第四章-纺织品染色_09[1].4_PPT课件

1 第一节概述纺织品染色是使纺织品获得具有一定牢度 fastness 的颜色 color 的加工过程 能够赋予纺织品颜色的物质 着色剂 colorants 染色 颜色产生 是利用着色剂与纤维发生物理 化学或物理化学等的结合 从而使纺织品具有一定牢度的颜色过程 第四章纺织品的染色 DyeingofTextiles 2 一 染料概述染料 dyes dyestuffs 能将纤维或其它基质 substrate 染成一定颜色的有色有机化合物 1 与纤维有亲和力 affinity 2 能直接或转变成可溶于水的衍生物 或分散于水 或溶剂 3 有一定的染色牢度 colorfastness Adyeisasubstancewhichatleastduringsomestageofitsapplicationhasinherentaffinityforthetextilematerial Dyesaresolubleinthedyeingmediumduringoratleastinsomestageofthedyeingprocess Alltextiledyesareorganicchemicals 3 颜料 pigment 不溶于水 不能借助溶液染色工艺深入纤维内部 但可在纺丝液中加入 solutiondyeing masspigmentation dopedyeing 或加在固化前液态物质中固化着色 geldyeing 或靠粘着剂 adhesive 粘在织物表面 涂色 有有机的 也有无机的 无机的如炭黑 氧化钛 氧化锌 氧化铁 氧化铬 铬酸铅等 Apigmentissimplyasubstanceusedtoimpartcolorandwhichdoesnothaveinherentaffinityforthetextilematerial Pigmentscanbeeitherorganicorinorganicsubstances 4 染料来源 天然染料 来自于天然的动 植物 少量取自矿物 如红花 茜草等 提取及染色过程复杂 颜色不够鲜艳 染色牢度较差等 合成染料 苯 甲苯 萘 蒽及其它有机化合物 染料中间体 染料 价格便宜 色谱齐全 haveafullrangeofcolors 染色方便 5 染料的分类 classification Dyesmaybeclassifiedaccordingtochemicalstructureoraccordingtotheirmethodofapplication 化学分类 根据染料的化学结构及其特性基团进行分类 偶氮染料 蒽醌染料 其它染料 如靛类染料 三芳甲烷染料 酞菁染料等 应用分类 根据染料的性能和应用方法进行分类 直接染料 substantiveordirectdyes 活性染料 reactivedyes 还原染料 vatdyes 可溶性还原染料 硫化染料 sulfurdyes 不溶性偶氮染料 azoicdyes naphtholdyes 酸性染料 aciddyes 酸性媒介染料 acidmordantdyes 酸性含媒染料 metallizeddyes 阳离子染料 cationicdyes 分散染料 dispersedyes 等 6 染料分类 应用分类 直接染料活性染料还原染料 可溶性 硫化染料不溶性偶氮染料酸性染料酸性媒染 含媒染料阳离子染料分散染料 纤维素纤维用染料 蛋白质纤维染料 腈纶用染料涤纶用染料 化学分类 偶氮染料蒽醌染料靛类染料三芳甲烷酞菁染料 7 染料命名 国际 CI索引 ColorIndex 国产商品染料 三段法冠称 类别 色称 色泽 尾称 色光 牢度 浓度等 30个 例如 还原蓝BC50 耐氯漂 蓝光 力份 强度 R 带红光V 带紫光Y 带黄光D 适用于染色E 适用于浸染 8 F 染色坚牢或染料粒子细L 耐光或耐晒 或匀染性好LL 比L更耐晒P 适用于印花或表示粉状染料染料的强度或力份 