摘 要: 探討了上染溫度、時間、染料用量和鹽用量對直接染料上染牛角瓜纖維的影響,以及沙拉菲尼爾染料翠藍對牛角瓜纖維上染的吸附類型.結果表明沙拉菲尼爾直接染料上染牛角瓜纖維的最佳工藝為:7O℃,60~70 rain,染料用量l%(owf),鹽用量20 g/L;直接染料沙拉菲尼爾翠藍對牛角瓜纖維的上染~ Freundlich類型的吸附等溫線描述.
牛角瓜纖維是一種天然纖維素纖維,經(jīng)SEM觀察,纖維表面光滑、無扭曲,橫截面中空度高達80%~90%,該纖維可替代棉纖維而用于紡織生產,織成的面料具有絲綢的滑爽質感,又有類似棉織物的透氣性和舒適感 ,是一種生態(tài)環(huán)保的新型纖維材料.但牛角瓜纖維的剛性大,無天然扭曲,對纖維的紡紗不利.國外學者對牛角瓜纖維進行一定的預處理后,再與棉、滌綸或粘膠纖維進行混紡,可以改善其紡紗性能.
牛角瓜纖維的染色性能目前還沒有相關的報道,因此,本文針對沙拉菲尼爾直接染料上染纖維的染色過程以及染色溫度、染色時間、鹽用量和染料用量對纖維上染率的影響,以及直接染料在牛角瓜纖維上的吸附特征進行了探索性研究.
1 試驗
1.1 材料及儀器
材料:牛角瓜纖維(云南1.染料:沙拉菲尼爾黃、沙拉菲尼爾大紅、沙拉菲尼爾翠藍f亨斯邁公司).
設備:u一3310紫外分光光度儀(日本日立公司),JSM一5600LV型SEMf日本JEOL廠家),uV一2000紫外可見分光光度計[龍尼柯(上海)儀器有限公司】,YP502一N分析電子天平(上海精科1,JY常溫電腦程控染樣機(江蘇靖江市華泰染整設備有限公司1.
1.2 纖維形態(tài)結構測定
用SEM觀察牛角瓜纖維表面及橫截面結構.測試條件:溫度為20℃,相對濕度為65%,加速電壓為15kV,高真空分辨率為3.5 nm,低真空分辨率為4.5 rim,放大倍數(shù)為1 8~300 000,橫截面制樣方法為液氮脆斷,測試前樣品經(jīng)噴金處理.
1.3 最大吸收波長測定
精確稱量0.100 g直接染料,定容至100 mL,取1mL定容至50 mL(稀釋5O倍至0.02 g/L).用紫外分光光度儀在350~700 nm全波段掃描,測其波長與吸光度的關系曲線,從而找出染料的最大吸收波長.
1.4 染色工藝曲線
1.5 制作標準工作曲線
準確配制不同質量濃度的染液,在最大吸收波長下測定其吸光度A,以染液質量濃J~p(mg/L)為橫坐標,吸光度A為縱坐標,進行線性回歸分析,得到染液質量濃度與吸光度相關的標準曲線.
1.6 上染百分率的測定
將配好的染液先吸取10 mL,再稀釋幾倍,然后將l g纖維用30 mL染液染色,染色結束后,將水洗殘液和染液合并,稀釋到原來染液體積的m倍,然后按下式計算上染百分率E:
式中:B為染色殘液吸光度,m為染色殘液稀釋倍數(shù),A為染色原液吸光度,n為染色原液稀釋倍數(shù).
2 結果與討論
2.1 牛角瓜纖維的形態(tài)結構
由圖1(a)知,牛角瓜纖維的橫截面接近圓形,中空度高,纖維壁薄.纖維壁厚0.6~1.2 m,中腔直徑與壁厚比值約為26,中空度達90%/~J2.圖l(b)縱向表面光滑,呈圓柱形,幾乎無扭曲.
2-2 直接染料的最大吸收波長
根據(jù)圖2得出,沙拉菲尼爾翠藍、沙拉菲尼爾大紅和沙拉菲尼爾黃的最大吸收波長A 分別為608nm、495 nm和402 nm.
2.3 影響直接染料上染率的因素
2-3.1 鹽用量
由圖3可知,隨著氯化鈉用量的增加,染料上染率不斷增加,20 g/L時,上染率為49.17%,繼續(xù)提高鹽用量,染料上染率提高不大.主要原因為加入適量的中性電解質可以屏蔽纖維表面的負電荷,纖維表面的動電層電位變小,使染料更容易吸附到纖維上去,增強染料的直接性,促進染料的上染,而過量電解質將引起染料聚集,減少染料與纖維的結合.因此,鹽用量20g/L較為合適.
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