測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法
【專利摘要】一種測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其包括利用糊料制備一定含固率的原漿，并將適量原漿置于一透明圓柱形容器中；另外取適量原漿并加入待測染料，配制成色漿，然后在圓柱形容器內原漿的上端面，平整均勻地鋪設一層定量色漿；最后將圓柱形容器置于自動控溫裝置中，在溫度為60℃～95℃條件下恒溫處理1～5h，以使位于圓柱形容器內空白原漿頂部的色漿中染料向下擴散至圓柱體底部；從圓柱形容器底部取樣孔處對原漿取樣0.1～1.0g，并將取樣原漿用去離子水稀釋至10～100mL。其目的是提供一種操作步驟簡單，無需高溫高壓，實驗安全可靠，數據穩定性高，結果重現性好，可精確測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法。
【專利說明】測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，屬于染料合成【技術領域】。
【背景技術】
[0002]根據國內外文獻報道，紡織品的現代染色基本理論中有關染料在固體纖維表面吸附，以及染料在纖維內相的擴散都取得了相當成熟的研究成果。其中染料在纖維大分子上的吸附分為物理吸附和化學吸附。物理吸附主要跟分子間范德華力、氫鍵、疏水作用等有關，而化學吸附則主要靠離子鍵、配價鍵、共價鍵等來實現，作用力大小與化學鍵性質有關(染色和印花過程的吸附與擴散[M].北京:紡織工業出版社，1985.144-149)。而其中染料在纖維上的三種典型吸附等溫線，即能斯特型吸附，朗繆爾型吸附和弗萊因得利胥型吸附，都是為了描述染料在纖維上的吸附與外部介質中染料濃度的關系1染整工藝與原理(下冊)[M].北京:中國紡織出版社，2009，30-33)。而吸附染料在纖維內相中的擴散則更復雜和緩慢，是決定染料染色速率的關鍵階段。吸附染料在纖維內的擴散，首先需克服染料與纖維間發生吸附的各種作用力，同時還需克服纖維大分子鏈網狀結構所帶來的機械阻力，以及鏈段上部分官能團可能存在的排斥力，此外，染料分子擴散前進時與纖維鏈段因非彈性碰撞也會產生動能損耗等。因而，染料在纖維內相中的擴散階段是染色速率的決定階段。
[0003]上述理論同樣也適用于印花加工時染料在纖維上吸附和擴散階段。然而，染料在印花加工時所處的介質為高分子糊料組成的色漿，與染色加工時的溶液介質存在顯著不同，因而染料分別在這兩種介質中所發生的轉移也存在很大差別。其中染料在色漿中的轉移或擴散比在溶液介質中 的轉移，其所受的影響因素更多，情況也更復雜，染料擴散也更困難。故有相當比例的染料仍滯留在色漿膜中，直接導致了染料在印花加工中的利用率較低。因而，研究染料在色漿中的擴散性能對紡織品印花生產工藝的制定和控制，提高色漿中染料的轉移利用率具有重要意義。
[0004]然而，目前國內外對染料在印花色漿介質中的擴散性能、擴散模型等理論研究，非常缺乏。就其原因可能是在實際印花工藝實施過程中，織物表面的色漿膜較薄，而且印花加工時染料的轉移、吸附、擴散大多在聞溫或聞壓條件下一步完成，缺乏相關有效的實驗1旲型或手段。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種操作步驟簡單，無需高溫高壓，實驗安全可靠，測試數據的穩定性高，結果重現性好，可精確測定染料在色漿當中的擴算速率，測試方法中的擴算速率靈敏度高，針對某一特定的染料選擇性好，可測定除分散染料之外的全部染料在色漿中的擴散性能的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法。
[0006]本發明的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，包括以下步驟:
A、將適量糊料在攪拌條件下緩慢加入適量水中制得原漿，使原漿的含固量率為3~35%，然后取一定量原漿置于一內腔橫截面積為S的透明圓柱形容器中，靜置除去原漿中殘留氣泡，使圓柱狀容器中原漿上端面平整；
B、采用步驟A得到的原漿，加入待測染料，配制成色漿，然后在步驟A所述的圓柱形容器內原漿的上端面，平整均勻地鋪設一層體積為\的色漿；
C、將步驟B中完成色漿鋪設的圓柱形容器置于自動控溫裝置中，在溫度為60°C~95°C條件下恒溫處理，以使位于圓柱形容器內空白原漿頂部的色漿中染料向下擴散至圓柱體底部，并計量色漿中染料向下擴散至圓柱體底部所用時間t ；
D、從圓柱形容器底部對完成染料擴散的色漿取樣0.1~1.0g，并將取樣色漿用去離子水稀釋至10~IOOmL,在可見-紫外分光光度計上測得溶液中染料特征波長處的吸光度A;
E、分別取A中制得的適量原漿，并分別加入定量溶解待測染料，配得系列濃度Ci(i=l，2，3。。。，η)的色漿，然后按D中同樣方法測得系列染料濃度所對應的吸光度Ai (i=l,2,3。。。，η)，并以此擬合得到色漿中待測染料濃度與其吸光度的標準工作曲線方程Y=c XX+d ；其中Y是擬合工作曲線的吸光度值；X為擬合工作曲線的色漿染料濃度；c、d為常數，可通過工作曲線擬合求得；
