09南湖学院论文(设计)过程材料模板(2)

2019-01-27 16:25

两者同时伴随平行的水解反应 3.影响染料性能的因素 3.1染料的结构的影响

毛用染料的活性基类型多种多样。按传统染色法,含单活性基染料中,固色效率以α一溴丙烯酰胺(63%)为最高,二氟一氯嘧啶(49%)居第二,但相对来说都还比较

羊毛侧链与乙烯砜基反应,羊毛侧链与氟氯嘧啶基的反应,羊毛侧链与溴代丙烯酰胺的反应均为共价键合,色牢度比较好。活性碳一碳双键与半胱氨酸反应形成的硫代醚比由卤代嘧啶与羊毛半胱氨酸形成的硫代醚键更为稳定,牢固度更好。 (1)含二个一氯三嗪基的固色率比含一个一氟三嗪基(MVr)的固色率低;

(2)含有一氟三嗪(Mrr)/乙烯砜(VS)双功能组合的固色率不及一氯三嗪(MCT)/乙烯砜 双功能组合的固色率;

(3)含一氯三嗪(MCT)/乙烯砜(VS)双功能组合的固色率与含二氟一氯嘧啶(DFMCP)双组合的相当¨ 。两者在优选中均胜出,后者颜色更鲜艳,且更为坚牢。

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3.2大豆蛋白纤维结构的染色性能分析

大豆蛋白纤维织物染色应用较多的是活性染料,它具有色泽鲜艳,适应性强、成本低等优点。活性染料与大豆纤维以共价键方式结合,由于不同蛋白质纤维活性氨基酸含量不同,因而所需染色条件及与活性染料反应的程度也不相同。大豆蛋白纤维用活性染料染色时,只需维持一定的碱度,不需要较多的纯碱。这有利于丝氨酸、苏氨酸羟基的离子化,促使胱氨酸中的双硫键转变成巯基和聚乙烯醇仲羟基的离化,进而促进大豆蛋白纤维与活性染料的反应。活性染料因母体结构、活性基、桥基(连接基)的不同,对大豆蛋白纤维的染色性能会有所差异,所以并不是所有的活性染料都适合于大豆蛋白纤维的染色。

从纤维结构上观察其染色的均匀性和染透性的结果表明,一般中性染料匀染性较差,织物染色后易暴露纤维、纱线和织造的不均匀性,故遮盖性较差。另外,中性染料分子大,染料的透染性不佳,故大豆蛋白纤维选用中性染料染色应谨慎。还原、硫化染料需在强碱条件下进行,一般不采用。直接染料由于水洗牢度较差,故除个别色相外通常不采用。弱酸性、活性染料比较适用于大豆蛋白纤维织物的染色,一般来说,染料分子小,初染率低,染色均匀性和透染性好。

4.影响染色的因素

4.1染色PH值及温度的影响

以活性黄M-3RE、活性深蓝M-3GE、活性艳红M-3BE为例,进行列表对比。

表1 不同p H 值、不同

染色温度下三种活性染料上染锦纶的K/ S 值统计表

由上表可知PH值 越低,染色温度越高,固色率越高,当染色PH=5并且染色温度为95℃

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时K/S最大,染色效果最好。

4.2电化学对染色动力学影响

表2 在不同温度下采用(2.0V)和不采用电化学染色时的扩散系数 温度℃ 60 70 80 90 扩散系数(C) 3.519 扩散系数(E) 9.406 3.334 8.622 3.325 8.462 2.1909 6.356 (E)采用电化学进行染色:(C)不采用电化学染色 同时采用(2.OV)和不采用电化学染色比较可降低约17.5%的上染活化能增大染料的扩散系数,提高生产效率。

在电化学染色中,染料除了依靠染液的流动以及染料在染浴中和在纤维中的化学位差外,并且借助于电极间的电位差,依靠离子的定向通过增强染料离子的穿透能力,降低染料上染色活化能来完成染色,从而增进染料的上染,加大染料表面和内部的浓度差,促进染料在纤维内部的扩散,提高扩散系数。

4.3染色过程染液流动对染料扩散速率的影响 4.3.1染料在染浴中的扩散方程

在染液流动情况及相应的初始条件和边界条件下推导出的染料对流扩散方程为

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式中 C表示染料浓度,Fc表示水解等化学反应消耗染料的速率.若反应为一级反应则Fc=kc,k为一级反应速率常数

当Fc=0,流速μ=0时得到染浴静止时的染料扩散模型

运用流体力学理论建立了染料在染液中的对流扩散动力学模型,并对染液静止和流动时染料的扩散方程进行了求解.得到染料在染液静止和流动状态下的扩散速率。然后得出染液流动能大大加快染料在染浴中的扩散速度,进而提高了上染速率。由此可以得出适当增强染液循环和加快染液流速可以提高上染速率。

4.4活性染料的匀染与移染

活性染料染色一般分两个阶段。前一阶段是利用促染剂进行上染,使染料尽量被纤维吸尽,后一阶段是利用碱剂固色。目前大多数染色都采用中温型含乙烯砜活性基的染料,其特点是具有较好的移染性,但在促染剂的作用下其直接性增强,移染性降低。当加入碱剂后,染料与纤维发生固色反应。染料的移染性进一步降低。活性染料的分子结构及活性基不同,其移染性也不同。

匀染效果与染料的匀染性、纤维的结构、染色前加工的均匀性、染色工艺的合理性、染色设备及操作情况等。控制匀染的主要途径是缓染和移染,缓染的途径是控制上染速率,使织物的匀染程度均高于临界匀染程度。主要是通过控制上染温度和加入缓染剂来实现,采用什么温度取决于染料类别和染色设备。是否要加缓染剂及加入数量取决于染料的匀染性和染色设备条

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三、总结部分(将全文主题进行扼要总结,提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测)

活性染料染色动力学的研究有利于对染色过程进行控制,控制好上染过程的有关因素,从而获得更合适的上染速率以及良好的匀染和透染效果,提高生产效率。

四、参考文献

[1]张淑芬.活性染料的现状与展望.染料与染色,2008,45(1);1-7

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