Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Крашение химических волокон диффузия красителя

    Периодическими называют такие способы крашения, при которых партия волокна, пряжи или ткани в течение более или менее продолжительного времени (например, 20—90 мин, а иногда и более) окрашивается в одной красильной ванне. При этом все физико-химические стадии (диффузия красителя в растворе или конвективный обмен обедненных красителем слоев растворов в межволоконных пространствах окрашиваемого материала, адсорбция молекул красителя волокном и диффузия Их с поверхности внутрь волокна) протекают одновременно, но с разными скоростями. Чаще всего лимитирующей стадией является диффузия красителя в волокне, особенно в первые моменты процесса крашения. [c.71]


    Размер и заряд частиц красителей в красильной ванне зависят от температуры и состава красильной ванны (например, от содержания в ней электролитов или поверхностно-актиьных веществ) и влияют на скорость перемещения красителей в ванне и их диффузию из ванны к поверхности волокна. Однако при крашении химических волокон в производственных условиях намного больше 2 и Уз, так как коэффициент диффузии красителей в водных растворах, так же как и коэффициент диффузии других растворенных веществ, равен около 10 см 1сек, а скорость их движения внутри волокна значительно меньше — /) = 10" — 10" см /сек. [c.319]

    При непрерывных процессах крашения общее количество красителя, нанесенного на волокно, зависит от степени отжима текстильного материала после его пропитки и от концентрации красителя в пропиточном растворе. Последующие процессы тепловой обработки обусловливают эффективность и полноту прохождения физико-химических процессов диффузии красителя в волокне, адсорбции и в некоторых случаях реакции молекул красителя с активными группами волокна. Незафиксированный в процессе тепловой обработки краситель удаляют из окрашиваемого материала при его последующей промывке. От полноты [c.73]

    В последнее время предлагается красить химические волокна ке в водных суспензиях, а в парах, так как большинство дисперсных красителей возгоняется. В этом случае крашение идет быстрее, поскольку в парах красители находятся в мономолекулярном состоянии и коэффициент диффузии возрастает. Прочность окрасок зависит от способности дисперсных красителей агрегироваться внутри волокна. [c.323]

    Равномерность крашения химических волокон. Основной причиной неравномерного кращения текстильных изделий являются диффузионные различия, т. е. разная скорость проникновения красителей в глубь волокна. Коэффициент диффузии О зависит от условий формования и вытягивания химических волокон и уменьшается на 2—3 порядка (т. е. скорость крашения снижается в сотни раз) при сильном вытягивании или жесткой термофиксации волокон (см. гл. И). [c.406]

    Существуют две точки зрения на механизм крашения химических волокон дисперсными красителями. Согласно одной из них, краситель в процессе крашения растворяется в волокнообразующем полимере как в твердом растворителе согласно другой,—процесс крашения следует рассматривать как адсорбцию и диффузию красителя в порах волокна и закрепление его на специфических участках доступной внутренней поверхности полимера. По современным представлениям эти различия во [c.158]


    Крашение текстильных материалов представляет собой самопроизвольный переход молекул или ионов красящего вещества из раствора в волокно. Поскольку этот процесс осуществляется в гетерогенной среде, его можно условно подразделить на несколько физико-химических стадий диффузию и конвективный перенос красителя в растворе к поверхности волокна, адсорб- [c.52]

    Все сказанное относится только к такому процессу крашения, который доведен до состояния равновесия, когда при длительном времени пребывания волокна в красильной ванне скорости адсорбции красителя волокном и десорбции его из волокна выравниваются. В реальных же процессах крашения, когда волокно находится в красильном растворе в течение очень ограниченного времени, состояние равновесия практически никогда не достигается, и влияние температуры на результаты крашения может проявляться по-разному в зависимости от степени удаленности процесса от состояния равновесия. Чаще всего в реальных процессах крашения, особенно если они проводятся по непрерывной схеме, повышение температуры приводит не к понижению, а к возрастанию накрашиваемости волокнистых материалов. Происходит это потому, что повышение температуры одновременно сказывается как на адсорбционной, так и на диффузионной стадиях общего физико-химического цикла крашения. Под влиянием температуры эффективность адсорбции снижается, скорость же диффузии резко возрастает, и если процесс сильно удален от состояния равновесия, то накрашиваемость волокна увеличивается. [c.59]

    Как выяснилось, в процессе окрашивания принимают участие и физические и химические факторы. Прежде всего краситель адсорбируется волокном, т. е. связывается с поверхностью волокна. Этот процесс происходит быстро большую роль при этом играет и поверхность пор. Затем начинается процесс диффузии — постепенное проникновение частиц красителя в глубь волокна. Диффузия протекает медленно ее продолжительностью определяется время, нужное на окрашивание волокна. Повышение температуры ускоряет диффузию, поэтому крашение ведут обычно в горячих растворах. Фиксация, т. е. связывание, красителя происходит совершенно по-разному в волокнах различного типа. [c.44]

