第四章 常见染料及特点第三节 染化料 《染整概论》 教学课件

常见染料及其特点常见染料及特点德州学院常见染料及其特点直接染料直接染料以双偶氮和三偶氮结构为主，一般具有较长的共轭双键系统，分子中含有磺酸基，羧酸基等水溶性基团，能溶解于水，在水中能电离成染料阴离子。可染棉、粘胶、蛋白质纤维等。直接染料常用的染色方法是浸染。浸染时，常加入食盐等电解质有利于上染百分率的提高，起促染作用，称为电解质效应或盐效应。它能直接上染纤维素纤维，也可在弱碱性环境中染羊毛、丝，因分子结构较大，分子集聚倾向较大，必须在较高的温度下才能获得较高的上染百分率，染

拼色时，必须选择同类型的、上染性能基本一致的染料。直接染料的优点是染色简易，价格便宜，色谱齐全，最大的缺点是染色牢度差，特别是湿摩擦牢度差，可以通过固色后处理来提高染色牢度。常见染料及其特点直接染料分为三类：（

1）匀染性染料分子结构简单，染料聚集倾向小，速率高，匀染性好。对食盐的促染作用不显著，在常规的染色时间内，其平衡上染百分率往往随染色温度的升高而降低，所以染色温度不宜太高，一般在70~80℃。缺点是水洗牢度差，适合于染浅色，主要有直接冻黄G，直接耐晒黄5G，直接桃红12B，直接耐晒黄GL等。常见染料及其特点（2）盐效应染料分子结构复杂，匀染性较差，但染料分子中含有较多的磺酸基，上染速率低，染色时加盐能显著提高上染速率和上染百分率，促染效果明显，又称为盐效应染料。染色时必须严格控制盐的用量和促染方法，否则难以染得均匀的色泽，一般不适于染浅色，有直接湖篮5B等。常见染料及其特点（3）温度效应染料分子结构复杂，匀染性很差，染色速率低，染料分子中含有的磺酸基较少，盐的促染效果不明显，而温度对他们的上染影响很大，提高温度，其上染速率加快。染色时需要很好地控制升温速度，以获得均匀的染色效果。这类染料的水洗牢度较好，一般宜染浓色，如直接黄棕3G常见染料及其特点根据最高上染温度的不同，生产上常把直接染料分成：低温染料（最高上染温度在70℃以下），中温染料（最高上染温度在70~80℃），高温染料（最高上染温度在90~100℃）。实际生产中，纤维素纤维通常在95℃左右染色，丝绸的最佳染色温度为60~90℃，过高的温度有损纤维的光泽。适当降低温度，延长染色时间对提高染色质量有益。直接染料染液中一般含有染料、纯碱、食盐或元明粉、润湿剂等。纯碱一般1~3g/L,食盐或元明粉用量一般为0~20g/L,主要用于盐效应染料。对于促染作用不显著的染料或染浅色时，可不加盐或少加盐。浸染时浴比一般为20：1~40：1常见染料及其特点常见染料及其特点直接染料的固色处理金属盐后处理直接染料分子利用硫酸铜、醋酸铜、酒石酸铜钠等处理后，染料分子和金属离子生成水溶性较低的稳定的络合物，从而提高被染污的色牢度。阳离子固色剂处理直接染料阴离子可与固色剂阳离子结合，生成分子量较大的难溶性化合物而沉积在纤维中，从而提高被染物的湿处理牢度。常见染料及其特点活性染料活性染料是一种在分子结构上带有活性基团的水溶性染料，能与纤维素纤维羟基，蛋白质纤维上的氨基发生共价键结合，故也称反应性染料。活性染料主要用于棉、粘胶、丝绸、尼龙等的染色，主要有浸染和轧染法。优缺点：价格较低，色泽鲜艳度好，色谱齐全，匀染性好，染品的皂洗牢度和摩擦牢度、日晒牢度都很高，但染料易分解，利用率低，用盐量大，其耐氯漂牢度较差。活性染料根据其活性基的反应活性可分为X型、K型、KN型。常见染料及其特点活性染料染色时为提高上染百分率和染料利用率，通常要加大量的盐促染。活性染料在碱性条件下染色，常用的碱剂有烧碱、磷酸三钠、纯碱、小苏打等。PH值小，上染慢，固色率低；PH值越大，反应速率高，但同时染料分解率也增大，导致固色率降低。10-11固色时应选择适当的温度，反应性高的染料，固色温度应低些；对反应性低的染料，固色温度应高些，适当延长固色时间。活性染料在浸染时，在中性染液中先染色一段时间，然后加碱进行固色。反应性高的染料采用较弱的碱，反应性低的染料反之。常见染料及其特点轧染时，在染液中通常加入适量的尿素，尿素能促进染料的溶解、纤维的吸湿和溶胀，有利于染料在纤维中的扩散，提高染料的固色率。活性染料染色后一般要进行皂煮处理，去除浮色，提高鲜亮度和色牢度。常见染料及其特点X型活性染料：二氯均三嗪型活性染料。反应性较高，在较低的温度和较弱的碱性条件下就能与纤维素纤维反应。染料的稳定性差，与纤维反应后生成的共价键耐酸性水解的能力较差。30-35

