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超分子化学理论用于提高活性染料耐碱溶解度(二)

来源:印染在线 发布时间:2009年11月26日

陈荣圻 2、分散剂 分散剂对活性染料溶解度有较大影响,如何根据染料结构选择好分散剂对提高活性染料水溶性有很大帮助。由于活性染料分子的特殊性,分散染料所用的分散剂不能满足其要求。根据国外研究结果并用于活性染料商品的分散剂有两类,为木质素磺酸和萘磺酸甲醛缩合物。 (1)木质素磺酸铵 对于某些溶解度差的偶氢型活性染料,通过原染料的研磨和标准化与木质素磺酸铵拼混可得到溶解度大幅提高的商品染料。 木质素磺酸盐是由多个4-羟基-3-甲氧基苯丙烷的羟基和磺酸基的聚合物,平均分子是为8000~13000,它的分子结构尚未完成确定,下式为木质素磺的大分子的部份结构式: 木质素磺酸盐在水中溶解而电离,它的疏水部分超向染料,水性端(磺酸基)超向于水,在染料颗粒表面包有一层有序排列方向的相同电荷的电子层,使染料颗粒相互排斥,将缔合染料分子之间的色散力和氢键拆开,有效防止染料颗粒凝聚,也因为染料表面呈水性,有利溶解于水中。 染料在水中的表面电荷在-40mv至-60mv之间,为使更有效地达到上述吸附,应使磺酸基电离程序提高。也就是说,木质素磺酸盐的磺酸基更大手地电离为阴离子,这样就迫使木质素磺酸的疏水基充分牢固地锚接在染料颗粒表面上。木质素磺酸的铵盐比钠、钾、锂、钙、镁盐或游离磺酸更易电离,因为这些金属盐电离所需能量有所差异,依次排列为: NH+2.54-<K+ 4.341<Na+ 5.139<Ca+2 6.113<Mg2+ 7.646<H+ 13.598 因此,使用木质素磺酸铵盐要比其它磺酸盐对提高染料溶解度更为有效。有人建议使用Borregard公司的Borresperse AM0320;Reed公司的Lignoeot TsF,Lignoaot TSD,Lignoaot TSF-65及Lignoaot SFX一65等,是不同分子量的木质素碳酸盐。 木质素碳酸铵盐在使用

时的PH值控制非常重要,因为在不同所介质中的磺酸铵盐存在以下关系: 在碱性介质中木质素磺酸铵可以光分电离力磺酸阴离子,有利于吸附在染料表面,活性染料在碱性介质中因着,也符合冷轧堆染色和湿短染色。 用木质素磺酸铵作为染料标准化添加剂一般可使染料溶解度达到原染料的2~3倍。如果用木质素磺酸锂盐,溶解度只有提高原染料的70%,而木质素磺酸钾盐只提高到原染料的35%。如果用木质素磺酸铵盐又同时添加了一部分(NH4)2S04,它的溶解度又回复到原染料的水平。如果全部用(NH4)2S04或Na2S04作为标准化添加剂,它的溶解度比不加还低。冈此用木质素磺酸铵盐作为染料标准化添加剂可以提高活性染料溶解度,但必需排除传统的电能原作为填充剂,生产成本将有所提高,但是染料质量可得到大幅度的提高。

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