Сорбция - краситель
Cтраница 4
Различие в накрашивании внешних и внутренних слоев волокна обусловлено различной величиной пор, которые должны иметь большие размеры, чтобы могла происходить сорбция красителя волокном. При промывке поперечного среза водно-диоксановой смесью уменьшается набухание волокна и поры соответственно становятся уже. Когда поры сужаются до такой степени, что краситель не может больше вымываться, соответствующая зона волокна остается окрашенной. В другом случае краситель вымывается полностью, и эта часть волокна оказывается неокрашенной. Если поперечный срез получается неокрашенным, то это значит, что поры были слишком малы и краситель не мог проникнуть в волокно или они, напротив, были слишком велики и при обработке среза водно-диоксановой смесью сужаются не в такой степени, чтобы удержать частицы красителя. Следовательно, срез волокна, не окрашивается только при определенном размере пор. Этим можно объяснить тот факт, что различные слои поперечного среза могут иметь разную толщину в зависимости от способа крашения и особенно способа промывки. [46]
Это верно для всех субстантивных красителей, включая и не склонные или мало склонные к агрегированию в растворе; ясно, что молекулярные силы участвуют в сорбции красителя целлюлозой. Используя проведенные Нилом 70 измерения равновесной сорбции Хлорозолового прочно-красного К ( аминоазобензодисульфокислота - бензоил - Л - кислота) на целлофане при 25 и 90, К. Мейер вычислил молярную теплоту сорбции, оказавшуюся равной 5 ккал на моль; он считал что эта величина велика и предположил, что одна молекула красителя входит в ассоциацию с рядом гидроксильных групп. Однако расчеты Мейера основаны на неточных данных. Недавно было изучено изменение энергии в процессе крашения целлюлозы ( хлопок, мерсеризованный хлопок, медно-аммиачный и вискозный шелк) прямыми красителями. Экспериментальные данные для изотерм абсорбции 14 красителей при температурах от 50 до 100 были подвергнуты простой термодинамической обработке. Такая обработка данных равновесного крашения применима к красителям, которые не агрегируются в растворе, когда отклонение от поведения, которого следует теоретически ожидать, рассматривается как доказательство наличия агрегатов. Были сделаны два основных упрощающих допущения. Одно заключается в том, что красители ( Na D) полностью диссоциированы как в растворе, так и на волокне, и лишь анионы красителя абсорбируются целлюлозой, хотя другие ионы также проникают в волокно и обусловливают его электрическую нейтральность. Активность красителя в растворе и на волокне представлена как произведение ионных активностей, причем предполагается, что эти активности пропорциональны концентрациям ионов натрия и красителя. [47]
Изменяя температуру и продолжительность термопластификацион-ной обработки ПВС-волокон, содержание в них воды и натяжение во время этой обработки, можно в широких пределах изменять их водостойкость ( от водорастворимых до почти гидрофобных волокон), прочность, усадочные и эластические свойства, сорбцию красителей и скорость крашения и другие показатели. [48]
 |
Скорость сорбции красителя волокном при крашении. [49] |
С; 3 - при 100 С, в красильную ванну добавлен ускоритель; 4 - волокно предварительно подвергалось сильному вытягиванию или термофиксации; S - крашение при 100 С волокна, отличающегося рыхлой структурой и малым сродством к Красителю; fti и fct - константы распределения красителя между красильной ванной и волокном; S я Sa - сорбция красителя в реальных условиях крашения и при достижении равновесия. [50]
Первоначальная молекулярная структура свежесформованных волокон, не подвергавшихся тепловой обработке, характеризуется обычно высокими значениями S0, VQ и D. Сорбция красителей, виниловых мономеров и других соединений волокном происходит с большой скоростью и при наличии активных групп в полимере в сравнительно больших количествах из-за большой доступности структуры полимера. [51]
Волокно, погруженное в раствор, сорбирует краситель, причем в распределении красителя устанавливается равновесие. Сорбция красителя на волокне объясняется действием молекулярных сил притяжения между волокном и красителем. [52]
 |
Зависимость степени фиксации дисперсного красителя от изменения химического потенциала при взаимодействии с полиамидным волокном. [53] |
В нейтральной и слабощелочной среде прямые красители полиамидное волокно не окрашивают. При подкислении красильной ванны сорбция красителя волокном резко возрастает. Это дает основание полагать, что механизм крашения в данном случае такой же, как и при крашении кислотными красителями. Однако при сильном подкислении красильного раствора сорбция многих прямых красителей резко снижается. Это обусловлено малой стойкостью их в кислой среде, склонностью к образованию крупных агрегированных частиц и даже к выпадению в осадок. [54]
Это подтверждается пределом сорбции красителя: 100 г волокна максимально сорбируют 0 004 г-экв красителя. Однако одновременно не исключена сорбция красителя и за счет межмолекулярных сил. [55]
Это обусловлено тем, что при адсорбции полиакриламида на активных центрах осадка, не занятых анионами ПАВ, создаются предпосылки для ассоциации с алкильными радикалами анионов ПАВ, поскольку в структуре ПАА содержится развитый гидрофобный радикал. Все это способствует увеличению сорбции красителей из раствора. Катионные флокулянты типов ВА-2 и ВА-3 можно применять и без дополнительных реагентов, так как эти флокулянты вызывают флокуляцию отрицательно заряженных коллоидов, приводя к образованию, крупных хлопьев ( например, в высокодисперсных глинистых суспензиях), а также способствуют снижению цветности в окрашенных природных водах. Оптимальные дозы этих веществ для осветления мутных вод составляют 0 4 - 1 % массы твердой фазы или 1 мг на 7 - 10 град, цветности. Наиболее вероятно, что флокулирующее действие катионных ПАВ вызывается взаимодействием противоположно заряженных полярных групп удаляемых примесей и флокулянта. Поливалентность флокулянта обусловливает связывание взвешенных и коллоидных частиц в крупные агрегаты и их последующее осаждение. [56]
Для объяснения сорбционных явлений, определяющих любой процесс жрашения, термодинамический метод наиболее универсален. Он применим, если процесс сорбции красителя волокном носит четко выраженный обратимый характер. Это требование соблюдается почти для всех типов красителей и волокнистых материалов. Правда, при крашении волокнистых материалов активными или кубовыми красителями требование равновесности процесса сорбции выполняется не на всех стадиях технологического процесса. [57]
На ровноту и глубину окрасок кроме индивидуальных свойств красителей, связанных с их химическим строением, влияют дисперсность и форма частиц, тип вспомогательных веществ как в самой выпускной форме, так и в плюсовочной ванне. Корчагин с сотрудниками [247] установили, что сорбция красителей возрастает в ряду: анионактивные - - неионогенные - - катионактивные вещества. [59]
При повышении температуры тепловой обработки полиамидных волокон поглощение красителя проходит через минимум при 190 - 200 С. При более высоких температурах тепловой обработки сухих волокон сорбция красителя вновь возрастает, по-видимому, вследствие того, что при 190 - 200 С скорость кристаллизации найлона 6 6 максимальная и нагревание волокон до более высоких температур при - 10.6. Зависимость усадки по - водит к снижению степени кристаллич-лиамидных нитей от температуры ности. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5