指染料厂选择某一浓度的染料为标准 而将每批产品与之相比较而言 商品染料是复合物 不是纯品 这与染料合成 应用有关 即使同一染料 同厂不同批也不一样 染料中通常有填充剂 盐类 分散剂等 9 染色牢度 colorfastness 是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中 在各种外界因素的作用下 能保持其原色泽不变的能力 染色牢度很重要 是衡量染色质量指标 染色牢度种类很多 依据使用环境和后续工艺要求有不同种类的染色牢度 还没有能符合所有种类要求的染色牢度 10 耐晒牢度 耐气候牢度 耐洗牢度耐汗渍牢度 耐熨烫牢度 耐摩擦牢度 耐烟气牢度 耐海水牢度 耐漂牢度 耐酸牢度 耐碱牢度 耐升华牢度 染色牢度 染色牢度分级 五级制 第五级最好 日晒 气候牢度八级制 八级最好 ISO标准测试方法 影响染色牢度因素 染料 纤维 工艺 色泽深浅 11 光和色任何东西都有颜色 颜色是人的一种感觉 由光引起 1 光可见光 380 780nm 射线X射线紫外线可见光红外线无线电波 10 50 20 40 751000 m 二 光 色 拼色和计算机配色 12 太阳光 棱镜色散红橙黄绿青蓝紫单色光光谱色单色光 具有一定波长的光 光谱色 单色光的颜色 白光可以色散 反之也可两种单色光 合成 白光 13 补色 当一定量的两束有色光相加 若形成白光 则称这两种光互为 补色 关系 这两种光的颜色互为 补色 opponentcolors 14 15 原色 无法用其他色彩混合得到的基本色彩称为原色 原色按照一定比例混合可以得到各种色彩 色的混合 colormixing 是个复杂的问题 但也有一定规律 都遵循 加法混色 additivecolormixing 和 减法混色 subtractivecolormixing 原则 16 2 加法混色 additivecolormixing 加法混色是在人眼视网膜的同一点上同时射入两束和两束以上颜色的光 产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉 它是把色光叠加起来的混色方法 红绿蓝三种光的颜色称为加法混色的三原色 因为人的视觉对这三种光最敏感 17 色光三原色 红 绿 蓝 按照一定的比例混合可以得到各种色光 三原色光等量混合可以得到白色 色光混色是越混合越明亮 所以称为加法混色 我们熟悉的电视机产生色彩的方式就是属于加法混色 18 3 减法混色 subtractivecolormixing 减法混色是把两个或两个以上的有色物体叠加在一起而产生与各有色物体不同的颜色 即有色物体在白光照射下从白光中减去被有色物体所吸收的部分 其余部分 各混合物成分所不吸收的 光线混合的结果 绿 白 蓝 红 蓝 白 绿 红 红 白 蓝 绿 染色时 拼色就是减法混色的例子 19 色料三原色 品红 黄 青 按照一定的比例混合可以得到各种色彩 理论上三原色等量混合可以得到黑色 因为色料越混合 被吸收的波长部分越多 反射越少 色越灰暗 所以称为减法混色 水彩 油画 印刷等 它们产生各种颜色的方法都是减法混色 20 4 加法混色和减法混色之间的关系具有减法混色三原色的物体 黄 品红 青色各自吸收它们的补色 分别呈现出蓝色光 绿色光和红色光 把这些被吸收的光加在透过物体的光上时 得到原来的白光 因此 黄和蓝 品红和绿 青和红互为补色 即加法混色的三原色与减法混色的三原色互为补色 当每两个加法混色的原色相混合时 可得到减法混色的原色 反之 每两个减法混色的原色重叠可以得到加法混色的原色 21 物体给人色觉 白色 全反射黑色 全吸收透明无色 全透过灰色 均匀吸收各波段一部分物体颜色 吸收可见一部分波长 剩下波长光的颜色 非彩色 黑 白 灰颜色彩色 红 橙 黄 绿 蓝 紫 22 色相 表示颜色种类 红 紫颜色属性明度 表示物体表面色的明亮程度彩度 表示色彩本身的强弱或彩色的纯度 浅色 在可见光范围内吸收了波长较短的光谱色 则该补色称为浅色 