氯化钙是一种由氯元素和钙元素组成的典型离子卤化物,化学式为CaCl2,室温下为白色、硬质碎块或颗粒,吸湿性极强,暴露在空气中极易潮解,易溶于水同时释放大量的热,其水溶液呈弱酸性。在印染工艺中,是一种常见的化学品,作为强碱性物质,可以用作催化剂,在染料分子和纤维素分子之间起到促进作用。由于氯化钙中的钙离子具有较强的亲和力,能够促使染料分子和纤维素分子之间的结合更为紧密,从而更快地进行染色。详情如下:
1、氯化钙在印染工业的用途
①.用作固色剂
氯化钙是一种强碱性的物质,在印染过程中,它可以作为固色剂使用。在染色过程中,染料分子与纤维素分子发生反应,产生了不溶于水的化合物,使得染色物品颜色固定下来。而氯化钙则可以通过与染料发生化学反应,使得染料分子结合上氯化钙,从而使得染色物品的颜色更加稳定,不容易褪色。
②.用作助染剂
除了固色剂之外,氯化钙还可以作为助染剂使用。在印染过程中,助染剂可以帮助染料更好地渗透到纤维素中,从而使得染色物品的颜色更加鲜艳。而氯化钙的碱性可以提高助染剂的效果,使得染色物品的颜色更加明亮。
③.用作定影剂
在印染过程中,氯化钙还可以作为定影剂使用。在定影过程中,氯化钙可以与显影剂发生化学反应,使得显影剂的效果更加稳定。同时,氯化钙还可以帮助减少显影剂的用量,从而提高印染效率和质量。
④.用作催化剂
氯化钙可以作为催化剂,在染料分子和纤维素分子之间起到促进作用。由于氯化钙中的钙离子具有较强的亲和力,能够促使染料分子和纤维素分子之间的结合更为紧密,从而更快地进行染色。
2、应用案例
氯化钙在活性染料染锦纶纤维中有促染和缓染的双向作用,因为染浴中有氯离子和钙离子存在,氯离子对锦纶纤维的亲和力接近零,浓度增加会起到缓染作用;钙属于第二主族元素,其外层没有电子,而酰胺基中的氮存在孤对电子,两者可形成配位键,发生络合作用。钙离子的这种络合作用可屏蔽聚酰胺分子链间相邻酰胺基定向形成的氢键,降低其结晶能力,使锦纶纤维的无定形区比例提高,使更多的端氨基可以与染料接触而增加染料的上染率,这是活性染料染色锦纶纤维时添加氯化钙能促染的原因。当钙离子的作用大于阴离子氯离子的缓染作用时,就表现出促染作用。染浅色时,染浴中的染料质量浓度较低,锦纶纤维表面可反应的端氨基数多于染料离子数,有足够多的端氨基可以与染料离子反应;相对地,氯化钙此时影响上染率的是起缓染作用的氯离子。而当染深色时,染液中的染料达到一定质量浓度,染料离子数多于可反应的端氨基数,需要增加纤维的无定形区,提供更多的端氨基与染料离子结合,此时钙离子的促染作用开始体现出来。