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文檔簡(jiǎn)介
1、染料的聚集是一個(gè)非常普遍的現(xiàn)象,會(huì)影響染料在染液中的擴(kuò)散,在纖維織物上的吸附及鍵合,也將影響最終的染色效果。在現(xiàn)今普遍應(yīng)用的活性染料小浴比染色、冷軋堆染色和液狀活性染料等技術(shù)中,活性染料在溶液中的高濃度使染料分子在染液中處于更加復(fù)雜的狀態(tài),因而極有必要對(duì)染料分子在染液中的存在狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的研究。本文以活性橙13為主要研究對(duì)象,采用粘度法,電導(dǎo)率法,超微量分光光度法和顆粒直徑測(cè)試法對(duì)活性染料高濃度染液的聚集性能進(jìn)行研究,探索染料分子在染液
2、中的存在狀態(tài)。
首先,本論文探索了活性染料溶液在不同條件下的電導(dǎo)率變化與活性染料在溶液中聚集情況的關(guān)聯(lián)關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn):1)染液電導(dǎo)率的變化與染料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān),分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,水溶性基團(tuán)較多的活性染料溶液具有更高的電導(dǎo)率,聚集傾向相對(duì)較小;活性染料溶液電導(dǎo)率與染料濃度和溫度存在遞增關(guān)系,各染料溶液電導(dǎo)率的變化存在一定的臨界區(qū)間:染料濃度區(qū)間為30~40mmol/L,溫度為50℃左右,電導(dǎo)率在該區(qū)間前后的變化率存在著差異,主要原因
3、是高濃度條件下染料分子出現(xiàn)聚集,抑制了染料的電離,而提高溫度則有利于染料的解聚。2)染料溶液中添加硫酸鈉產(chǎn)生的同離子效應(yīng)使染料聚集情況加劇,但是硫酸鈉濃度低于3g/L時(shí)染液的電導(dǎo)率反而增大,可能是微量電解質(zhì)產(chǎn)生的鹽溶效應(yīng)增強(qiáng)了染料的電離度,這將有利于染料的溶解;陰離子表面活性劑在50℃時(shí)對(duì)染料溶液穩(wěn)定性提高有顯著效果。
其次,本論文研究了高濃度活性染料溶液在不同條件下的粘度及其變化規(guī)律,結(jié)果表明:
1)活性橙13染液
4、粘度通常情況下隨著染料濃度的提高而增大,升高介質(zhì)溫度和pH值可以使溶液的粘度降低,染料聚集體逐漸解聚。但在高濃度狀態(tài)下會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)律的異常變化:濃度增至70mmol/L以上時(shí),染液粘度突然增大,80mmol/L以上的染液在溫度50~70℃范圍內(nèi)出現(xiàn)先增大后降低的變化,一定濃度的染液粘度在介質(zhì)pH值為5~6的范圍內(nèi)呈突躍式降低趨勢(shì),這些都可能與高濃度染液中染料的聚集和溶解狀態(tài)改變有關(guān)。
2)加入電解質(zhì)會(huì)使高濃度的活性橙13溶液粘度
5、近似呈線性增大,導(dǎo)致溶液中染料分子聚集嚴(yán)重,但升高溫度可緩解可電解質(zhì)對(duì)染料分子的影響;適當(dāng)溫度下添加陰離子表面活性劑雖會(huì)使溶液粘度增大,但其溶液的穩(wěn)定性可能提高,而添加非離子表面活性劑對(duì)活性染料溶液粘度和聚集程度的影響較小。
第三,本論文采用結(jié)合染料顆粒粒徑測(cè)試的UV/Vis分光光度法研究了高濃度活性橙13溶液在不同條件下的聚集狀態(tài)。結(jié)果表明:
1)高濃度條件下,染料溶液的λmax發(fā)生紅移,伴隨染料顆粒粒徑增大,表明
6、染料分子逐漸形成不同的聚集體。在40mmol/L染料濃度下,升高介質(zhì)溫度或pH值時(shí),染液的λmax呈藍(lán)移,染料顆粒直徑呈減小趨勢(shì),表明升溫或增大pH值可使聚集體大幅度解聚,但溫度的作用只能使染液對(duì)可見光吸收的藍(lán)移至λmax=495nm,表明溫度的作用并不能使染料聚集體完全解聚;
2)加入含不同金屬離子的電解質(zhì)后,活性橙13染液的最大吸收波長(zhǎng)均發(fā)生一定程度的紅移,并伴隨染料顆粒直徑的變化,反映出加入電解質(zhì)將導(dǎo)致高濃度活性染料溶液
7、嚴(yán)重聚集;同價(jià)離子對(duì)染液聚集的影響程度為K+>Na+>Li+,而二價(jià)的Ca2+、Mg2+對(duì)染液聚集程度的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一價(jià)的Na+;
3)50℃時(shí)尿素對(duì)40mmol/L染液的助溶效果顯著,當(dāng)其濃度達(dá)到150~175g/L時(shí),其助溶作用達(dá)到最大,繼續(xù)提高尿素濃度,染液的λmax和染料顆粒平均直徑保持不變;相比尿素,助溶劑TM-1加入量?jī)H為尿素1/10時(shí)即可使染料溶液具有相同的解聚效果,表明TM-1對(duì)染料溶液具有更好的解聚效果;而水
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