青大染整工艺原理（二）课件第6章 分散染料染色

概述分散染料特点相对分子质量小，结构简单，不含水溶性基团，是疏水性较强非离子染料，染色时依靠分散剂的作用以微小颗粒状分均匀地分散在染液中。染色困难，采用高温高压法、热熔法、载体法加入阴荷分散剂，如分散剂NNO，不能在同一浴中使用阳荷性助剂和阳离子染料色泽鲜艳，耐洗牢度优良，用途广泛按化学结构分散染料绝大部分属偶氮和蒽醌两类(占染料品种总数的85％以上)涤纶的结构特点分子中没有羟基、氨基等亲水性基团和强的极性基团，只有极性很小的酯基（除端基外），吸湿中心很少，所以吸湿性很差，是一种疏水性很强的纤维。回潮率0.4~0.5%，不到棉纤维回潮率的1/5。涤纶纤维分子链上无大的侧链和侧基，线形状态良好，分子排列整齐，结晶度高，无定形区结构比较紧密，纤维分子间的微隙小，没有适当容纳染料分子的空隙，在纤维表面还有结构紧密的表皮层。涤纶属于热塑性纤维Tg：结晶度↑，Tg↑

水中：少量水分子进入纤维内部，发生增塑作用，使Tg↓热处理：微结构变化，Tg变化T>Tg，无定形区的分子链段发生运动，微隙增多并增大当染色达到一定温度时，孔隙增大，染料分子才能进入纤维内部，此时上染速率明显提高。分子结构简单，分子量小，通常至多有两个苯环的单偶氮染料，或是简单的蒽醌结构，杂环结构很少。第一节分散染料结构及性能一、溶解性能二、扩散能力三、分散稳定性分散稳定性的测定：分散染料细度的测定：四、pH值敏感性1、水解酯基、酰胺基、氰基在高温碱性条件下易发生水解分散/活性同浴染色时应尽量减少活性染料中碱剂用量2、还原分解高温碱条件下，纤维素纤维有一定的还原性，硝基、偶氮基易被还原在染液中加一定量温和的氧化剂，如间硝基苯磺酸钠来防止这种现象发生3、染料分子中羟基的离子化碱性条件下，羟基发生离子化，使染料水溶性增加，上染百分率降低高温碱条件下发生，PH不宜过大4、染料分子中氨基的离子化PH较低时，氨基发生离子化，烷氧基等水解，使染料的上染性能和色光发生变化∴PH在弱酸性范围，染物颜色较鲜艳，上染百分率高五、拼色相容性升华牢度升华物质由固态不经液态而直接变成气态的过程。升华牢度表示织物经一定条件的高温热处理后的褪色情况涤纶及其混纺织物要受到高温热处理，如热定形、热熔染色、熨烫整理等，对分散染料的升华牢度有一定要求影响升华牢度的因素染料分子的大小：结构大，升华牢度好染料分子中极性基团数目：数目多，升华牢度好染料分子中极性基团的极性大小：大，升华牢度好耐晒牢度分散染料在涤纶上的耐晒牢度一般较高偶氮染料受日晒褪色属光氧化反应引入供电子基，耐晒牢度降低引入吸电子基，耐晒牢度提高蒽醌类日晒褪色较复杂氨基上电子云密度高，耐晒牢度差氨基上电子云密度低，耐晒牢度好引入极性基团，升华牢度提高，但耐晒牢度降低，∴综合考虑，合理选择染料烟褪牢度主要发生在氨基蒽醌结构的蓝、紫色的分散染料中遇到空气中的氧化氮会发生亚硝化或重氮化反应，使染料变色或褪色影响因素含较多供电子基的染料，易变色或褪色被染物的组成和化学结构例：醋纤差、涤纶好；NO、NO2按升华性能分类类型高温型中温型低温型H或SM或SEE分子大小大中小升华牢度好中低移染性较差中好扩散性能慢中快热熔染色(℃)200～220190～205180～195高温染色(℃)130120～130120～135色泽选用范围浓色中浓色淡中色第三节分散染料染色基本原理高温高压染色法优点：高温高压法染物得色鲜艳、匀透，可染制浓色。织物手感柔软，适用的染料品种比较广，染料利用率较高（80%~90%）缺点：间歇生产，生产效率较低，需要压力染色设备。热熔染色法特点热溶染色是连续生产，生产效率高，适宜于大批量生产能染浅、中色，染料利用率比高温高压法染色低对染料的升华牢度要求较高织物所受张力较大高温高压法染色法高温高压染色法是涤纶织物的一种主要的染色方法。它是在120~130℃，197~295kPa压力下于密封的高温高压设备中进行。散纤维、毛条、纱——高温高压染纱机针织物——溢流或喷射染色机机织物——高温高压卷染机为什么选用高温高压染色法？∵高温、高湿效应提高了涤纶的染色性能高温利于染料上染纤维分子链段运动加剧，分子间微隙增大染料溶解度提高，染料分子运动动能增加高湿利于染料上染水的增塑作用，使纤维分子间微隙增大涤纶染色特点热溶染色是连续生产，生产效率高，适宜于大批量生产能染浅、中色，染料利用率比高温高压法染色低对染料的升华牢度要求较高织物所受张力较大应用主要用于涤纶机织物的染色目前是分散染料染涤/棉混纺织物的主要方法原理热溶染色时，是用浸轧的方法使染料附着在纤维表面，烘干后热溶时，由于温度高，纤维无定形区的分子链段运动剧烈，形成较大的瞬时空隙；染料颗粒解聚或发生升华形成染料单分子而被纤维吸附，并能迅速向纤维内扩散。在热溶时，没有水的增速溶胀作用，且热溶时间较短，所以热溶温度比高温高压染色温度高，约在170~220℃之间。热溶温度除和被染物的纤维性质有关外，还应与染料的性能相适应，即不同的染料，要求不同的热溶温度。有些染料耐热性能较好，升华牢度较高，热溶温度较高，一般得色越好。升华牢度中等的染料，开始时随热溶温度的提高，固色率增加，到一定温度以后，温度增加，固色率不再增加，甚至可能下降。升华牢度很差的染料，热溶温度提高，固色率反而下降。热溶染色的温度范围一般是170~215℃，某染料适宜的热溶温度一般是该染料固色率曲线中相对平坦部分所对应的温度。在热溶温度和时间这两个因素中，温度对固色率和扩散得影响是主要因素，一般宜采用较高的温度和较长的时间为有利，目前常用的热溶时间是1~2min。热溶后织物应冷却，落布温度在50℃以下为宜，最好在处热溶室后安装冷却装置（如吹冷风，冷却辊筒）。热溶后还要经过一定的后处理，以去除纤维的浮色。

热溶设备热风导辊式：最常用，时间长，幅度不易控制热风针板式：可控制幅度，但热溶时间难以保证高温过热蒸汽式：相同时