超声波辅助皮革染色——超声技术在染色放大实验中的影响因素初探（1）

超声波作为一种高效先进的生产技术用于皮革加工,对制革生产是非常重要的。本研究详细探讨了放大实验中,诸多影响因素对染色工艺的作用效果,如机械搅拌、液化、染浴浓度等。结果表明,液化和染料浓度对染料吸收率影响显著。与超声波作用效果相比,机械搅拌对染色工艺没有明显改善。为尽可能获得放大实验效果,也尽可能的将实验用蓝湿革样品面积进行了增大。实验结果显示,与浸入超声仪中的烧杯染色实验相比,染料吸引率显著增加（1.6倍）。这与超声条件下染料吸收率为静态条件下吸收率的4．3倍结果相一致。超声波辅助植鞣（EI）革染色时,染料吸收率是对比实验的6倍。实验还制定了超声仪内放大革样的另一重要参数：空穴能量,发现加工过程中60%的空穴能被皮革吸收。本实验对染料聚集粒径是否影响染料扩散进行了研究,结果表明：染料聚集对扩散是有利的。本文研究并比较了不同超声设备（超声仪和超声探头）对染色过程的作用。实验还研究了皮革超声染色工艺中的传质平衡,并与其它工艺进行了对比。超声技术的成本与效益预算分析表明,与传统转鼓工艺相比,采用超声效益更好。超声工艺节约染料,即便有电能消耗,仍能产生可观效益,短期内就能收回在超声设备上的投资。所以,对于制革者来讲,超声波作为一种先进技术,有望应用于皮革生产过程。     

酸性蛋白酶作用于皮革染色过程的动力学研究

本论文报道用酸性蛋白酶对皮革染色进行预处理的染色动力学研究。将酸性蛋白酶应用于皮革染色可提高染料的吸收率并且促进染料在皮革内部的扩散。酶量为1%在50℃下作用60min,可使染料的吸收率达到98%同时提高吸收速率。在最佳工艺条件下反应后测得CI酸性黑194染料最终吸收率(C∞)达到98.5%,修饰等温线上K和r2为0.1033和0.0631。CI酸性黑194是2∶1型金属络合染料,比CI酸性黑210具有更高的吸收率。由阿伦尼乌斯方程计算酶促进染色过程中活化能减少了50%,染料的吸收率被证实确有提高。用修正过的Cegarra-Puente方程所确定的酶促反应动力学具有更高的吸收常数和更快的吸收速率。经酶预处理染色后的皮革与对照组相比,具有更加优良的色泽效果。本研究证实了酶在环境友好型皮革染色工艺中起着至关重要的作用。     

超声波在酸性染料染丝绸中的应用

以酸性大红G上染丝绸为例，对超声波在染色中的应用进行了研究。结果表明，与常规染色相比，采用超声波进行染色可以提高染料的上染百分率，降低染色温度，缩短染色时间，增加扩散系数，降低染料上染的活化能。     

基于超声波的中性染料羊毛染色动力学研究

为更深入了解和掌握超声波在中性染料羊毛染色中的各项性能,以中性染料兰纳克隆红S-G为例,研究超声波环境下,中性染料羊毛染色的动力学和热力学。结果表明,在超声波处理条件下,染料的溶解度增加,平均粒度下降。超声波染色方法与常规染色方法相比,在相同的温度条件下,采用超声波染色不仅可以缩短染色时间,提高染料的上染百分率,而且可以增大扩散系数,提高染色速率,从效率分析,超声波对染色过程有显著促进作用。     

基于超声波的中性染料羊毛染色动力学研究

 为更深入了解和掌握超声波在中性染料羊毛染色中的各项性能,以中性染料兰纳克隆红S-G为例,研究超声波环境下,中性染料羊毛染色的动力学和热力学。结果表明,在超声波处理条件下,染料的溶解度增加,平均粒度下降。超声波染色方法与常规染色方法相比,在相同的温度条件下,采用超声波染色不仅可以缩短染色时间,提高染料的上染百分率,而且可以增大扩散系数,提高染色速率。从效率分析,超声波对染色过程有显著促进作用。     

超声波对扩散通过皮／革基体的影响

皮革是一种独特的多孔材料,是由三维编织的鞣制胶原纤维束组成的。胶原是一种纤维蛋白,经过很好地排列后形成皮肤的基本结构单元。本文研究了超声波在改进扩散通过皮／革基体过程中的应用。结合皮革的多孔特征,提出了皮革加工过程中的扩散模型。用皮革和粉状皮革进行染料的扩散实验,从而反映出在这两种条件下超声波的影响。通过实验中染料吸收数据计算出染料通过革基体的表观扩散系数（D）。研究结果表明：对于革而言,在30℃和50℃时使用超声波,D值分别增加16．2倍和8．56倍;对于革粉而言,分别为2．99倍和1．55倍。对革进行了扫描电镜（SEM）观察,其结果表明纤维结构和形态并未受到所使用的超声波的影响。这些结果证实使用超声波能够增强通过皮／革等本身性能复杂的多孔材料的传输。     

超声波在大麻织物染色中的应用

为了拓宽超声波技术在染色领域中应用范围,以还原染料对大麻织物的染色为例,对超声波染色进行了研究。结果表明,与常规染色工艺相比,在提高染色织物摩擦牢度的同时,超声波染色不但可以提高染料的上染百分率,节约染料,降低环境污染,而且可以增大扩散系数,降低染料上染的活化能,从而节约能源,提高生产效率,使还原染料对大麻织物的低温、短时间染色工艺成为可能。     

超声波技术在直接染料染亚麻纱中的应用

以直接红染料对亚麻纱的染色为例，对超声波染色进行了研究，并与常规染色工艺相比，结果表明超声波染色能够提高染料上染百分率，增加匀染透染性，减少环境污染，增大扩散系数，降低染色的活化能。而且能够节约能源，这对于高度提倡节约能源、保护环境的新世纪来说，将具有广阔的发展前景。     

超声波在羊毛染色中的应用

以酸性大红G为例,对超声波在羊毛染色中的作用进行研究。结果表明,与常规染色工艺相比,在提高染色织物皂洗牢度的同时,超声波染色不但可以提高染料的上染百分率,节约染料,降低环境污染,而且可以增大扩散系数,降低染料上染的活化能,降低染色温度,缩短染色时间,从而节约能源,提高生产效率,使酸性染料对羊毛的低温短时间染色工艺成为可能。     

超声波对皮革染色的影响

研究了不同频率超声波作用于酸性黑ATT后对其染色性能的影响,并着重研究了超声波的作用时间、染色温度等对染料上染速率及上染百分率的影响规律.结果表明频率为23.7kHz的超声波对皮革染色有促染作用,而17kHz的超声波则没有;染料溶液经超声波预处理20-30min,再在较低温度(45℃)下染色,可加快上染速率,提高上染百分率至99.24%-99.75%,降低废液中染料的含量,减少污染.