如黄绿色 黄色一般称为浅色 反之吸收了较长光谱色而显出其补色 则该补色称为深色 如蓝绿色 在染整工艺中 黄色称为浅色 蓝色称为深色 而红色和红紫色叫做中色 23 二 拼色 colormatching 两种或两种以上的染料进行拼染 通常称为拼色或配色 拼色应用减法混色原理 因此 拼色的三原色为 品红 黄 青 原色品红黄青品红黄二次色红绿蓝红三次色黄灰青灰紫灰 24 三 电脑配色配色环节将染料的品种 数量与产品的色泽联系起来 过去 人工现在 电脑色号归档检索电脑配色三种方式反射光谱匹配三刺激值匹配 25 三 染色基本理论 一 染色体系 dyeingsystem 中各组分间的相互作用1 纤维与染色介质 水 之间的相互作用纤维由大分子构成纤维内部有结晶区和无定形区纤维有亲水性纤维和疏水性 各种纤维亲水性能不同 物理结构不同 在水中的变化不同 26 2 染料在溶液中的状态 离子型染料 阴离子型 D 阳离子型 D 染料分子有机性强 尽管电离 但在水中有聚集倾向 染色平衡 nDDD M 或D X 27 非离子型染料 水中溶解度很低 染色时借助于表面活性剂的分散作用将它们配成稳定的悬浮液 染色平衡 nnD SAAnD SAAD 28 二 上染过程 上染 染料离开染液向纤维迁移 染透纤维的过程 上染过程 1 吸附 染料纤维表面2 扩散 从表面到内部3 固着 固定在内部不移出 1 2 3 29 1 吸附 染料纤维表面吸附力 范得华力 氢键力 静电力染料直接性 一定条件下 染料向纤维表面转移的特性 定性表征染料吸附性能 上染百分率 上染在纤维上的染料量与原染液中所加的染料量之比 亲和力 标准溶液状态下 染料上染纤维的能力 在指定纤维上 仅与染料分子有关 是染料属性 匀染性 吸附可逆与匀染有关 反复吸附和解吸才能匀染 30 影响吸附因素 温度 高 使吸附解吸速率都加快 平衡上染率降低 pH值 影响纤维和染料带电荷性和量 从而影响吸附 电解质 盐 影响纤维与染料之间的电荷作用力 有促染剂或缓染剂作用 助剂 吸附速度 均匀度前处理 均匀度 纤维表面离溶液距离 电荷负电位 31 2 扩散 从纤维表面到内部FX D dc dx D 扩散系数 dc dx 染料浓度梯度 孔道模型 纤维内有小孔道 相互连通 水中溶胀 染料分子进入 自由体积模型 纤维总体积中存在自由体积 以微小的孔穴形式散布在纤维结构 高温时热胀 分子链可活动 自由体积变大 染料分子进入 扩散慢 是染色瓶颈 染料扩散系数 与染料结构 纤维结构 染料直接性 染色温度 纤维溶胀剂等有关 x 32 染料固定在纤维内部不移出 决定染色牢度 范氏力 氢键 离子键 共价键 固着方法 不溶处理 化学键合等处理 3 固着 扩散也可逆 有平衡状态 平衡上染百分率 染色进行一定时间后 染料的吸附 扩散达到平衡 这时达到的最高上染百分率 半染时间 上染百分率达平衡时的一半所需时间 33 四 染色方法和染色设备 散纤维染色 loosestockdyeing 纱线染色 yarndyeing 织物染色 piecedyeing 纺丝原液染色 dopedyeing solutiondyeing masspigmentation 成衣染色 productdyeing 染色方法 按被染物的形态 34 根据把染料施加于被染物和使染料固着于纤维中的方式 浸染 竭染 exhaustdyeing dipdyeing 染浴 浴比 liquorratio 染料用量 owf 轧染 paddyeing 浸 轧 汽蒸 或焙烘 带液率 wetpickup 35 染色设备 散纤维染色机 吊筐式 间歇式 纱线染色机 筒子纱 绞纱 经轴纱 织物染色机 绳状 浸染 溢流 高温平幅 卷染 连续轧染 36 染色设备 染液循环 筒子纱 散纤维 37 织物循环 染毛 丝 粘胶 针 机织物 受张力小 绳状织物 38 液 布都动 匀 避免起毛 摩损 绳状织物常温溢流 39 布 液循环 染色温度140 绳状织物高温溢流 40 平幅织物 小批染色 41 