    Поэтому условия крашения химических волокон зависят в первую очередь от диффузии красителей и от их сродства к волокну. В обоих случаях решающее влияние оказывает химическое строение макромолекул и надмолекулярная структура волокна. [c.318]

    Поскольку крашение химических волокон подробно описано в ряде монографий и обзоров, ниже будут рассмотрены только процессы диффузии красителей в глубь волокон, термодинамика крашения и влияние структуры волокна, а также особенности крашения искусственных и синтетических волокон различных видов. / [c.318]

    Поэтому можно утверждать, что на практике скорость крашения химических волокон в основном определяется только скоростью Уз, т. е. диффузией красителя в глубь волокна />1. [c.320]

    Крашение как природных, так и химических волокон представляет собой процесс взаимодействия молекул красителя с функциональными группами макромолекул окрашиваемого полимера. Необходимым условием для осуществления этого взаимодействия является диффузия красителя внутрь волокна. Скорость диффузии определяется ориентацией макромолекул в менее ориентированные участки краситель проникает быстрее. Следовательно, равномерность окрашивания волокон определяется в первую очередь равномерностью структуры волокна. Интенсивность окрашивания будет зависеть от скорости диффузии красителя. На скорость крашения и равномерность окрашивания влияют в свою очередь природа красителя и условия проведения процесса крашения. [c.185]

    При значительном увеличении времени крашения разница в количестве продиффундировавшего красителя уменьшается и соответственно повышается интенсивность и равномерность окрашивания. Однако в производственных условиях крашение производится в течение сравнительно непродолжительного времени, за которое диффузия красителя в более ориентированные, и поэтому трудно доступные, участки волокна не заканчивается. Это обстоятельство является в большинстве случаев причиной неравномерного окрашивания химических волокон. [c.139]

    Анионы красителя обладают значительно большим сродством к волокну, чем анионы вводимых солей, и поэтому они вытесняют конкурирующие с ними бесцветные анионы. Значение солей легко также понять при рассмотрении реакции крашения (II). Если в правую часть уравнения вводить электролит дополнительно к образующемуся, реакция пойдет влево, что приведет к замедлению крашения. Скорость реакции крашения резко возрастает с увеличением температуры, так как волокно набухает и увеличиваются размеры микропор, что облегчает диффузию красителя и, кроме того, ускоряется химическая реакция взаимодействия красителя с волокном. Повышение температуры на каждые 10° увеличивает скорость реакции примерно в два раза. Химическая реакция между волокнистым материалом и красителем в кислой среде быстрее проходит при температуре кипения. Для замедления процесса температуру крашения снижают и удлиняют время, в течение которого красильный раствор доводят до кипения. [c.164]


    Из двух других физико-химических стадий процесса крашения—адсорбции молекул красителя поверхностью волокна и диффузии их внутри волокнистого материала — наиболее медленной является стадия диффузии и в большинстве известных технологических процессов она определяет общее содержание и распределение красителя в волокне. [c.54]

    В отличие от процессов крашения при печатании тканей стадия диффузии молекул красителя в растворе и накопления их на поверхности волокна утрачивает свое практическое значение. Краситель приходит в контакт с поверхностью волокна сразу же после нанесения на ткань печатного состава. Однако такое упрощение физико-химической картины процесса является кажущимся, так как, во-первых, молекулы красителя в зависимости от его химической природы и строения более или менее прочно удерживаются макромолекулами загустителя, что пре- [c.66]

    Основными физико-химическими процессами при крашении кубовыми красителями являются 1) восстановление кубового красителя в щелочной среде и образование растворимой в воде натриевой соли лейкосоединения 2) адсорбция натриевой соли лейкосоединения поверхностью волокна и диффузия ее в толщу волокнистого материала 3) окисление лейкосоединения в во локне до исходного кубового красителя. [c.122]

    Крашение реактивными красителями (группа VI). Сродство красителя к волокну Д х = 60 ккал/моль и более, коэффициент диффузии >1 может колебаться в широких пределах. Этот случай характерен для крашения целлюлозных, капроновых и других волокон реактивными красителями с образованием химических связей между группами ОН или ЫНг полимера-и молекулами красителя. [c.324]

    Рассмотрев вопросы, определяющие самопроизвольный переход красителей из красильной ванны в волокно, а также диффузию н фиксацию молекул красящего вещества в полимерных материалах, перейдем к характеристике процессов крашения основных видов химических волокон различны.ми красителями. [c.166]

    При прочих равных условиях коэффициент диффузии в зависимости от степени набухания целлюлозных волокон и химической структуры красителя изменяется в пределах от 1-10 до 1-10 см с. Эти данные свидетельствуют о важности достижения при крашении максимального набухания волокна. При этом необходимо, чтобы процесс набухания волокна был обратимым п после крашения полимер возвращался в исходное состояние. В противном случае будут ухудшаться физико-механи-ческие свойства волокна. [c.167]

