对PAMAM改性海藻酸钙纤维的吸附等温线则属于能斯特(Nernst)类型[21]。直接染料在海藻酸钙纤维上的上染,类似于直接染料在纤维素纤维上的上染,但由于没有添加促染剂,使得直接染料在海藻酸钙纤维上的平衡上染百分率较低。改性海藻酸钙纤维中的PAM-AM树形分子能将直接染料吸附并包裹在其空腔结构内部,相当于将直接染料溶解在纤维中,所以其吸附类型属于能斯特型。同时, PAMAM对直接染料的“溶解作用”,大大提高了染料在纤维上的平衡上染百分率,且提高的程度随着纤维中PAMAM含量的增加而增加。
2.3 染色亲和力
亲和力是染料从其在溶液中的标准状态转移到它在纤维上的标准状态的趋势和量度,是染料对纤维上染的特性指标。亲和力越大,表示染料从染液向纤维转移的趋势越大[22]。根据染料对纤维的亲和力公式,可以计算出不同温度时直接染料湖蓝5B对PAMAM改性海藻酸钙纤维的亲和力,所得结果见表1。
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从表1可以看出,染料对纤维的亲和力随染色温度的升高和纤维中PAMAM含量的增加而增加。如前所述,增加纤维中的PAMAM含量,相当于增加染料的染座;而升高染色温度,则加速染料在纤维中的扩散,促进纤维上染。
2.4 染色热和染色熵
染色热是每摩尔染料从染液转移到纤维上所吸收的热量,标志着上染过程中各种分子间的作用所产生的能量变化,其计算采用式(3);染色熵是每摩尔染料从染液转移到纤维上所引起的物系熵变,其计算采用式(4)[22]。根据式(3)和(4)可计算出直接染料湖蓝5B上染PAMAM改性海藻酸钙纤维的染色热(ΔH°)和染色熵(ΔS°),所得结果见表2。
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表2中,染色热呈负值,表示直接湖蓝5B的上染改性海藻酸钙纤维过程是放热反应,染色热负值绝对值越大,表示染料被吸附到纤维上的作用力越强,染色亲和力越大。从表2可以看出,直接湖蓝5B上染PAMAM改性海藻酸钙纤维的染色热随着纤维中PAMAM含量的增加,其绝对值逐渐增大。说明直接染料湖蓝5B对PAMAM改性海藻酸钙纤维的亲和力,随纤维中PAMAM含量的增加而增加,正好验证了上述结论。染色熵呈负值表示染料上染纤维引起物系紊乱度减小,反之表示染料上染纤维引起物系紊乱度增大。染色熵是正值时,染料对纤维的亲和力高,容易吸附到纤维上[22]。从表2可以看出,直接湖蓝5B上染PAM-
AM改性海藻酸钙纤维的染色熵为正值,说明直接染料湖蓝5B对PAMAM改性海藻酸钙纤维的亲和力很好,直接染料可以用于PAMAM改性海藻酸钙纤维的染色,实现海藻酸钙纤维的无盐染色。
3 结论
直接染料湖蓝5B对海藻酸钙纤维的吸附等温线属弗莱因德利胥(Freundlich)类型,对PAMAM改性海藻酸钙纤维的吸附等温线则属能斯特(Nernst)类型。PAMAM改性海藻酸钙纤维,可以改善纤维的染色性能,随着纤维中PAMAM含量的增加和染色温度的升高,直接染料湖蓝5B对海藻酸钙纤维的亲和力增加,在纤维上的平衡上染百分率增加。直接湖蓝5B上染PAMAM改性海藻酸钙纤维的染色热呈负值,且其绝对值随PAMAM含量增加而增大;其染色熵呈正值,表明直接染料湖蓝5B对PAMAM改性海藻酸钙纤维的亲和力很好,即直接染料可以用于PAMAM改性海藻酸钙纤维的染色,实现海藻酸钙纤维的无盐染色。
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