分散染料微胶囊染色动力学

式中k—染色速率常数(g/mol/min);C∞—染色达到平衡时染料在纤维上的上染量(mol/g);Ct—染色t时染料在纤维上的上染量(mol/g)。

式(1)经积分变成(2)和(3)式:

式(3)描述了函数tCt=f(t)的线性关系,设tgα为线性方程的斜率, b为截距,那么C∞、k、t1/2可由式(4)、(5)、(6)计算得到。

根据图3绘制t-t/Ct图(图4),并进行线性拟合,计算C∞、k、t1/2,所得结果见表3。

从图4及表3的线性相关系数可看出4种不同种类的染料其t—t/C线性关系较好。从表3可以看出, 1/2MC的动力学参数与纯分散染料基本一致,而1/3MC相对平衡浓度略低、染色速率常数略小、半染

时间略长,这可能与微胶囊的缓释作用有关。当分散染料以芯壁比1∶2微胶囊化时,因为壁才用量少,微胶囊壁薄[8],染料易于从微胶囊中释放出来,使总体染色速度较快,而当分散染料以1∶3微胶囊化时,微胶囊壁相对较厚[8],染料释放相对比较困难,从而影响染料的上染速度,延长了半染时间;另外,由于微胶囊壁厚,扩散困难,易造成部分分散染料不能完全释放上染到织物上,使平衡上染浓度降低;而商品染料由于有助剂的存在,使其产生增溶,易于上染,使染色速度及染料的上染量有了一定的提高,故表现出平衡浓度、染色速率常数略高而半染时间略的现象。

虽然商品分散染料的染色速度较快,上染时间较短,但染色废水污染严重,染后织物需要还原清洗,而分散染料微胶囊染色废水可循环利用,染后织物不需后水洗等特点,节约了生产成本,符合可持续发展的要求,具有广泛的发展前景。

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