    Подобно прямым красителям, сродством к волокну того же физического и химического характера обладают лейкосоединения кубовых красителей, полученные путем восстановления нерастворимых красителей гидросульфитом (или при печатании — ронгалитом) в щелочной среде. При окислении лейкосоединений, сорбированных волокном, вновь образуются-нерастворимые красители — пигменты, лишенные сродства к волокну и удерживаемые на нем в силу чисто физических причин (силы адгезии, электростатическое притяжение, пространственные затруднения), рассматриваемых в теории прилипания. Многие кубовые красители дают окраски наивысшей прочности. Они находят широкое применение в печати, в частности при окраске азокрасителями для получения цветной расцветки вытравкой . Трудности получения ровных окрасок в крашении в настоящее время преодолены благодаря применению суспензионного метода крашения, по которому на волокно сначала наносят суспензию высокодисперсного красителя, а затем производят восстановление при помощи щелочного раствора гидросульфита. Это восстановление проводится или в растворе, или в паровой среде, или в расплавленном металле, или в горячем минеральном масле. Б печати применяются специальные препараты кубовых красителей, содержащие вспомогательные вещества, облегчающие восстановление, растворение, адсорбцию и диффузию лейкосоединения красителя. Растворимые в воде сернокислые эфиры лейкосоединений кубовых красителей (кубозоли и индигозоли) обладают умеренным сродством к волокну и проявляются при обработке окислителями в кислой среде. [c.83]

    Таким образом, единый цикл физико-химических явлений, обусловливающих доставку в волокно молекул красителя и фиксирование их активными группами волокнообразующего полимера, при крашении по непрерывным схемам нарушается. На стадии пропитывания волокнистого материала в основном происходит принудительное перемещение молекул или ионов красителей из пропиточной ванны в раствор, заполняющий межво-локонные пространства, и лишь в очень незначительной степени начинается заторможенная адсорбцией диффузия красителя в субмикроскопических порах волокна. При увеличении продолжительности пропитки или при инициировании на этой технологической стадии адсорбционно-диффузионных процессов степень проникновения красителя внутрь волокна может существенно возрасти. В основном же диффузионные процессы и фиксирование красителя в волокне протекают на стадии тепловой обработки после пропитки и отжима текстильного материала. [c.73]

    Вюрц [401] разбирает вопрос о связи между строением и на-крашиваемостью синтетических волокон. Вегман [402] установил закономерную связь между светопрочностью основных красителей на полиакрилонитрильных волокнах и их основностью. С повышением основности красителя его светопрочность на полиакрилонитрильных волокнах, как правило, понижается. Гленц [403] установил, что первичный процесс крашения состоит в адсорбции основного красителя поверхностью полиакрилонитрильного волокна, затем следует растворение красителя в фазе волокна и его диффузия в глубь волокна. Основная часть поглощенного красителя химически связывается кислыми груп- -пами полиакрилонитрильного волокна. Помимо этой химически связанной части, некоторая доля красителя находится в растворенном состоянии и небольшая доля — в поверхностном сорбционном слое. Наивысшей светопрочностью обладает химически связанный краситель. Фрелих [404] предлагает для облегчения процесса крашения полиакрилонитрильного волокна осуществлять 1) нарушение кристаллической структуры волокна введением в молекулы боковых цепей 2) введение в структуру полимера активных групп (окси-, аминогрупп и других) 3) применение при крашении темп. > 100° 4) создание новых типов красителей. Поцца [405] считает, что наиболее применимо для синтетических волокон крашение в условиях повышенного давления и темп. > 100°. [c.572]

    В ряде работ было показано, что общая скорость поглощения красителя определяется скоростью внешней диффузии, скоростью внутренней диффузии в волокне и скоростью химической реакции красителя с активными группами полиамида [137, 138, 146, 147, 150, 162]. Отмечено, что крашение полиамидного волокна включает солеобразование и сорбцию красителя [78]. СоответствЙ1но изотерма сорбции красителя состоит из двух участков [263]. Первый обусловлен образованием соли по концевым группам и описывается уравнением Лэнгмюра, вто- [c.12]

    Благодаря тому, что кристаллическая часть шерсти имеет спиральную структуру, а строение шелка напоминает плоскую решетку [85], в аморфной зоне происходит накопление боковых цепей, часто занимающих большое пространство (схема 1). В ней находится не только большая часть реакционноспособных групп, но и связанная химически вода, необходимая в качестве среды и для реакции и для диффузии. Совершенно очевидно, что требованием, которое предъявляется субстрату, кроме способности вступать в реакцию, является доступность реакционных центров волокна для молекул красителя в условиях крашения. В то время как в шелк краситель проникает почти беспрепятственно, попадание его молекул в шерсть затруднено защитным слоем — кутикулой, обволакивающей волокно [86]. Кутикула необходима для способности волокна свойлачиваться и ее удаление в процессе окислительной противосвойлачивающей отделки повышает доступность волокна для красителей. [c.253]