F、依據E中得到的標準工作曲線方程，從而可求出D中取樣色漿中待測染料的濃度b； G、由以上各步驟中得到的色漿體積Vtl，擴散面積S，擴散時間t，以及取漿點色漿中染料的濃度b，可計算出單位時間單位面積內色漿中染料擴散通過的摩爾數，即擴散速率V，其
計算公式為
【權利要求】
1.測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于包括以下步驟: A、將適量糊料在攪拌條件下緩慢加入適量水中制得原漿，使原漿的含固量率為3~35%，然后取一定量原漿置于一內腔橫截面積為S的透明圓柱形容器中，靜置除去原漿中殘留氣泡，使圓柱狀容器中原漿上端面平整； B、采用步驟A得到的原漿，加入待測染料，配制成色漿，然后在步驟A所述的圓柱形容器內原漿的上端面，平整均勻地鋪設一層體積為\的色漿； C、將步驟B中完成色漿鋪設的圓柱形容器置于自動控溫裝置中，在溫度為60°C~95°C條件下恒溫處理，以使位于圓柱形容器內空白原漿頂部的色漿中染料向下擴散至圓柱體底部，并計量色漿中染料向下擴散至圓柱體底部所用時間t ； D、從圓柱形容器底部對完成染料擴散的色漿取樣0.1~1.0g，并將取樣色漿用去離子水稀釋至10~10mL,在可見-紫外分光光度計上測得溶液中染料特征波長處的吸光度A; E、分別取A中制得的適量原漿，并分別加入定量溶解待測染料，配得系列濃度Ci(i=l，2，3...，η)的色漿，然后按D中同樣方法測得系列染料濃度所對應的吸光度Ai (i=l，2，3…，η)，并以此擬合得到色漿中待測染料濃度與其吸光度的標準工作曲線方程Y=c X X+d ;其中Y是擬合工作曲線的吸光度值；X為擬合工作曲線的色漿染料濃度；c、d為常數，可通過工作曲線擬合求得； F、依據E中得到的標準工作曲線方程，從而可求出D中取樣色漿中待測染料的濃度b; G、由以上各步驟中得到的色漿體積Vtl,擴散面積S，擴散時間t，以及取漿點色漿中染料的濃度b，可計算出單位時間單位面積內色漿中染料擴散通過的摩爾數，即擴散速率V，其計算公式為:
2.根據權利要求1所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述步驟A中的糊料可為海藻酸鈉、瓜爾豆膠、羧甲基淀粉類中的一種或其兩種及兩種以上的任意配比混合物。
3.根據權利要求1所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述步驟A中原漿中含有助劑，助劑為甘油或尿素或硫酸銨，其中甘油的摩爾濃度為.7.ΟΧΙΟΛιοΙ L-1 ~5.0Xl(T7mol L—1，尿素的摩爾濃度為 4.0 X 10_7mol L-1 ~1.5Xl(T6molΙΛ硫酸銨的摩爾濃度為1.0X l(T7mol L-1~3.0X l(T7mol L'
4.根據權利要求3所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述甘油的摩爾濃度為9.0X10_8mol L-1~3.0X10_7mol ?Λ所述尿素的摩爾濃度為2.0 X I(T7H1I L-1~1.0 X I(T6H1I L-1，所述硫酸銨的摩爾濃度為0.5 X l(T7mol L-1~.1.0X KTmol L—1，所述步驟B中待測染料為酸性染料，其濃度為4g L—1。
5.根據權利要求1所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述步驟C中自動控溫裝置為恒溫金屬浴裝置(4)，恒溫金屬浴裝置(4)的頂部設有保溫蓋(2)，保溫蓋(2)采用透明材料制成，恒溫金屬浴裝置(4)內設有至少一個頂部敞口的圓柱形的容器(1)，容器(1)采用透明材料制成，所述容器(1)的底部設有取漿孔(3)，取漿孔(3)處設有堵頭。
6.根據權利要求5所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述容器(I)的側壁上設有溫度傳感器探頭(6)，容器(I)的半徑為6.8mm，容器(I)的高為50mmo
7.根據權利要求5所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述取漿孔(3)位于所述容器(I)底部的中心。
8.根據權利要求5所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述溫度傳感器探頭(6)有多個，多個溫度傳感器探頭(6)自上而下間隔排列。
9.根據權利要求6所述的測定酸性染料在色漿中擴散性能的方法，其特征在于:所述溫度傳感器探頭(6)的數量為2— 4個。
【文檔編號】G01N13/00GK104020081SQ201410256338
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】龍家杰, 陳鋒 申請人:蘇州大學張家港工業技術研究院