2结果与讨论
2·1扩散系数
薄膜卷层法通过薄膜扩散模拟了染料在纤维中的扩散,即内扩散,以测定染料在纤维内部的扩散系数。将C. I.分散蓝56滤饼、1/2MC、1/3MC及商品分散染料高温高压下染聚酯薄膜,并进行剥色,绘制lnC-x2/4t图并进行线性拟合,如图2所示,由此计
算扩散系数D,见表1:
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表1中直线拟合的相关系数可以看出,这4种染料的x2/4t-lnC的线性关系比较明显,
由表1可看出它们的扩散系数无数量级差异,这可能是由于染料在纤维内部的扩散主要与分散染料分子本身的化学性质,与染料跟纤维之间的作用力有关,分散染料微胶囊囊壁及助剂的存在并不改变染料分子的性质,故不影响染料在薄膜内部的扩散。
从表1中可以发现,纯分散染料与微胶囊染料的扩散系数基本相等。这主要是因为在分散染料微胶囊染色过程中,当分散染料从微胶囊中释放出后,微胶囊留在染浴中,不影响染料在纤维内部的扩散。相比之下商品染料的扩散系数略微高,这与助剂的存在有关,在纯分散染料及微胶囊分散染料的染浴中,染料始终维持较低的饱和浓度;而商品染料由于助剂产生增溶作用,使染浴中染料以过饱和浓度存在,导致薄膜表面的染料浓度相对较高,此时薄膜表面与薄膜内部染料浓度梯度较大,有助于染料由表面向内部扩散,从而表现为扩散系数略大。
2·2染料扩散速率
根据薄膜卷层法测定染料在纤维内部的扩散速率,计算结果见表2。
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由表2可知不同芯壁比的微胶囊化分散染料与纯分散染料在纤维内的扩散速率相等,由此可知染料在薄膜内部的扩散行为与染料分子有关,而与是否经过微胶囊化、微胶囊化条件变化之间的关系并不密切;而商品分散染料的扩散速率略大,这与助剂的增溶作用有关。
由表1和表2可以看出,染料的扩散系数大则扩散速率也大,2.1和2.2的结论相互吻合。
2·3染色速率常数、平衡上染量及半染时间
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