    Строго говоря, уравнение (11.2) пригодно только для совершенно круглых волокон и для начальных условий крашения, когда концентрация красителя в ванне Св практически не изменяется. Даже в этих условиях оно справедливо только при с < 0,5. Но для предварительной оценки влияния скррости диффузии красителя внутри волокон на скорость их крашения в целом и сравне--ния условий крашения различных видов химических волокон, а также для оценки влияния надмолекулярной структуры, набухания волокна и температуры крашения это уравнение вполне пригодно. [c.320]

    Вводя второй мономер, х)дновременно удается значительно облегчить крашение полиакрилонитрильных волокон. Наличие второго мономера. независимо от его химического строения в большинстве случаев ускоряет диффузию красителя в глубь волокна. Применение мономеров, содержащих НЗОз, СООН, МНг, пиридиновые и другие активные группы (до 2—3% от массы сополимера), увеличивает сродство красителя к волокну, т. е. повышает прочность окраски к стирке и трению. [c.360]

    Из сказанного выше следует, что нервное молекул красителя к поверхности волокнистого материала может быть осуществлен очень эффективно при быстрой смене обедненных красителем слоев красильного раствора вблизи поверхности волокна. Общий эффект крашения определяется также сорбцией красителя поверхностью волокна и диффузией в нем окрашенных частиц. Эти две стадии любого процесса крашения определяются химической природой полимера (наличием функциональных групп —ОН, —ННг, —СООН, их количеством и достушостью), а также его структурой, т. е. степенью кристалличности, размером и числом субмикроскопических пор и т. д. [c.153]

    Для крашения найлона можно применять и кубовые красители, но при этом необходимо повысить температуру крашения с целью увеличения скорости диффузии красителя внутрь волокна, которая в случае найлона ниже, чем в случае целлюлозных волокон. Это изменение условий крашения требует применения более стойкого восстановителя, чем гипосульфит натрия, для предотвращения чрезмерного окисления кислородом воздуха для этой цели можно успешно применять формазол (ронгалит).. Было найдено, что восстановленные красители на найлоне часто обладают стойкостью к атмосферному окислению, поэтому для получения требуемого оттенка необходимо провести процесс химического окисления перкарбонатом натрия или персульфатом аммония. На целлюлозных волокнах кубовые красители обладают исключительной светопрочностью, но при крашении найлона результаты гораздо хуже. Причины такого различного поведения на найлоне и хлопке не вполне ясны. Одно из возможных объяснений заключается в том, что на хлопке краситель агрегирует или кристаллизуется в волокне под действием последующей обработки в кипящем мыльном растворе, в то время как в случае найлона это изменение произойти не может вследствие плотной структуры волокна. Кубовым выкраскам на найлоне можно придать более высокую светостойкость путем обработки их паром, но в то же время это уменьшает стойкость волокна к истиранию. Все это заставляет предположить, что краситель мигрирует на поверхность волокон и там кристаллизуется. Безусловно, после такой обработки частички красителя становятся крупнее. Считают, что последующая обработка различными оксисоединениями также увеличивает светостойкость. Миграция красителя на поверхность значительно уменьшает ценность кубовых красителей для крашения найлона, однако отдельные представители этого класса могут найти практическое применение. [c.482]

    Процесс крашения текстильных материалов представляет собой са-мопроиавольный переход молекул красящего вещества цз раствора в волокно. Условно этот сложный физико-химический процесс можно подразделить на несколько стадий диффузию молекул красителя в растворе по направлению к поверхности волокна, сорбцию молекул красителя этой поверх1ностью и диффузию его внутрь волокнистого материала. Роль каждой из перечисленных стадий не всегда однозначна и определяется условиями проведения процесса крашения, природой красящего вещества и окрашиваемого полимера, а также средой, в которой осуществляется этот процесс. [c.151]

    Указанная особенность затрудняет крашение и химическую модификацию готовых, т. е. вытянутых и термообработанных ПАН волокон. Эти стадии технологического процесса, резко уменьшая пористость и доступность волокон, снижают диффузию различных веществ, например красителей, в глубь волокна в десятки и сотни тысяч раз. [c.143]


Смотреть страницы где упоминается термин Крашение химических волокон диффузия красителя: [c.159]    [c.1478]    [c.1478]   
Физико-химические основы технологии химических волокон (1972) -- [ c.320 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Волокна химические

Крашение

Крашение химических волокон коэффициент диффузии красителей



© 2025 chem21.info Реклама на сайте