【纺织知识】酸性染料溶解度提升方法
酸性染料 溶解度 提升 2020年4月14日 14:31:58
酸性染料,直接染料和活性染料都是添加剂染料,2001年的产量分别为3尖,2尖头和4.5通道。但长期以来,某些染料企业对开发研究新结构染料比较替代,而对染料的后处理加工的研究程度较薄弱。
替代染料常用的标准化试剂包括硫酸钠(元明粉),糊精,淀粉衍生物,蔗糖,尿素,二甲基乙酸铵盐等,将这些标准化试剂与原染料按比例拼混获得所需强度的商品,但它们满足不了印染行业不同印染工艺的需要。
上述染料替代剂虽然成本比较低,但可以替代性和替代比较差,难以适应国际市场的需求,只能以原染料出口。因此,扩大染料商品化中,染料的重组性和逐步是亟待
染料的预先性处理
从广义上讲,逐渐就是表面上的一种流体(应该是气体)被另一种流体所取代。否则,粉状或粒状的界面应该是气/固界面,发生转化的过程就是在染料后处理中,交替常常起着重要的作用,一般把染料加工成固体状,如粉所以染料对准性的优劣会直接影响应用效果。
水的表面能在20℃为72.75mN / m,随温度升高而降低,固体的表面能则基本不变,一般都在溶解过程中,染料难以定向而漂浮在水面是不受欢迎的。在100mN / m以下,通常金属及其氧化物,无机盐等很容易转化,称为高表面能。
固体有机物及高折射率的表面能与一般液体表面能不相上下,称为低表面能,但固体体积大小及多孔性程度而改变,范围越小,多孔形成程度的改变,则表面能愈高,其大小可以转化。因此,染料必须必须细小,染料经不同介质盐析和研磨等商品化加工后,可
酸性染料的溶解性处理
伴随小浴比,连续染色工艺的使用,印染自动化程度不断提高,自动填料,配浆的出现,液体染料的推出,要求配制高浓度和高稳定性的染液和印花色浆。染料商品中的酸性,活性,直接染料的溶解度比较好的也只有100g / L,尤其是酸性染料,有些品种甚至只有20g / L。
染料的溶解度和染料的分子结构有关,分子量,另外,染料商品化加工极为重要,包括染料的结晶方式,研磨程度,颗粒大小,助剂添加等均会影响染料的溶解度。在水中的溶解度降低高。但传统的染料商品化和标准化都是大量施加干扰,如元明粉和食盐。在水中大量的Na +使染料在水中溶解度降低。因此,提高了染料的溶解度,而不在商品染料中添加电解质。
助剂的添加与溶解性
(1)醇类化合物和尿素类助溶剂
由于加入了染料中含有一定数量的磺酸基,羧酸基,染料粒子在水溶液中易离解,并带有一定数量的阴垢。当加入形成氢键基团的助溶剂后,使染料离子表面形成水合离子保护层,促进染料分子电离和溶解,以提高溶解度。通常用多元醇如二甘醇醚,硫代双乙醇,聚乙二醇等作为染料的助溶剂。由于他们能与染料形成氢键,使染料离子表面形成水合离子保护层,阻止染料分子凝聚和分子间相互作用,促进了染料电离和离解。
(2)离子非离子表面活性剂
在染料中加入一定的非离子表面活性剂,可消除染料分子内和分子间的结合力,加速电离,使染料分子在水中形成胶束,具有更好的分散性,极性染料在构成胶束但若助溶剂分子中取代的疏水性基团,那么对染料形成的胶束其分散,增溶因此,要适当补充能量与染料形成疏水键的含芳环的溶剂。例如烷基酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯失水山梨醇酯类乳化剂,其他如多烷基苯基酚聚氧乙烯醚。
(3)木质素磺酸盐分散剂
在染料染料中,为了防止染料分子之间相互吸附(范德华力)和凝聚有一定的作用。分散剂中以木质素磺酸盐最有效,国内为进行这些都有研究。
