微波技術(shù)用于染色前纖維預(yù)處理
微波技術(shù)在染色前纖維預(yù)處理中的應(yīng)用主要是改變纖維的形態(tài)、表面結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)或者對(duì)纖維接枝改性以提高其染色效果。
微波輻射技術(shù)可以改變纖維的形態(tài)、表面結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有許多學(xué)者在纖維染色前利用此技術(shù)對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理以提高纖維染色的效果。
H.Sun，L.Lin用微波處理通過(guò)改變纖維表面的粗糙程度提高了亞麻纖維的可染性，同時(shí)通過(guò)電鏡掃描照片(經(jīng)過(guò)微波處理的和未經(jīng)微波處理的亞麻纖維)驗(yàn)證了這一事實(shí)，分析原因可能是，亞麻纖維的表面分子吸收微波能量后活性增加轉(zhuǎn)化成分子之間相互運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能造成亞麻纖維表面結(jié)構(gòu)的變化，因此提高了亞麻纖維對(duì)染料的吸收和滲透，并且增加了染料與纖維之間的反應(yīng)。觀察未經(jīng)過(guò)處理的、經(jīng)過(guò)微波處理的亞麻纖維表面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片，顯示出經(jīng)微波處理的亞麻織物表面結(jié)構(gòu)變得粗糙了，因此經(jīng)過(guò)其處理后，染料可以很快地被纖維吸收并滲透進(jìn)入纖維內(nèi)部，提高染料對(duì)纖維的上染率。
微波輻射技術(shù)除了可以改變纖維的形態(tài)和表面結(jié)構(gòu)，還可以通過(guò)非熱效應(yīng)機(jī)理改變纖維的超分子結(jié)構(gòu)，減小纖維的結(jié)晶度或者使纖維分子間力的作用減弱以提高對(duì)染料上染的可及度。蘇州大學(xué)的鄒利云研究了微波輻照后的真絲纖維超分子結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)真絲纖維經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間微波處理后，纖維大分子主鏈有序度降低和部分
鏈的斷裂導(dǎo)致絲纖維結(jié)晶度的下降，會(huì)使得纖維的結(jié)晶化趨向遭到破壞，無(wú)定形區(qū)含量提高[3]。同時(shí)纖維也遭到損傷，絲織物拉伸強(qiáng)度下降。無(wú)定型區(qū)含量的提高可以增加染料對(duì)纖維上染的可及度。
在有些情況下纖維經(jīng)過(guò)用微波輻射技術(shù)處理后結(jié)晶度是增加的，但是最后得到的上染率卻是增加的。在這種情況下主要利用了微波的以下幾個(gè)作用原理：首先在微波輻射過(guò)程中纖維分子中一定數(shù)量的氫鍵斷裂和分子鏈分離，因此增加了在纖維結(jié)構(gòu)里的空隙、體積和微孔，因此增加了上染率。其次，表面形態(tài)結(jié)構(gòu)被損壞，因此增加了纖維對(duì)染料的吸附性。最后，微
微波輻射還可以對(duì)纖維進(jìn)行接枝改性，以增加纖維的活性基團(tuán)和親水性，因此提高染色效果。曹雪琴利用微波技術(shù)對(duì)真絲纖維用檸檬酸進(jìn)行接枝交聯(lián)改性，其反應(yīng)機(jī)理為在微波高溫輻照下，絲素分子中的羥基與檸檬酸中的羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，使絲素的大分子主鏈接枝上小分子，從而使絲素分子間通過(guò)檸檬酸分子相互交聯(lián)。微波的熱效應(yīng)可使可逆的酯化反應(yīng)中生成的水分快速蒸干，促進(jìn)平衡向右移動(dòng)，提高接枝率。經(jīng)過(guò)微波輻射后真絲纖維分子中活性基團(tuán)和親水性基團(tuán)的數(shù)量增多，因此染色性有所提高[5]。
用微波技術(shù)在染色前對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理，快速、方便、環(huán)保，且可以提高染色加工的效果。
微波技術(shù)在浸染中的應(yīng)用
微波浸染時(shí)，先將織物浸漬染液，然后放入密閉的微波回?zé)崾?反應(yīng)箱)中，在微波的作用下，染料和助劑分子發(fā)生反復(fù)極化并改變排列方向，分子之間反復(fù)摩擦生熱，染料分子可快速獲得較大的動(dòng)能，纖維膨化更顯著，可望提高上染百分率達(dá)到快速均勻上染和固色的目的[6]。在浸染過(guò)程中微波可以作用在不同的染色階段。
微波先處理
先用微波輻射，使染浴從室溫迅速升溫至某一溫度，再改用常規(guī)水浴加熱法續(xù)染，這樣做的目的是利用微波可使染浴快速升溫，染料的上染速率也迅速提高，從而縮短染色時(shí)間。由于微波加熱具有體加熱的特點(diǎn)，內(nèi)外同熱，從理論上講這樣做可以實(shí)現(xiàn)快速勻染。再改用常規(guī)水浴加熱法續(xù)染，以鞏固快速染色的效果。
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