2结果与讨论
2.1 动力学曲线
图1为叶绿素铜钠盐在不同温度下染羊毛织物的动力学曲线。
从图1可看出,在染色初始阶段上染量迅速上 升,随着染色时间的延长,上染量的上升趋缓, 120 min后,上染基本趋于平衡。这是由于在染色的 初始阶段,羊毛纤维上没有任何叶绿素铜钠盐分子, 叶绿素铜钠盐能很快地吸附到纤维表面,因而上染 速率较大;而随着染液中叶绿素铜钠盐的质量浓度减小,上染过程的推动力有所减小,同时,叶绿素铜 钠盐的吸附过程也不仅仅是表面作用,染料分子开 始沿纤维的孔隙向内部迁移、扩散,内扩散成为吸附 速率的控制步骤,因而上染速率下降;到上染后期, 染液中叶绿素铜钠盐的质量浓度越来越小,至浓度 推动力趋近于零,吸附也渐渐趋近平衡。 在染色温度70~100 oC范围内,随着染色温度 的提高,叶绿素铜钠盐上染羊毛织物的平衡上染量 随之增大,这是因为在较低温度条件下,纤维膨胀程 度较小,染料难以扩散进入纤维内部;随着温度的升 高,纤维膨胀程度增加,微隙增大,染料分子的热运 动加快,因而有更多的染料分子扩散到纤维内部,提 高上染量。表1为叶绿素铜钠盐在不同温度上染羊 毛织物的扩散系数。
由表1可以看出,随着染色温 度提高,扩散系数增大。叶绿素铜钠盐在不同温度、不同时刻染得羊毛 织物的颜色特征值见图2及表2。由图2、表2可以 看出,随着染色时间的增加,K/S值增大, 值减小, a值减小,b值变化规律性不强,这是因为随着叶绿 素铜钠盐的上染,织物颜色变深,亮度变暗,颜色变 绿。实验表明,叶绿素铜钠盐在不同温度下染羊毛织物的颜色特征值与时间的关系大致与其动力学曲 线趋势一致,随着染色时间的延长、染色温度的提 高,K/S值提高,但是通过比对,发现K/S值在 150 min以后才趋于平衡,比上染百分率达平衡要晚 30 min左右,这是因为,染色过程中叶绿素铜钠盐分 子首先吸附在纤维表面,然后再扩散到纤维内部,吸 附在纤维表面的叶绿素铜钠盐分子与羊毛纤维分子 结合得不牢,在测其K/S值之前清洗时,叶绿素铜 钠盐分子从纤维上脱落,而扩散到纤维内部的叶绿 素铜钠盐分子与羊毛纤维分子结合得比较牢,所以 K/S值达到平衡比上染百分率达平衡滞后一段时 间,当上染百分率刚刚达平衡时,K/S值尚未达到平 衡时的最大值,此时上染百分率虽不再提高,但是叶 绿素铜钠盐分子还在向羊毛纤维内部扩散。