连续 大批量生产 防泳移 轧后先低温预烘 平幅织物 42 第二节直接染料染色Substantiveordirectdyes直接染料 溶于水 不需助剂 直接上染纤维素纤维或蛋白质纤维 优点 应用方便 色谱品种全 成本低 用途广 缺点 耐洗牢度不高 需固色处理 日晒牢度欠佳 43 直接染料结构特点 1 染料分子结构中都含有磺酸基或羧酸基 2 分子较长 呈支链形 并有较大的对称性 3 染料分子的各个基团都处在一个平面上 分子量也较大 400 1200 4 染料分子中具有多个共轭双键 5 染料分子中具有氨基 羟基等可与纤维分子形成氢键的基团 44 直接染料染色性能 都溶于水 不耐硬水 直接性高 温度 盐对染色速率的影响随染料结构不同而不同 45 匀染性染料 分子小 移染性好 水洗牢度差 盐效应染料 分子复杂 上染慢 加盐促染剂 温度效应染料 分子复杂 上染慢 盐促染不明显 温度促染 直接染料分类 46 匀染性直接染料直接冻黄G盐效应染料直接湖蓝5B温度效应染料直接黄棕3G 47 染色方法 可浸染 卷染 轧染 轧卷染染棉举例 浸染配方 染料2 10g L纯碱1g L 软化水 助溶 食盐20g L 促染 润湿剂4g L浴比1 20 48 直接染料固色处理 直接染料水溶性较强 在纤维上仅靠分子间力固着 水洗时易溶出 为此 需进行固色处理 直接染料固色方法 1 金属盐后处理 生成不溶性盐 用铜盐 如CuSO4 2 阳离子固色剂处理 高分子带正电荷 与染料形成不溶性缔合物 固色剂Y 固色剂M 此外 阳离子交联剂 固色剂C 直接染料适染纤维 棉 丝 粘胶纤维 49 第三节活性染料染色reactivedyes 活性染料 水溶性 含能与纤维分子反应的活性基团的染料 反应性染料 键合染料 优点 成本也低 色全 艳 水洗牢度 摩擦牢度高 缺点 耐氯漂牢度差 利用率低 染深色不易 活性染料结构通式 S D B Re水溶性发色体桥基纤维反应基 活性基 50 51 活性橙X G X 高浓度 G 绿色光 52 活性染料分类 根据活性基结构分类 均三嗪型卤代嘧啶型乙烯砜型双活性基型 X型K型R型F型KN型M型KE型KP型 根据应用分类 棉用 丝用 毛用 锦纶用活性染料 53 活性染料特点 1 活性染料分子小 直接性低 为促染用盐量大 低盐染色活性染料是发展方向 2 活性染料在固色阶段活性基与纤维反应而固着 54 染色反应 二氯均三嗪型 亲核取代反应 55 乙烯砜型 亲核加成反应 D SO2CH2CH2OSO3NaD SO2CH CH2D SO2CH2CH2 O 纤维素D SO2CH2CH2 OH OH Cell OH H OH OH 56 活性染料染色过程 上染过程 吸附 扩散固色皂洗 吸附 扩散 在吸附 扩散过程中 由于分子结构简单 溶解性好 对纤维亲和力低 加大量盐促染 盐太多 染料会聚沉 污水负担重 57 固色 与纤维反应过程 反应在碱性才进行 调pH至碱性 碱剂有烧碱 磷酸钠 纯碱 小苏打 NaHCO3 pH值高 固色 水解速率都快 pH值低 都慢 固色时pH 温度 时间确定依据染料活性 固色率 与纤维结合染料量占染液中总染料量之比 提高固色率方法 染液中加入电解质 浸染时 先中性染液 再加碱剂 上染率和固色率 时间 58 皂洗 固色率达不到百分百 皂洗除浮色 即水解反应 未与纤维结合的染料 染色方法 1 浸染直接性高的活性染料一浴一步法 药剂全加入 简便 利用率低一浴二步法 中性浴先染再加碱 小批量二浴法 中性浴染色 另一碱性浴固色2 其他卷染 轧染 冷轧堆染色过程 一浴轧染 浸轧染液烘干汽蒸固色水洗皂洗水洗烘干 100 102 59 染色例子 处方 X型 活性艳红X B0 2 食盐20g L磷酸三钠3g L温度30 40 pH值9 9 5浴比1 30 操作 一浴二步法 溶盐溶染料染色加磷酸钠水30 40 15min 固色 15min 水洗皂煮洗 烘 净洗剂0 5 1g L温度90 95 时间10min 浴比1 30 X 浓度较高 普通型活性染料 