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本文作者:劉梅作者單位:富麗達集團控股有限公司
測試方法及計算
1吸光度
分別稱取0.1g染料,配成1L,然后在不同波長下測定吸光度,結果見表1。
2吸光系數K的計算
根據朗伯-比爾定律K=A/ρL,染料溶度ρ=0.1g/L,測定時比色皿厚度L=1.0cm,A為已測得的各波長處的吸光度,可分別計算出不同波長處各染料的吸光系數K。
3不同溫度、時間下吸光度的測定
當3只染料混拼時,隨著染料不斷上染纖維,染液的質量濃度不斷降低,在入射波長及比色皿厚度不變的情況下,染液的吸光度也隨之下降,用分光光度儀測定染料質量濃度時,通常選擇染料的最大吸收波長處[2]作為測定波長。由表1可知,科華CF最大吸收波長為610nm,雅運BF-3B紅最大吸收波長為540nm,雅運BF-3R黃最大吸收波長為420nm,工藝1各階段吸光度測試結果見表2,工藝2各階段吸光度測試結果見表3。
4不同溫度、時間下各染液質量濃度的測定及上染曲線繪制
根據朗伯-比爾定律的加和性,列出三元一次方程,已知條件:①在最大吸收波長處的吸光度A總;②根據3.2已計算出各單色在不同波長處的吸光系數;③比色皿厚度L=1.0cm,通過解以下方程組可計算出每只染料在不同溫度、時間段的實際質量濃度通過解方程組得出各階段3只染料的質量濃度,并通過公式[上染率=(1-ρ1/ρ0)×100%,式中:ρ0為空白染液的質量濃度,g/L;ρ1為不同溫度、時間段的染液質量濃度,g/L]計算出各階段每只染料的上染率。以溫度、時間為橫坐標,上染率為縱坐標,繪制出工藝1和工藝2的上染曲線(圖4、圖5)。(1)通過圖4、圖5可看出,工藝1、工藝2條件下3只染料的上染曲線接近,配伍性較好;(2)圖4中,3只染料在整個染色進程中上染曲線平緩,加堿后各染料的上染率沒有明顯提升,3只染料的耐堿性能好,但耐鹽性差,在預先加鹽的情況下,40℃時上染率達40%左右,說明此組染料的直接性較大,
曲線分析
應延長加鹽時間;(3)由圖5上染曲線分析,在未加鹽的情況下,3只染料從40℃到80℃上染率幾乎沒有改變,在加鹽的情況下瞬間上色,容易導致色花,特別是CF藏青,對鹽很敏感,這可能是導致車間色光不穩定的原因之一。另外,在80℃下錦綸易競染上色,這也可能是車間色光不穩定的原因。
制定新工藝并跟蹤實施
兩個工藝相比各有不足,由于80℃染色溫度高,能耗大,耗時長且對錦綸有較大的沾色性,從綠色環保,節約能耗角度考慮,優先選擇工藝1。但由于工藝1在先加鹽的情況下40℃時上染率達40%左右,故考慮分次加鹽,并延長加鹽時間。故在原工藝1的基礎上調整工藝,為工藝3。在40℃按順序將助劑、染料打入,將1/3元明粉10min內打入,再將其余2/3元明粉20min打入,以1.5℃/min升溫至62℃,保溫20min后,加堿,堿在30min內均勻打入,堿全部加入后在62℃下保溫30min。工藝3屏蔽了工藝1和工藝2的缺點,將新的工藝反饋給車間,車間調整工藝后此米色錦綸/粘膠染色工藝穩定,到目前為止未再出現重現性差的問題,實踐證明了以分光光度儀測定數據為依據制定染色工藝的可行性。