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作用原理
缓染作用:分散染料匀染剂能与分散染料形成暂时的结合物,降低染料在染浴中的有效浓度,减缓染料上染纤维的速度。例如,匀染剂分子可通过氢键、范德华力等与染料分子相互作用,使染料分子在染浴中处于相对稳定的状态,从而实现缓染。
移染作用:在染色过程中,匀染剂能够促进染料在纤维表面的迁移,使吸附在纤维上不均匀的染料重新分布。这是因为匀染剂可以改变纤维表面的性质,降低纤维与染料之间的结合力,让染料更容易从高浓度区域向低浓度区域移动,从而达到匀染的效果。
高温染色时的应用:涤纶染色通常在高温高压条件下进行,分散染料匀染剂需要具有良好的耐高温性能。在高温染色过程中,匀染剂能够保持其化学稳定性,继续发挥缓染和移染的作用,确保在高温下染料也能均匀地上染到涤纶纤维上。例如,一些含有特殊耐高温基团的匀染剂,在 130℃左右的高温染色条件下,仍能有效地控制染料的上染速率,保证染色效果。
在染涤过程中,常用的离子表面活性剂做匀染剂主要有以下几类:
阴离子表面活性剂
磺酸盐型:如十二烷基苯磺酸钠,具有良好的润湿性、分散性和去污能力。在染涤中,它能降低染液的表面张力,使染料更好地分散在染液中,同时有助于染料向纤维表面渗透,从而起到匀染的作用。
硫酸酯盐型:例如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐(AES),其泡沫丰富,去污力强,且具有一定的乳化和分散性能。在染色过程中,可使染料均匀地分布在染浴中,防止染料凝聚,提高染色的均匀性。
非离子表面活性剂
聚氧乙烯型:常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP)等。它们的亲水性由聚氧乙烯链提供,在水中不电离,稳定性高,不易受电解质和 pH 值的影响。在染涤时,能与分散染料分子形成氢键或范德华力结合,从而减缓染料的上染速度,达到匀染的目的。
多元醇型:如 Span(司盘)和 Tween(吐温)系列。Span 是失水山梨醇脂肪酸酯,亲油性较强;Tween 是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,亲水性较好。它们常复配使用,在染液中可作为乳化剂和分散剂,使染料乳液稳定,提高匀染效果。
阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂在染涤中一般较少单独作为匀染剂使用。阳离子表面活性剂可能会与分散染料发生电荷作用,导致染料沉淀;两性离子表面活性剂虽然具有较好的适应性,但成本较高,且在染涤中的匀染效果不如阴离子和非离子表面活性剂显著。 将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂融合使用,在染涤过程中可以发挥协同效应,从而获得更好的匀染效果 增强分散性能: 阴离子表面活性剂具有较强的静电斥力作用,能使染料粒子在染液中保持分散状态,防止其聚集沉淀。非离子表面活性剂则通过空间位阻效应,在染料粒子周围形成一层保护膜,进一步提高染料的分散稳定性。两者结合,可使分散染料在染浴中更加均匀、稳定地分散,为匀染创造良好条件。 优化缓染与移染效果: 阴离子表面活性剂可通过与染料分子的相互作用,在一定程度上减缓染料的上染速度。非离子表面活性剂能与染料形成复合物,改变染料在纤维表面的吸附和扩散行为,促进染料的移染。二者融合后,缓染和移染效果得到优化,使染料能够更均匀地分布在纤维上,提高染色的匀染性。 提高适应性: 阴离子表面活性剂的性能受溶液 pH 值影响较大,而某些非离子表面活性剂在不同 pH 值条件下都能保持较好的稳定性和性能。将两者融合使用,可以提高匀染剂对不同染色条件的适应性,在更广泛的 pH 值范围内发挥良好的匀染作用。
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