60 第四节还原染料和可溶性还原染料染色Vatdyesorreduceddyes 还原染料 士林染料 瓮染料 分子结构中含有羰基 不溶于水 须在碱性溶液中用强还原剂 保险粉 还原溶解 上染 氧化显色 再变成不溶的染料 优点 色艳 耐洗 耐晒牢度高 缺点 价高 染色工序麻烦 某些有光敏脆损现象 染色过程 还原溶解隐色体上染隐色体氧化皂洗处理 61 1 还原溶解 还原染料结构多为靛类 蒽醌结构 能被强还原剂还原 还原后结构为酸性基 在碱性水中无色或浅色 称还原后的中性结构为隐色酸 所溶盐 钠盐 称染料隐色体 leuco 还原剂 保险粉 Na2S2O4 还原条件 强碱液 NaOH 靛蓝染料还原反应 62 影响还原反应因素 还原染料易还原性 用染料氧化还原电位衡量 电位高易被还原 还原反应进行可能性大 还原完全 颗粒 浓度 温度等影响还原速率和副反应 过度还原 水解 重排等 发生 用半还原时间表征还原速率 2 隐色体上染隐色体阴离子 与其它染料上染纤维一样 先吸附后扩散 可加盐促染 但低温能达高的上染百分率 初染快 匀染 透染性差 需促进移染 63 3 隐色体的氧化隐色体吸附在纤维上 遇空气氧化形成还原染料不溶性本体 水洗透风 难氧化时借助氧化剂加速氧化 4 后处理水洗 皂洗 除纤维表面沾浮色 稳定内部颗粒结构 稳定染色织物的色光 64 1 隐色体染色法 全浴法 染液中还原 干缸法 浓缩还原 预还原 用于还原速率慢的染料 甲法 碱多 盐无 55 用于易聚扩散慢者乙法 碱中 盐有 45 丙法 碱少 盐多 20 不聚扩散快者 还原染料染色方方法 65 2 悬浮体轧染法 染料颗粒轧后分布在布上 纳米颗粒 66 染色举例 棉纱编织衣 处方 还原艳绿FFB0 2 太古油0 2 烧碱 30 4ml L保险粉 85 2 5g L浴比1 30 操作 全浴法 水60 加染剂还原入衣30min 洗 脱水透风皂煮洗 干 67 可溶性还原染料染色 印地科素 溶靛素和溶蒽素两种 结构为还原染料隐色体硫酸酯盐 溶于水 亲和纤维 对碱和还原剂稳定 在酸性条件下 酯水解 碱性介质条件下 对氧化剂稳定 酸性介质条件下 不稳定 会被氧化成为染料分子显色 避光保存 可酸性上染 因此可染羊毛 价贵 显色条件 硫酸 亚硝酸钠 染色时因染料直接性低 用盐促染 染浅 中色 68 工艺 卷染 轧染 溶靛素艳桃红IR 69 第五节硫化染料染色 Sulfurdyes 硫化染料 结构中含多硫键 结构复杂难定的杂稠环分子化合物 不溶于水 优点 成本低 耐洗牢度高 缺点 色泽不艳 只染深色 色少 耐氯漂差 纤维脆损现象 70 硫化染料的染色原理 先将染料还原成可溶性隐色体 对纤维素纤维有亲和力 上染后再经氧化 在纤维上又转化为不溶于水的染料而固着在纤维上 Na2S H2ONaHS NaOH2NaHS 3H2ONa2S2O3 8 H R S S R 2 H R SNa NaS R 还原剂 硫化钠 Na2S 用量适当 少 还原不全 过 脆化织物 还原降解成隐色体 氧化又连接 染色过程与还原染料染色过程相似 NaOH 71 染色方法 流程 准备隐色体染液染色水洗氧化水洗皂洗水洗防脆 固色烘干 染料由于含低价硫元素 染后存放会被氧化成硫酸或磺酸物 脆损纤维 故用碱性物 醋酸钠 磷酸三钠 尿素 防脆处理 72 染色例子 处方 防脆硫化黑10 硫化钠6 纯碱 软化水 2 浴比1 30 染色 后处理 防脆 尿素2 醋酸钠1 浴比1 3050 10min 73 第六节不溶性偶氮染料染色azoicdyesornaphtholdyes 不溶性偶氮染料 含 N N 基团 不含水溶基团 不溶于水 是由两个染料中间体 半体 色酚 色基 在纤维上偶合生成的不溶性染料 又称显色染料 冰染染料 染料生成 色酚 偶合剂 色基 显色剂 染料色淀 染色过程 打底 显色 皂洗后处理 74 优点 耐洗 耐氯漂牢度高 色艳 成本低 缺点 只染深色 染浅色耐晒牢度欠佳 色泽不够丰满 另有染料安全性问题 色酚性质 酚类化合物 