染色基本理論-纖維在染液中的狀態(tài)

染色基本理論纖維在染液中的狀態(tài)影響染色的相關(guān)因素：染料在染浴中的狀態(tài)纖維在染液中的狀態(tài)染液的循環(huán)纖維在染液中的狀態(tài)一、纖維的吸濕和溶脹二、纖維在染液中的電現(xiàn)象及其對染色的影響纖維投入染液后，形態(tài)、性質(zhì)發(fā)生變化對染色影響最大的是纖維在染液中的吸濕溶脹纖維在染液中的電現(xiàn)象

紡織纖維都是由線型大分子組成的。大分子排列整齊，定向度高的部分，形成結(jié)晶區(qū)。大分子排列不整齊，定向度較低的部分稱為無定形區(qū)。在無定形區(qū)分子排列較松弛，有無數(shù)空隙分布其中。纖維分子中含有極性基團(tuán)(親水基團(tuán))，當(dāng)纖維與水或水蒸氣接觸時，纖維就吸收水分，使纖維發(fā)生潤濕和溶脹。

纖維的吸濕和溶脹纖維的吸濕膨脹的特點

染料上染纖維親水性

非結(jié)晶區(qū)纖維的吸濕膨脹發(fā)生在纖維的非晶區(qū)；纖維的吸濕膨脹率與纖維親水性有關(guān)；纖維的吸濕膨脹有利于染料的上染，吸濕性好，溶脹大，孔隙大，利于染色。纖維結(jié)構(gòu)不同，吸濕溶脹性不同常用紡織纖維的回潮率纖維回潮率(%)20℃,65%RH20℃,95%RH棉7.524~27麻7~1023~31羊毛1622蠶絲9~1036~39粘膠纖維12~1425~30滌綸0.4~0.50.6~0.7腈綸1.2~2.01.5~3.0錦綸3.5~58~9維綸4.5~510~12常用纖維在水中的吸濕膨脹率親水性纖維容易吸濕膨脹如：棉、毛、粘膠等疏水性纖維不易吸濕膨脹如：滌綸、晴綸等纖維吸濕后分子鏈間的微隙變化很大纖維吸濕前分子鏈間的微隙纖維吸濕后分子鏈間的微隙粘膠纖維0.5nm3-10nm羊毛0.06nm4nm纖維的吸濕膨脹有利于纖維的上染，染色前可以對纖維進(jìn)行溫水浸漬或汽蒸處理使纖維充分吸濕膨脹提高染料的上染量并有利于勻染

染液中的電現(xiàn)象纖維與染液接觸時，在纖維的表面通常會帶上一定量的電荷，在中性或堿性條件下，纖維表面一般帶負(fù)電荷。纖維中羧基、磺酸基等或纖維氧化生成的羧基發(fā)生電離纖維在染液中吸附了帶負(fù)電的粒子如OH-

；纖維的介電常數(shù)小于染液的介電常數(shù)。纖維表面所帶電荷電性取決于染液pH值?。?）纖維在染液中帶電的原因

蛋白質(zhì)等兩性纖維所帶電荷與溶液PH值有關(guān)PH>等電點，纖維帶負(fù)電荷PH<等電點，纖維帶正電荷PH=等電點，纖維呈電中性（1）纖維在染液中帶電的原因

界面動電現(xiàn)象

1、染液中帶電離子會受到纖維表面電荷的靜電作用力電性相反時為引力，離子會靠近纖維電性相同時為斥力，離子會遠(yuǎn)離纖維2、離子自身的熱運動和染色時攪拌的作用使帶電離子均勻分布

纖維的電現(xiàn)象對染料上染的影響親和力：是染料自動上染纖維的力即染料與纖維間存在的吸引力。親和力=染料與纖維間的分子間力+靜電力引力或斥力引力親和力越大，表示染料從溶液向纖維移動的趨勢越大，即推動力大，故可用來判斷染料的上染能力。親和力的大小與作用距離有關(guān)分子間力與分子間距離的六次方成反比靜電力與分子間距離的平方成反比當(dāng)染料與纖維帶有異性電荷時，分子間力與靜電力均為引力，親和力較大當(dāng)染料與纖維帶有同性電荷時，分子間力與靜電力均為引力，親和力較大染料離子與纖維間作用力染料離子在纖維表面附近的濃度分布1：反電荷，分子間力與靜電力均為引力，親和力大，染料距離纖維越近濃度越大2：同電荷，分子間力為引力靜電力為斥力，親和力小，纖維表面染料濃度大，距離加大濃度越低。結(jié)論：電現(xiàn)象的影響

同號電荷不利上染異號電荷利于上染纖維的電現(xiàn)象對染色的影響

紡織纖維在溶液中一般帶有負(fù)電荷，在使用陽離子染料時，由于染料陽離子和纖維表面電荷相反，則靜電引力和分子間引力(氫鍵、范德華力)作用方向相同，染料容易發(fā)生吸附。

當(dāng)纖維表面和染料分子帶有相同電荷時，纖維表面動電層電位較高，電位壁壘高，染色困難。當(dāng)染料分子克服斥力更靠近纖維時，分子間的引力起主要作用，使染料被纖維表面所吸附。染色體系中的鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)是指在染色過程中加入中性電解質(zhì)后對染料上染（上染速率、上染百分率等）的影響促染效應(yīng)：加速染料上染緩染效應(yīng)：延緩染料上染染色體系中的鹽效應(yīng)常用：元明粉（硫酸鈉）或食鹽（氯化鈉）促染效應(yīng)：染料與纖維帶有同號電荷，提高上染速率，提高上染率。如：直接染料染棉。緩染效應(yīng)：染料與纖維帶有異號電荷，降低染料的上染速率，提高勻染性。如強(qiáng)酸性染料染羊毛，陽離