分析染色溫度對染色熱力學性能和染色動力學性能的影響?實際生產時,染色溫度選擇應考慮哪些因素?舉例說明?并闡明實現低溫染色的原理。
答:染料的結構包括物理結構和化學結構,溫度高低會影響染料結構,影響染料在染浴中的狀態,染料的溶解、聚集、電離等性能,從而影響染色性能。染色溫度升高,染料的聚集度會降低,染料分子運動的動能增大,達到活化能的活化染料分子數增多。對于熱變色染料,溫度升高至熱變色溫度,染料發生變色。溫度太高,染料的化學結構會發生變化,導致染料分解,活性染料水解。所以染色溫度應選擇合適,也不是越高越好。
染色溫度影響纖維的結構、染料的結構、還影響染色體系中其他成分(染色介質、染色助劑)的結構。并且影響各組分之間的作用力。染色過程中存在各組分之間的化學鍵的拆散和建立,從而影響染色體系的混亂度、染色熱、染色熵以及染料向纖維內部的擴散性能。染色溫度影響染料吸附上染纖維的速度、染料向纖維內部擴散的阻力、擴散系數、擴散速率,影響染色的動力學性能、動力學參數,并影響染料與纖維的親和力,親和力是溫度和壓力的函數,會影響染色熱力學性能、熱力學參數。同時,染色溫度影響染色產品質量,產品勻染性、透染性、色牢度,并影響染色能耗、成本、污染等。不同染色溫度,上染速率曲線不同,染色動力學參數不同、吸附性能不同、熱力學參數不同。
實際生產時,染色溫度需要根據染料結構、纖維結構、染色助劑結構不同,染色動力學性能和染色熱力學性能不同,選擇合適的染色(初染溫度、升溫速率)及保溫溫度。染色溫度(指保溫溫度)的確定,主要由染料結構、纖維結構及其染色動力學和染色熱力學性能所確定的。染色時,需要考慮染色速率、染料利用率、平衡上染百分率等,希望染色速率快