不能直接溶于水中 但溶于烧碱成钠盐后可溶解 无色 对纤维素纤维具直接性 织物用色酚上染过程称为打底 色酚AS 75 打底剂的溶解方法 1 热溶法 常用法 打底剂用渗透剂调成浆状 加入部分烧碱 然后以沸水溶解 使其成良好的透明液 然后将此透明液滤入已溶有另半量烧碱的沸水中 最后加热软水至规定的体积 2 冷溶法 先用1 2倍酒精调成浆状 再加入烧碱及少量水 使其变成钠盐溶解 然后再加入所需量的水 即成为澄清溶液 76 色基 base 芳族伯胺化合物 不能直接用于显色 经低温重氮化反应形成重氮盐 在织物上与色酚进行偶合反应形成偶氮染料 不溶于水 重氮化 色基与盐酸及亚硝酸钠进行反应 大红G色基形成 77 色基重氮化方法 1 顺法 色基溶于盐酸 为水稀释 加热使其全部溶解 加冰冷却 不断搅拌下 徐徐加入亚硝酸钠的水溶液中进行重氮化反应 适合于在盐酸中较易溶解的色基 2 逆法 将色基与亚硝酸钠溶液调成浆状 快速搅拌下 倒入冷的稀盐酸内 维持低温进行重氮化 适合于在盐酸中溶解度很小的色基 78 偶合反应 显色 注意 控制pH值在4 8 温度5 15 79 工艺流程 浸染 打底脱水显色水洗皂洗水洗 色酚5g LNaOH4 1 色酚 甲醛 防氧化 少量食盐温度30 浴比1 40 色基 0 5g LNaAcpH4HAc食盐25g L温度 20 染色方法 中和剂 抗碱剂 稳定pH值 80 第七节酸性染料染色 aciddyes 酸性染料 一般为芳香族的磺酸钠盐 少数为羧酸钠盐 溶于水 并电离成染料阴离子 分子较小 对纤维素纤维直接性低 可在酸性或中性介质条件下染蛋白质纤维 聚酰胺纤维 酸性染料分类 强酸性染料 分子小 匀染性好 pH2 4染色 加盐缓染 有染色饱和值 弱酸性染料 分子复杂些 与纤维不仅有离子键结合 还有分子间力 pH4 6染色 等电点附近 盐作用小 超过 NH2 染色饱和值 中性染料 分子更复杂 中性pH染色 加盐促染 耐缩绒染料 染丝 CH3CONH OH 强酸性染料 81 羊毛染色特点 沸染 染后缩绒的用耐缩绒染料 丝染色特点 弱酸性或中性染料 要固色处理 弱酸性染料 中性浴弱酸性染料 82 酸性染料染羊毛衫 强酸性染料处方 酸性嫩黄2G0 27 酸性红G0 034 酸性湖蓝A0 025 元明粉10 硫酸1 5 40 5min助剂 染料 60 20min 80 30min 98 20min 30min 工艺 弱酸性染料绢丝处方 弱酸嫩黄G0 05 平平加O1 硫酸铵2 40 5min助剂 染料 95 30min 20min 83 弱酸性染料染锦纶 锦纶衫 玫瑰红色处方 弱酸性艳红B2 普拉艳红10B2 平平加O1 5 冰醋酸 调pH 0 4ml L浴比1 50 40 5min 染料 醋酸 98 50min 60 20min 40min 锦纶染色特点 用弱酸性或中性染料 匀染性 遮盖性不如分散染料 可染深色 上染快 扩散 移染性差 低温始染 慢速升温 加匀染剂 拼色考虑竟染 导致色光变化 84 第八节酸性媒介染料染色acidmordantdyes 酸性媒介染料 与酸性染料结构相似 在 N N 附近有给电子基团 可与金属盐 媒染剂 生成稳定的络合物 特点 必须经媒染剂 K2Cr2O7 处理才耐洗 耐晒 耐缩绒处理 染中 深色 价低 但有含铬废水 酸性媒染黑A 85 染色方法 预媒染法 先媒染剂处理 后染色后媒染法 先染色 后媒染剂处理同浴媒染法 染色 媒染剂一浴pH值3 4 K2Cr2O7媒染剂 羊毛酸性媒染 染料与羊毛结合 86 第九节酸性含媒染料染色metallizedaciddyes 酸性含媒染料 又称金属络合染料 是将酸性媒染染料和金属媒染剂制成可直接使用的染料 不需媒染处理 有二种 按金属离子与染料分子比例 1 1型 强酸性浴染色 染羊毛 中浅色 1 2型 弱酸性或近中性浴染色 水溶性差 用软水溶解 可染羊毛 丝 锦纶 维纶 色不艳 1 1型酸性含媒染料和与羊毛结合 87 1 2酸性含媒染料结构 88 