卷染機專業生產廠家無錫金潤達2023年1月5日訊 分散染料是一類分子結構簡單、分子量小,不含水溶性基團,但含有豐富極性基團的非離子染料。分散染料為弱疏水性物質,僅依賴極性基團親水,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,添加相應的助劑,以水為分散介質,經濕式研磨粉碎或均質分散等工序加工而成,是眾多微小顆粒的水分散體。細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,因而驅動著染料聚集而使分散體失穩,為熱力學不穩定體系。
為了制備穩定的分散染料水分散體,首先要解決分散染料潤濕性差的問題,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定分散在水中,即分散染料的潤濕、染料聚集體的機械分散和納米級分散染料水分散體的穩定3部分。
分散染料的潤濕
分散染料固體顆粒與分散介質水接觸時,染料顆粒表面由原來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濕的過程。只有潤濕,才能使水較快地滲透到分散染料固體內外表面,從而提高分散染料研磨效率。
在較強機械研磨作用下,對于一些中低分子量分散染料,潤濕劑對研磨效率提升效果難以體現。但對于高分子量、疏水性的分散染料,當分散染料濾餅存在大量顆粒間隙時,為提高分散染料研磨效率,選擇具有較強潤濕作用的表面活性劑非常必要。
染料聚集體的機械分散
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、結晶成聚集體(顆粒),水較難通過潤濕和滲透進入其內外表面,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合等),打破染料分子間的作用力,使分散染料顆粒產生裂縫而分離細化。
在研磨分散過程中,水分散體系中的表面活性劑會在解聚染料表面形成致密的吸附層,通過靜電斥力或位阻作用,阻礙解聚染料的再次聚集或已產生的染料聚集體裂縫的重新閉合,實現分散的目的。在多次機械研磨、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,分散染料機械分散方法主要包括機械研磨法、超聲―機械復合研磨法、高速均質法等。
納米級分散染料水分散體的穩定
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,為熱力學不穩定體系,在放置過程中會發生明顯的絮凝、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,形成軟團聚或發生染料重新結晶而產生硬團聚(晶體)。
為了防止此類現象的發生,需要在制備過程中加入適宜的分散劑,通過分散劑在染料顆粒界面富集,形成能起穩定作用的吸附層,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動力,阻止分散染料粒子相互接觸聚并,或通過染料增溶于分散劑形成膠束,達到穩定分散染料的目的。
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