活性染料在水中具有非常好的溶解状态。活性染料主要依靠染料分子上的磺酸基溶解于水。对于含有乙烯砜基团的中温活性染料,除磺酸基团外,其β-乙基磺基硫酸盐也是很好的溶解基团。在水溶液中,磺酸基上的钠离子与乙基磺硫酸基上的钠离子发生水合反应,使染料形成阴离子并溶解在水中。活性染料的染色是依靠染料的负离子对纤维进行染色。活性染料的溶解度超过100g/L。
大多数染料的溶解度为200-400克/升,有些染料甚至可以达到450克/升。
但在染色过程中,染料的溶解度会因各种原因而降低(甚至完全不溶)。
当染料的溶解度降低时,部分染料将从单一的游离负离子转变为颗粒,颗粒间的电荷斥力大大降低。
颗粒与颗粒会相互吸引而形成团聚
在这种聚集过程中,染料颗粒聚集成聚集体,然后聚集成聚集体,最后形成絮凝体。絮状物虽然是松散的集合体,但由于其周围正负电荷形成的双电层,一般染液的剪切力很难将其分解,絮状物很容易附着在织物上。表面有沉淀,导致表面沾污或染色。
染料一旦出现这样的结块,色牢度就会明显下降,并会造成不同程度的沾色、污色、污色。对于某些染料来说,絮体在染液的剪切力作用下会进一步加速聚集,引起脱水和盐析。一旦发生盐析,染色的颜色就会变得极浅,甚至不染色,即使染色,也会是严重的色斑、污点。
活性染色
染料聚集的原因
主要原因是电解液。在染色过程中,主要电解质是染料促进剂(硫酸钠粉和盐)。染料促进剂中含有钠离子,染料分子中钠离子当量远低于染料促进剂。正常染色过程中钠离子的当量数和促进剂的正常浓度,对染料在染浴中的溶解度不会产生太大影响。
然而,当助染剂的量增加时,溶液中钠离子的浓度也增加。过量的钠离子会抑制染料分子溶解基团上钠离子的电离,从而降低染料的溶解度。
当染料促进剂的浓度超过200g/L时,大多数染料会发生不同程度的聚集。
当染料促进剂的浓度超过200g/L时,大多数染料会发生不同程度的聚集。
当助染剂浓度超过250g/L时,团聚程度会加剧,首先形成团聚体,然后在染液剪切力的作用下迅速形成团聚体和絮凝体。对于一些溶解度较低的染料,部分会发生盐析,甚至脱水。
不同分子结构的染料具有不同的抗聚集性和抗盐析性。溶解度越低,抗聚集性和抗盐析性越差。
染料的溶解度主要由染料分子中磺酸基的数量和β-乙基砜硫酸盐的数量决定。
同时,染料分子的亲水性越大,溶解度越高,亲水性越低,溶解度越低。(例如,具有偶氮结构的染料比具有杂环结构的染料更亲水。)此外,染料的分子结构越大,溶解度越低,分子结构越小,溶解度越高。
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发布时间:2020年8月1日