1 2型酸性含媒染料染锦纶 中性染料染锦纶衫 处方 中性黑BL0 8 中性深棕RL0 4 中性深黄GL0 12 平平加O1 浴比1 50 浅铁灰色 40 染料 平平加O 60 20min 98 35min 40min 89 阳离子染料 水溶性的 能在水中电离 染色部分带正电荷的染料 称阳离子染料 又称盐基染料 碱性染料 染色对象 染腈纶 染其它纤维 牢度不高 特点 色鲜艳 色谱全 耐洗 耐磨 共轭型 非定域型 delocalizedchargecationicdyes 阳离子染料独立型 定域型 非共轭型 localizedchargecationicdyes 第十节阳离子染料染色 cationicdyes basicdyes 90 共轭型 非定域型 正电荷中心含在发色结构中 色浓艳 非共轭型 定域型 正电荷中心与发色体系之间有次乙基隔开 不参与发色 染色牢度高 匀染性差 色不如共轭型浓艳 阳离子黄2RL 阳离子红GTL 91 腈纶的染色性能腈纶纤维的结构 CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CNCOOCH3COOH 或SO3H 第一单体第二单体第三单体 85 10 5 是阳离子染料结合点又称染座 多 上染快 染色饱和值高 强 受pH影响小 松弛结构阴离子型 92 腈纶染色原理 纤维 COOH D 纤维 COOD H 纤维 SO3H D 纤维 SO3D H 腈纶上染座的多少决定了与纤维结合的最大染料量 即腈纶存在自己的染色饱和值Sf 腈纶纤维的染色饱和值Sf 腈纶在染色达平衡时 可接受的最大染料量 饱和值大 易染深色 腈纶染色饱和值的测量 分子量400的孔雀绿作为标准染料 在100 pH4 5 1 100浴比 回流染色4h 上染百分率95 时 每100克纤维上的染料量为该腈纶染色饱和值 93 第三单体酸性强弱和数量决定了腈纶染色饱和值 上染速率和pH值对染色影响 第三单体为弱酸 腈纶染色饱和值受pH值影响 pH值高 电离 饱和值高 染色时pH值过高 过低都不行 一般pH 4 5 腈纶玻璃化温度对染色影响 Tg 在水中70 85 高于此温染色 上染速率迅速提高 94 二 阳离子染料的染色性能各种阳离子染料上染能力不一样 即每种染料都有各自的染色饱和值SD 阳离子染料的染色饱和值SD 能使给定纤维达到饱和吸附所需商品染料的量 染料饱和系数f Sf SDf 染料饱和系数 SD 染料染色饱和值 Sf 腈纶纤维染色饱和值f对确定的阳离子染料是常数 f小 上染量大 可判断某种阳离子染料上染腈纶的能力 95 染色时 用于染料用量确定 染色时 染料用量不应超过该染料的染色饱和值 拼色时总的染料用量不超过纤维的染色饱和值 拼色时 还要考虑配伍性能 分五级 阳离子染料竞染性 拼色时由于染料对纤维亲和力和扩散性差异 竞争染座 会导致色相随时间变化 用竞染性相似染料配色 称配伍值 配伍值5级制 1级上染最快 相近值配色 96 三 影响阳离子染料染色的因素阳离子染料对腈纶染色吸附快 而扩散慢 低温染色 表面染色 要75 以上 但高温上染会过快 染色不匀 所以 控制上染速率 阳离子染料上染速率控制 1 t 75 85 Tg以上 升温1 2 4分至沸染 2 pH4 4 5 控制酸基离解 用HAc NaAcpH高 深色pH低 浅色 3 电解质Na2SO4 NaCl 缓染 97 阴离子缓染剂 与阳离子染料在染液中形成复合物 用非离子SAA分散 降低亲和力 上染速率 升温逐渐释放 防沉淀 上染百分率也会下降 可与阴离子染料同浴共染 染毛 腈 涤 腈织物 阳离子缓染剂 阳离子表面活性剂1227 1631 分子小 扩散快 先占据纤维上的染座 再被染料取代 会使染料上染百分率降低 聚阳离子缓染剂 吸附于纤维表面 仅降低电荷引力 对染色影响小 4 缓染剂 98 四 阳离子染料的染色方法腈纶 散纤维 毛条 绒线 织物染色浸染 pH4 5 用HAc调 浸轧 丝 束 条 混纺织物染色 99 