℃（染色温度）。也称冷染型活性染料。活性艳橙X-GNK型活性染料：一氯均三嗪型活性染料。反应性低，需在较高浓度的碱液中且在较高的温度（90-100）下，才能与纤维发生反应固色，染料的稳定性高，因此，也可以称为热固型活性染料。如活性黄K-RN.常见染料及其特点KN型活性染料：乙烯砜型活性染料。染料的反应性介于X型和K型之间，在酸性和中性溶液中非常稳定。但染料-纤维耐碱性水解的能力很差。60-70℃染色，如活性艳橙KN-4RM型活性染料：一氯均三嗪基和硫酸酯乙基砜型复合性活性基团染料。反应性比K型染料高,染料-纤维键耐酸、碱的稳定性较K型、KN型染料好。反映活性:X型>M型>KN型>K型常见染料及其特点常见染料及其特点还原染料还原染料分子中不含有水溶性基团，故不溶于水，但含有两个或两个以上的羰基，能在碱性、还原剂（保险粉-连二亚硫酸钠）条件下被还原成隐色体上染纤维。上染完毕，经过空气氧化或氧化剂氧化，隐色体转变成不溶性染料而固着在纤维上。主要用于粘胶、棉、维纶等纤维的染色。还原染料对纤维素纤维具有很高的亲和力，染色方法主要有隐色体染色法（浸染法）和悬浮体染色法（轧染法）。还原染料分子结构大、芳环共平面性好，对纤维素的亲和力较大。色泽鲜艳，染色牢度好，尤其是耐晒、耐洗牢度好，但是其价格高，红色品种少，缺乏鲜艳的大红色，染浓色时摩擦牢度较低，某些黄、橙色染料对棉纤维光敏脆损作用，即在日光下染料会促进纤维氧化脆损。移染性较差，易产生染色不匀的现象。常见染料及其特点隐色体染色法是指在染色前先将染料在烧碱、保险粉的条件下还原成隐色体钠盐（干缸还原、全浴还原），然后隐色体上染于纤维。染料的还原溶解（保险粉、烧碱）→隐色体的上染（食盐促染）→隐色体的氧化（双氧水、过硼酸钠）→后处理

(水洗、皂煮)悬浮体染色法是指将染料研磨成很细的颗粒（2um以下），借分散剂作用，配制成染料的悬浮体，将这种悬浮体均匀地浸轧在织物上，然后烘干，浸轧还原液（含有烧碱、保险粉）后，立即进蒸箱汽蒸使染料还原并上染于纤维；汽蒸后再经氧化、皂煮和水洗等过程。浸轧染料悬浮体→（烘干）→浸轧还原液→汽蒸→水洗→氧化→皂煮→水洗→烘干常见染料及其特点常见染料及其特点可溶性还原染料由还原染料经还原和酯化而生成的隐色体的硫酸酯钠盐或钾盐。可溶性还原染料可溶于水，对纤维素纤维具有亲和力。染料在碱性条件下，对氧化剂稳定，但在酸性条件下，染料对氧化剂不稳定，会发生水解、氧化而生成相应的还原染料，这一过程称为显色。显色常用的酸为硫酸，常用的氧化剂为亚硝酸钠。常用的染色方法有卷染和轧染。染色时染液中一般含有染料、亚硝酸纳、纯碱、分散剂等。价格较高，递深力低，主要用于中、浅色的染色。常见染料及其特点酸性染料酸性染料中含有磺酸基和羧基等水溶性基团，是水溶性染料。与直接染料相比，酸性染料的分子结构大都较小，较简单。根据染料分子结构和染色性能可分为强酸性浴、弱酸性浴和中性浴染色酸性染料。酸性染料对蛋白质纤维具有较高的亲和力，主要对羊毛、蚕丝、锦纶、皮革等进行染色，主要为浸染，羊毛、蚕丝、锦纶的等电点分别在4.2-4.8；3.5-5.2；5-6之间。染浴的PH值低于等点电时纤维带氨基正离子，能与染料阴离子以离子键结合固着在纤维上。高于时，纤维以羧基负离子存在，染料上染纤维主要靠范德华力。在强酸性浴中染色时,染浴PH值越低，纤维上所带的正电荷越多，染料上染越快，但酸性过强，容易造成染色不匀，手感也不好。染色时加入硫酸钠能起缓染作用。在弱酸性浴中，加入电解质也能缓染，有利于匀染。常见染料及其特点在中性浴中染色时，染浴的PH值在纤维的等电点之上，纤维所带的负电荷和染料阴离子之间存在排斥力，在染浴中加入硫酸钠等电解质时，能够降低这种排斥力，因此在中性浴中，电解质有促染作用。优缺点：色泽鲜艳，色谱齐全。湿牢度较差，原因是染料分子结构小，水溶性基团比例高。可用固色剂进行处理。常见染料及其特点对不同纤维的染色特点羊毛：若染色后进行缩绒加工，选用耐缩绒酸性染料；沸染；可分为强酸性浴、弱酸性浴、中性浴染色。蚕丝：光色要求高，中性浴或若酸性浴染色；

