卷染機(jī)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家無(wú)錫金潤(rùn)達(dá)2023年1月5日訊 分散染料是一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分子量小,不含水溶性基團(tuán),但含有豐富極性基團(tuán)的非離子染料。分散染料為弱疏水性物質(zhì),僅依賴(lài)極性基團(tuán)親水,溶解度低。目前液體分散染料大多采用分散染料濾餅為原料,添加相應(yīng)的助劑,以水為分散介質(zhì),經(jīng)濕式研磨粉碎或均質(zhì)分散等工序加工而成,是眾多微小顆粒的水分散體。細(xì)小粒徑的染料顆粒與水之間存在較大的
固液界面,有較大的界面能,因而驅(qū)動(dòng)著染料聚集而使分散體失穩(wěn),為熱力學(xué)不穩(wěn)定體系。
為了制備穩(wěn)定的分散染料水分散體,首先要解決分散染料潤(rùn)濕性差的問(wèn)題,其次是將分散染料濾餅有效地研磨粉碎成微小顆粒,最后將微小分散染料粒子穩(wěn)定分散在水中,即分散染料的潤(rùn)濕、染料聚集體的機(jī)械分散和納米級(jí)分散染料水分散體的穩(wěn)定3部分。
分散染料的潤(rùn)濕
分散染料固體顆粒與分散介質(zhì)水接觸時(shí),染料顆粒表面由原來(lái)的固氣界面被新的固液界面所取代,這就是分散染料顆粒表面被水潤(rùn)濕的過(guò)程。只有潤(rùn)濕,才能使水較快地滲透到分散染料固體內(nèi)外表面,從而提高分散染料研磨效率。
在較強(qiáng)機(jī)械研磨作用下,對(duì)于一些中低分子量分散染料,潤(rùn)濕劑對(duì)研磨效率提升效果難以體現(xiàn)。但對(duì)于高分子量、疏水性的分散染料,當(dāng)分散染料濾餅存在大量顆粒間隙時(shí),為提高分散染料研磨效率,選擇具有較強(qiáng)潤(rùn)濕作用的表面活性劑非常必要。
染料聚集體的機(jī)械分散
分散染料由于分子間存在色散力和氫鍵的作用而相互聚并、結(jié)晶成聚集體(顆粒),水較難通過(guò)潤(rùn)濕和滲透進(jìn)入其內(nèi)外表面,減弱或解除染料分子間的作用力。這就需要施加一定外力(如研磨機(jī)的研磨作用、超聲波的空化作用、高速剪切力作用或上述作用力復(fù)合等),打破染料分子間的作用力,使分散染料顆粒產(chǎn)生裂縫而分離細(xì)化。
在研磨分散過(guò)程中,水分散體系中的表面活性劑會(huì)在解聚染料表面形成致密的吸附層,通過(guò)靜電斥力或位阻作用,阻礙解聚染料的再次聚集或已產(chǎn)生的染料聚集體裂縫的重新閉合,實(shí)現(xiàn)分散的目的。在多次機(jī)械研磨、分散劑分散作用下,分散染料顆粒逐漸被研磨、分散細(xì)化成更小的分散染料聚集體,直至成納米分散染料顆粒。目前,分散染料機(jī)械分散方法主要包括機(jī)械研磨法、超聲―機(jī)械復(fù)合研磨法、高速均質(zhì)法等。
納米級(jí)分散染料水分散體的穩(wěn)定
液體分散染料由于其納米分散染料粒子與水之間存在較大固液界面,體系存在較高的界面能,為熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,在放置過(guò)程中會(huì)發(fā)生明顯的絮凝、凝聚或沉降。研磨粉碎后的納米分散染料粒子在水中由于疏水力、染料分子間范德華力或氫鍵的作用而聚并,形成軟團(tuán)聚或發(fā)生染料重新結(jié)晶而產(chǎn)生硬團(tuán)聚(晶體)。
為了防止此類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生,需要在制備過(guò)程中加入適宜的分散劑,通過(guò)分散劑在染料顆粒界面富集,形成能起穩(wěn)定作用的吸附層,借助于排斥力(靜電斥力)或空間位阻,降低上述引起聚并的驅(qū)動(dòng)力,阻止分散染料粒子相互接觸聚并,或通過(guò)染料增溶于分散劑形成膠束,達(dá)到穩(wěn)定分散染料的目的。
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