化,基本符合朗缪尔吸附等温线,这种 类型与酸性染料染羊毛的上染机理相似,朗 缪尔吸附属于化学吸附,染料被吸附在纤维 的特定位置上,呈单分子吸附,即为定位吸 附,这证明改性纤维用直接染料染色除了氢 键,范德华力结合外,还存在纤维上的阳离 子基团和染料阴离子的离子键结合 —L 【?j 图5改性织物染色 4,酸性染料上染性能 我们选用酸性藏青5R,兰纳芯蓝 GL,酸性黄G及酸性品蓝6B对改性的和 未改性的富春纺进行染色试验,结果见表 改性织物与未改性织物上染率比较 改性骞j物素改性胡曲染辩名称 上染率(%)上染卓(%) 酸性赢青5R5I9I32 兰纳芯蓝,GL4"/442.I7 酸性黄G64.980.50 酸性品蓝6B69.104.49 表中数据说明纤维素纤维通过阳离子改 性后,酸性染料也能上染,从而进一步证明 染色机理发生了变化,纤维与染料之间的结 合不但有氢键,范德华力作用,还有离子键 存在. 四,结论 1,纤维素纤维通过阳离子接枝改性 后,能显着提高直接翠蓝GL的上染率,其 染色机理发生了变化,基本符合朗缪尔吸附 等温线,染料与纤维阔除氢键,蓖德华力结 合外,尚有离子键存在. 2,阳离子改性纤维素纤维对酸性染料 也具有直接性,这对色泽鲜艳的酸性染料代 替直接染料色谱不全开辟了一条新的途径