從圖1 可知,3 種織物采用不同的染料染色,其上染率有一定的規律性,即:粘膠纖維>竹漿纖維>棉纖維。直接染料是通過分子間作用力和氫鍵作用與纖維相結合的;活性染料是通過共價鍵與纖維相結合的。染料與纖維反應主要發生在纖維的無定型區和晶區的表面。上染率的大小與纖維的結晶度有關。一般情況下,結晶度高,纖維的上染率相對就低。竹漿纖維是將竹片做成漿,然后將漿做成漿粕再濕法紡絲制成的纖維,其制作加工過程基本與粘膠相似,在加工過程中,晶區被破壞,其結晶度要比原竹纖維降低很多,大概為 30%左右,與粘膠比較接近,比棉的結晶度要低很多。由上述分析可知竹漿纖維與直接染料、活性染料的親和性還是比較好的,其上染率要高于棉低于粘膠。.jpg)
3.2 竹漿纖維的上染速率
采用以上工藝,染色過程中,分別于5 分、10 分、20 分、40 分、80 分準確吸取染色殘液,測量染液吸光度,并計算了不同時間段的上染率,繪制相應的上染速率曲線。圖2、圖3、圖4、圖5分別為直接桃紅2B、直接耐曬黃RS、活性紅X-2BF、活性黃M-3RE在竹漿纖維、棉和粘膠上的上染速率曲線。從中可以看出各染料在3種織物上的上染性能,如上染速度(染料上染纖維趨于平衡的速度)、上染速率(單位時間的上染量)、最初上染速率、上染平衡時間等,并且從這些因素中可以推出染料在這3 種纖維中的擴散性能的差異,從而了解這3種織物的染色親和性。染料在纖維中的擴散跟纖維的微細結構有關,纖維結晶度高,染料在纖維內部的擴散速度相對就緩慢。從理論上來說,竹漿纖維和粘膠纖維的無定形區的含量和取向度都是比較相近,則染料對它們的擴散性能也會比較接近。而棉織物的結晶度和取向度都比竹漿纖維和粘膠纖維高,所以染料對棉纖維的擴散性能會不如前兩者。圖2 和圖3 反應了直接染料在3 種織物的上染速率情況,對于這2 只直接染料,竹漿纖維和粘膠的上染速度、上染速率、初染速率及上染平衡時間基本相近,而棉的性能都較前兩者稍低,從圖4 和圖5 中也可以發現活性染料在3 種織物中的上染規律與用直接染料的基本一致,而且竹漿纖維和粘膠的上染速率曲線更為相近,它們的初染速率幾乎相同,這與理論分析是相符合的。從圖中我們還可以看出活性染料與直接染料對這3 種纖維染色的不同點。如直接染料,對竹漿纖維和粘膠的上染平衡時間幾乎一樣,約20 分鐘左右,而對棉來說,在40分鐘才能達到平衡。這是由于直接染料是通過分子間力和氫鍵與纖維結合,其染料分子較大,因此在無定型區相對較多的竹漿纖維和粘膠中的擴散速度遠大于棉上的擴散速度,圖中棉的曲線斜率是最小的,直接染料在棉中的上染速率最小;另外活性染料染色,竹漿和粘膠的染色平衡時間是在40 分鐘后,而對棉織物,在20分鐘左右就已接近平衡,但棉的上染百分率比前兩者小。這與活性染料本身結構,與纖維素結合方式有關,活性染料通過反應而結合,染料的直接性相對直接染料小。比較三者上染性能,棉的結晶度較高,上染速率相對較低,而竹漿和粘膠的上染速率基本一致,相差不大。綜上所述,竹漿纖維用直接染料和活性染料染色,其上染速率比較高。
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