染色例子 腈纶仿羊绒衫 米色 处方 阳离子黄X 8GL0 029 阳离子红X GRL0 027 阳离子翠蓝GB0 011 表面活性剂12271 防静电剂SN0 5 冰醋酸2 醋酸钠1 浴比1 40 90 20min 5min 98 25min 25 30min 40min 55 80 2min 染料 助剂 100 第十一节分散染料染色dispersedyes 分散染料 分子小 没有水溶性基团 水中溶解度很小 在水中借助分散剂使染料以细小的颗粒状态均匀地分散在染液中非离子型染料 分散染料随疏水性纤维的发展而发展起来的一类染料 目前已成为色谱齐全 品种繁多遮盖性能好 用途广的一大类染料 染色对象 主要染涤 也可染腈纶 锦纶 醋酯纤维 101 一 分散染料的结构与性能分散染料的结构特点 1 分子量小 便于渗入结构紧密的涤纶中 2 分子极性小 与涤相容 3 稍含碱性亲水基团 微溶 NH2 OH CN NO2蒽醌型偶氮型 结构 102 性能特点 1 水中溶解度小 2 有升华牢度 高温时会导致染色产品褪色 1 升高温度有利溶解 100 以上更明显2 加分散剂NNO 阴离子SAA 3 用软水4 pH4 6 最稳定 溶解性也好 影响升华牢度的因素 染料分子的大小 分子极性及纤维上的染料浓度 103 分散染料按升华牢度分 高温型 S H型 极性大难升华 190 210 结合力强 中温型 SE M型 中等低温型 E型 分子小 移染 易升华 160 180 104 二 涤纶染色性能 涤纶特点 强疏水性 热塑性纤维 涤纶结构紧密 熔纺 无空隙 大分子链取向度高 表面有结构紧密的表皮层 对染料的要求 1 疏水性强的染料 2 结构简单 分子量较低的染料 105 106 分散染料对涤纶的扩散属于自由体积模型 对涤纶的上染量受自由体积限制 涤纶染色有饱和值 T 自由体积 上染量 饱和值 结构相差大的 体积大小不同的分散染料相配 上染量高 结构相差不大的 体积大小相同的分散染料相配 上染量不太高 涤纶染色饱和值 在一定条件下 涤纶用分散染料染色也有饱和值 由涤纶自由体积决定 拼用体积大小不同的分散染料 可提高上染率 温度提高 使涤纶自由体积增加 上染率也会提高 107 染色方法 特殊染色法 提高t Tg 涤120 高温高压染色法130 热溶染色法200 干 载体染色法 100 108 三 分散染料的染色原理和方法 1 高温高压染色法130 水为溶剂因此在高压密闭设备中 3 4atm溶液中 颗粒 胶束 单分子 涤内染料 109 高温高压染色1 初染阶段三个阶段2 吸收阶段3 终了阶段 1 分子间空隙高温高压 2 dye在水中溶解度 3 dye在纤维内扩散速率 1 T1 90 初染 上染慢 少 20 2 T1 T2 110 上染加速 吸收阶段 80 3 T2 130 平衡 保温透染 较高温和水同时起增塑 溶胀作用 醋酸等作酸性剂 110 高温高压 染色匀透 染料利用率高 但间歇式操作 生产效率低 染深色较好 可用于色纱染色 升华牢度要求不高 2 载体染色法温度 100 加助剂 载体 对涤进行膨化 增塑的染色方法 载体 邻苯基苯酚 联苯 水杨酸甲酯对纤维和染料有亲和力 111 载体的作用 1 吸附于纤维表面并进入纤维内部 增塑涤纶 2 增溶染料 3 使染料易吸附于纤维上 提高内外 C 加快扩散速率 工艺 载体 NaOH钠盐 dye Hac沸染 60 90min 碱洗水 皂洗 112 载体染色优点 染色温度低 可染涤毛 涤腈等不耐高温处理织物 缺点 载体有毒性 污染环境 载体残留影响涤纶日晒牢度 过程复杂 应用较少 染色例子 涤腈 染涤 处方 咖啡色 分散黄M 5R2 4 分散红3B 150 1 分散蓝2BLM0 6 净洗剂LS0 3 膨化剂P8ml L冰醋酸 调pH6 1 浴比1 50 70 3min 染料 助剂 100 20min 50 60min 113 3 热溶 熔 染色法 轧染加工 170 220 无水染色 热溶处理仅1 2min 染料瞬间入织物 热