元明粉和工業鹽都是強酸和強堿所組成的鹽,易溶于水。它們在染色中都具有一定的促染作用,但它們在具體作用原理和應用特點上也存在一些差異,以下是詳細介紹:
促染原理:元明粉即硫酸鈉,在染色過程中,其主要作用是通過電解質效應來促進染料上染纖維。對于一些直接染料、活性染料等水溶性染料,在染液中加入元明粉后,會增加染液中的電解質濃度,使染料分子在水中的溶解性降低,從而促使染料分子更多地聚集并向纖維表面遷移,提高染料在纖維上的吸附量和上染速率。
提高上染率:元明粉能夠有效提高染料的上染率,使更多的染料能夠與纖維結合,從而獲得更深、更鮮艷的染色效果。尤其是對于一些上染率較低的染料或纖維,添加元明粉可以顯著改善染色效果,減少染料的浪費。
穩定染色過程:它還可以在一定程度上穩定染液的性質,防止染料在染色過程中發生沉淀或凝聚現象,確保染色過程的均勻性和穩定性。通過調節染液的電解質平衡,元明粉有助于染料在纖維表面的均勻吸附,減少色差和色斑的出現。
工業鹽在染色中的作用
促染作用類似元明粉:工業鹽主要成分是氯化鈉,在染色中同樣起到促染作用。其原理與元明粉相似,也是通過增加染液中的電解質濃度,降低染料的溶解性,促使染料向纖維表面聚集并吸附,從而提高染料的上染速度和上染率。
調節染色深度:通過控制工業鹽的添加量,可以在一定范圍內調節染色的深度。適量增加工業鹽的用量,通常會使染色深度增加,但過量使用可能會導致染色不均勻、色牢度下降等問題,需要根據具體的染料和纖維種類以及染色工藝要求進行合理調整。
元明粉和工業鹽都可用于直接染料、硫化染料、還原染料、活性染料和可溶性還原染料染棉纖維時作促染劑,可調節染料對纖維的上染率。也可用于酸性染料和陽離子染料染羊毛和腈綸的緩染劑,以降低纖維吸附染料的速度達到勻染的要求。它們對染料和纖維的促染機理基本上是一致的,由于直接染料等的上色率較低,染料不易被纖維吸盡,染色后腳水中殘留染料較多加入元明粉或工業鹽后可減少染料在水中的溶解度,促進染料與纖維結合增加染料的上染率。這樣染料的用量可減少,而染成的色澤可加深。至于它們的用量,取決于染料的上色率及所需染成色澤的深淺,不可加入太多或太快,太多會使染料發生沉淀,布面造成染斑。太快,染料上色快,容易產生不勻。因此,兩者在使用前都應用水溶化,經過濾后方可加入染浴。但要注意末染色前不可加入。固染色前染液濃度較高,如先加入元明粉或工業鹽染料上染纖維過快,容易產生不勻染。一般都在染色一段時間后,將元明粉或工業鹽加入,即中途加入或可幾次加入。實踐證明,用元明粉作促染劑時,所染色澤較鮮艷、明亮,而用工業鹽作促染劑時,其效果較差。這與工業鹽的純凈度有關。因為一般工業用鹽中,除了含有較多鈣、鎂等離子外,還含少量鐵離子,而某些染料受鐵離子的影響會引起色光灰暗。也有人認為工業鹽價格便宜而不擬采用元明粉。實踐證明:染淺色、中色時,應以元明粉為佳,染深色則可采用工業鹽。
在活性染料染色時,加入鹽類物質可以起到促進上染的作用,其原理是:在溶液中纖維和染料都帶負電荷,之間產生排斥力,加入中性電解質的鹽類后鹽電離出的陽離子吸附在纖維表面纖維被包裹,染料陰離子接近纖維表面時所受排斥力便大大的減弱,染浴中加適量的鹽類會減低由于庫侖力而產生的能阻,提高染料上染率。
元明粉和工業鹽用于酸性染料絲綢、羊毛作緩染劑的機理是:羊毛和絲綢都屬蛋質纖維。纖維分子中含有-NH2基,當在酸性液中用酸性染料染色,酸液中的氫離子H+很快地擴散到纖維內部與·NH2結合·NH3+,使纖維帶正電荷而酸性染料的色素離子帶負電荷D-,由于纖維與染料所帶電荷不同,而產生離子鍵結合成·NH3·D。當染液中加入元明粉或工業鹽后,由于元明粉帶負電荷的硫酸根離子SO42-與工業鹽帶負電荷的氫離子能與染料的色素離子D產生競染而優先上染纖維中-NH3+根的位置,與之結合成:NH3CI或(:NH3)2SO4,而在高溫時,D-取代了SO42-產或C1-的位置,使染料上染從而達到緩染作用。
元明粉在印染生產中還可作印花絲織物(或有色絲織物)精練時白地色澤保護劑在精練印花或染色絲織物時,染料可能被剝落,以致沾污地色或其它同練織物,加入元明粉可減少染料的溶解度,因而不致于發生染料剝落而沾污地色。工業鹽還可作納夫妥染料打底時提高吸收量。納夫妥染棉紗時在打底浴中加入一定量工業鹽,可大大提高AS類色酚的吸收量,用工業鹽還可作磺化媒或鈉型陽離子,交換樹脂中作活化劑及胰酶的活化劑。用元明粉則無此效果。
上面介紹元明粉與工業鹽在印染上的作用機理及區別,至于用量上的區別,其兩者的關系為:5份工業鹽=6份無水元明粉=12份結晶元明粉。100份無水元明粉≈100份工業鹽~227份結晶元明粉。因為結晶硫酸鈉分子式為Na2SO4·10H20分子量為322.19,而無水硫酸鈉分子式為Na2SO4分子量為142.04,即無水硫酸鈉為結晶硫酸鈉的2.27倍。因此,無水元明粉和工業鹽的用量基本相同。如果用結晶元明粉時,其用量為無水元明粉的一倍或領域的用量一倍。
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