分散染料的分子结构中不含强亲水性基团,仅含弱极性基团,所以它只有微弱的亲水性,实际溶解度很小,大多数分散染料在25℃的水中只能溶解0。1〜10毫克/升。
分散染料溶解度的高低与以下因素有关:
分子结构
分散相对分子质量较小,而含-OH,-的分散染料在水中的溶解度,是随染料分子中疏水部分的减少和亲水部分(极性基团的质量与数量)的增加而增加的。 NH2等弱极性基团裂解的染料,溶解度要高一些。相对分子质量交换,含弱极性基团置换的染料,溶解度相对要低。如分散红(Ⅰ),其M = 321,25℃时溶解度为0.1mg / L,80℃时溶解度为1。2mg /L。分散红(Ⅱ),M = 352,25℃时溶解度为7.1mg / L,80℃时溶解度为240mg /L。
分散剂
粉状分散染料中,纯染料的含量一般为40%〜60%,其余为分散剂,过滤剂,保护剂,元明粉等。其中分散剂所占的比例分散。
分散剂(扩散剂)除了能将染料的微细颗粒分散成亲水性的胶粒,稳定地分散在水中外,在超过临界胶束浓度后,变成胶束,将部分微小的染料颗粒溶解在胶束中,发生所谓的“增溶”现象,从而使染料的溶解度增加,而且,分散剂的质量越好,浓度升高,其增溶助溶作用作用。
需注意的是,分散剂对不同结构的分散染料增溶作用的大小不同,而且差异很大;分散剂对分散染料的增溶作用随水温的升高而降低,这恰恰与水温对分散染料本身溶解度的影响相反。
因为,这些染料胶粒在上染过程中又着“供应”染料的作用。,,溶解状态的染料分子被纤维吸附后,“贮藏”在胶粒中的染料会及时释放出来,以维持染料的溶解平衡。
分散染料在分散液中的存在状态
1-分散剂分子
2-染料微晶(增溶)
3-分散剂胶束
4-染料单分子(溶解)
5-染料颗粒
6-分散剂亲油基
7-分散剂亲水基
8-钠离子(Na +)
9-染料微晶的聚集体
然而,如果染料与分散剂之间的“抱合力”过大,会产生染料单分子的“供应”滞后或“供替代求”的现象。因此,会直接降低上染速率以及平衡上染百分率,导致上染慢,得色浅的后果。
可见,替代分散剂和使用分散剂时,要考虑染料分散稳定性的好坏,还应该考虑对染料上色的影响。
(一)染液温度
例如分散黄在80℃水中的溶解度为25℃时的18倍。分散红在80℃水中的溶解度为25℃时的33倍。分散蓝在80℃水中的溶解度为25℃时的37倍。若水温超过100℃,分散染料的溶解度提高的幅度大小。
这里要特别提示:分散染料的这一溶解特性会给实际应用带来隐患。例如当染液加热不匀时,温度高的染液流到温度低的地方,由于水温降低,染液达到过饱和状态,已溶解的染料就会析出,造成染料沉淀的增长,溶解度下降,导致上染率降低。
(二)染料晶型
即同一只分散染料,由于在制造过程中分散技术的不同,会形成几种晶型,如针状,棒状,片状,粒状,块状等。在应用过程中,尤其是在130℃染色时,那些较长期的晶型会向较稳定的晶型转变。
这会直接影响染料的上染速率和上染百分率。
(三)颗粒大小
一般颗粒小的染料,溶解度收缩,分散稳定性也好。颗粒大的染料,溶解度较小,分散稳定性也相对较差。
目前,国产分散染料的预期一般为0.5〜2.0μm(注:浸染要求体积为0.5〜1.0μm)。
摘要
综上所述,常规染料生产的技术水平及应用研究与预期尚有一定差距,因此在研究染料新结构的同时,还要补充染料商品化的后处理的研究,不断开发出应用性能优异,溶解好的产品和后处理工艺,从而促进增量染料行业不断地向前发展。
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