聚乙烯吡咯烷酮对直接染料染色的影响作者：互联网发布时间：2012-08-24浏览：299聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种水溶性聚合物，具有优良的溶解性、生物降解性、生理相容性、低毒性、高分子表面活性剂性质以及与其他化合物良好的复配能力和对盐、酸及热的高稳定性，目前广泛用于医药、日用化学品、食品加工等领域，随着PVP合成方法的改进和价格的下降，将得到更广泛的应用。水溶性聚合物与染料发生作用会改变染料的染色性能及纤维的性能，可提高染料的溶解、分散能力和匀染性，因此，有必要进一步研究其对各类染料染色性能的影响，对开发染色助剂，控制染色过程，具有实用价值。本文主要从聚乙烯吡咯烷酮对直接染料上染速率和与染料间的相互作用等方面分析对直接染料染色的影响，对活性染料、酸性染料等阴离子染料的染色也有借鉴意义。1实验材料与方法1.1实验材料漂白纯棉布，直接耐晒蓝B2RL(市售)，PVPK-30(进口分装)，平平加O(市售)，NaCl(分析纯)等。直接耐晒蓝B2RL(C.I.直接71)1.2实验仪器723PC型可见分光光度计(上海欣茂仪器公司)，722型分光光度计，恒温振荡小样染色机等。1.3实验方法1.3.1上染速率曲线的测定以1：30的浴比，直接耐晒蓝B2RL1%(o.W.f)配制染液，按规定用量加入PVP等助剂后，升温至规定温度进行染色。用残液比色法分别测定5、10、20、40、60min时染色残液经适当倍数稀释后的吸光度，按下式计算上染百分率：式中：A。为起始染液的吸光度，A1为不同时间染液的吸光度，根据不同时间的上染百分率作图得上染速率曲线。1.3.2染液吸收光谱的测定配制含不同浓度PVP及其他助剂的染料溶液，染料浓度为0.3g／L，静置4h后，吸取20mL稀释至50mL，立即在723PC分光光度计上以1nm的波长间隔扫描测定可见吸收光谱。2结果与讨论2.1PVP用量对上染速率的影响图1为不同的PVP用量下的上染速率曲线。从图1看出，在60min的时间段内，加PVP后的上染率均比同时点不加PVP明显降低，缓染作用明显，且相同用量下的作用程度比非离子表面活性剂平平加O大得多(见图2)。这是由于PVP分子中内酰胺结构与染料分子中的羟基和氨基形成氢键结合，同时，染料分子中的4个萘环和偶氮基构成的疏水部分可与PVP分子中的疏水区域形成疏水结合，染料分子结合到PVP的疏水性小囊中或PVP分子链的凹槽中，因而减少了水中能自由上染的染料离子数量。由于PVP分子中紧密排列大量内酰胺环，且当浓度增大时将从松散线冈构象变为复杂的缠结状态，所以随浓度增大，上染率急剧下降，用量过大将严重影响最终上染率，一般用量应在0.05～0.1g／L之间。经测定含不同浓度PVP的染液吸收光谱(见图3)，表明随着PVP浓度的增加，染料的最大吸收波长发生红移(见图4)，而最大吸收波长处的吸光度却逐渐下降(见图5)，这表明PVP与染料发生了相互作用而形成缔合物，从而减慢上染速度。图3PVP用量对染料吸收光谱的影响PVP用最：1—0g/l；2-0.05g／L；3--0.lg／L；4--0.2g／L；5—0.5g／L：6—1.Og／L；图4PVP用量对染料最大吸收波长的影响图5PVP用量对染料最大吸光度的影响2.2不同温度下PVP对上染速率的影响图6为PVP用量为0.1g／L，分别在60℃、80℃、95℃下测定的上染速率曲线。从图中可看出，随着温度升高，染料的上染速率明显提高，尤其在较低温度段的提高程度更大。这是由于随着温度升高，染料分子的动能增大，较易摆脱染料与PVP之间的氢键和疏水作用，游离的染料分子数量增多。而相比之下，平平加0受温度的影响程度要小一些(见图7)，原因是PVP与染料的亲和力要比平平加O大，所以染料分子要摆脱与PVP结合需要在较高温度下才能有足够的活动能量。2.3中性电解质与PVP对上染速率的影响图8为在PVP用量为0.1g／L时，不同浓度NaCl对上染速率的影响。图8表明，在PVP存在下加入NaCl的促染作用也是非常显著的，但NaCl用量改变影响不大。另一方面，PVP的加入可明显减弱NaCl促染作用，也就是说PVP可以较明显的减小加促染剂时可能引起的染色不匀，可以比较平稳地控制染色过程。相比之下，平平加0在NaCl存在下对上染速率的影响要小得多(见图9)。通过染液吸收光谱(图10)可以看出，染液中加入10g／LNaCl后，由于中性电解质促使染料的聚集，所以吸收峰向短波方...