95度左右染色；湿处理牢度底，固色剂处理

锦纶：常用弱酸性浴染色。得色鲜艳，上染百分率和染色牢度较高，但匀染性、遮盖性较差，常用于染深色。拼色用的染料若上染速率不同，有明显竟染现象常见染料及其特点常见染料及其特点分散染料分散染料是非离子型染料，分子结构简单，染料分子不含有水溶性基团，只含有羟基、氨基等极性基团，微溶于水，分散染主要用于涤纶、锦纶等。涤纶是一种热塑性纤维，玻璃化温度80℃左右，当染色温度高于Tg时，纤维分子连运动加剧，瞬间产生较大的空隙，有助于染料分子向纤维内部扩散，最终染透纤维。高温高压染色法是在湿热条件下，借助水分子的增塑作用，在120-130℃，1.76-1.96x105Pa压力下染色，从而获得较快的上染速率和较高的上染百分率。高温高压染色时匀染性能靠添加匀染剂，通过移染作用达到匀染目的。（初染-吸收-终了）热溶法是轧染加工，在干热条件下，通过180-200℃高温加速分子链运动，使染料扩散到纤维。注意选用升华牢度高的染料，染液中含有抗泳移剂，润湿剂等。常见染料及其特点载体染色法在较低温度（100度以下），采用某些化学药剂（载体）能显著地促进染料的上染，使分散染料对涤纶的染色可采用常压设备进行。载体对涤纶和染料都具有较高的亲和力，一般是一些简单的芳香族化合物，如临苯基苯酚、连苯等。染色后可在碱液中沸洗，去除载体。，分散染料对其他纤维的染色特点对腈纶的染色均匀性较好，耐晒牢度和湿处理牢度较高，但只能染浅色和中色;对锦纶上的匀染性较好，对纤维的品质差异有覆盖能力，染色重现行好，不易染浓色，皂洗牢度差，只限于染浅色。常见染料及其特点常见染料及其特点阳离子染料阳离子染料是一种阳离子型染料，具有水溶性，主要用于腈纶的染色。由于腈纶在聚合过程中引进了第三单体，使得纤维分子中含有一定数量的带有负电荷的基团，染色时可以与阳离子染料的正电荷以离子键结合。腈纶用阳离子染料染色，色泽十分鲜艳，上染百分率高，给色量好，湿处理牢度和耐晒牢度较高，但匀染性较差，特别是染淡色时。常见染料及其特点腈纶用阳离子染料染色，在玻璃化温度（在水中降低至70-85℃）以下几乎不上染，超过玻璃化温度时，上染速率剧增，极容易染花，因此必须严格控制升温速度。还需要在染缸中加入适量的阳离子缓染剂，以提高染色的匀染性。腈纶在高温情况下，对张力很敏感，特别是在湿热时容易变形，应在低张力下进行。染浴PH值染浴中加酸,可抑制腈纶中酸性基团的离解.阳离子染料一般不耐碱,染色的最佳ph值为4－4.5，染深色时染浴的ph值可高些电解质染浴中可加元明粉或食盐促染常见染料及其特点不溶性偶氮染料分子中含有偶氮基，不溶于水。偶合剂（色酚）和显色剂（色基）两类中间体以一定的方法在织物上合成。染色过程是先将织物用色酚溶液处理（色酚溶于烧碱），然后再用色基的重氮盐溶液（盐酸、亚硝酸钠）进行显色处理，色酚和色基重氮化合物发生偶合反应而生产沉淀，固着在纤维上。由于色基重氮化和显色时，一般用冰冷却，又称冰染料。给色量高，颜色鲜艳，成本低，皂洗牢度较高，大都能耐氯漂，但耐摩擦牢度较低，耐晒牢度随织物上染料浓度降低而下降，染浅色时色泽不够丰满，这类染料一般用于染浓色。主要用于纤维素纤维的染色。常见染料及其特点色酚上染纤维的过程称为打底，打底液含有色酚、烧碱、润湿剂、软水剂等。色基可在盐酸、亚硝酸钠的作用下发生重氮化反应，生成色基重氮盐。色酚和色基的重氮化合物可发生偶合反应而显色。色基重氮化合物反应能力随PH值升高而增强，但太高会造成分解过多‘。一般控制在4—8.2之间。温度不易太高，一般5—15度，防止重氮盐的分解。染色方法有浸染、卷染和轧染。轧染工艺流程：浸轧打底液—烘干—透风—浸轧显色液—透风—水洗—皂洗—水洗—烘干常见染料及其特点硫化染料染色含硫染料，分子中含有两个或多个硫原子组成的硫键。不溶于水，染色时，应先用硫化钠将染料还原成可溶性的隐色体，硫化染料的隐色体对纤维素纤维具有亲和力，上染纤维后再经氧化，在纤维上形成原来不溶于水的染料而固定在织物上。硫