青大染整工艺原理（二）课件第7章 酸性染料及染色

第一节蛋白质和聚酰胺纤维一、羊毛二、锦纶第二节酸性染料的种类及性能定义凡含有酸性基团，能在酸性、弱酸性或中性染浴中上染蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染料。结构特点酸性基团大多数为磺酸基，少数为羧基，易溶于水，在水中电离成为染料阴离子染料分子结构比较简单，多数为单偶氮类染料，少数为双偶氮类染料，分子中缺乏较长的共轭双键系统，分子芳环共平面性或线型特征不强，因此对纤维素纤维缺乏亲和力。应用特点色谱齐全色泽鲜艳湿牢度和日晒牢度随品种不同而有很大差异。其中结构较简单，含磺酸基较多的湿牢度就较差。应用对象酸性染料品种很多，主要用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色和印花，也可用于皮革、墨水、造纸和化妆品的着色及食用色素。按结构分类一、偶氮类酸性染料二、蒽醌类酸性染料三、三芳甲烷类酸性染料二、蒽醌类酸性染料在色谱上弥补了偶氮类酸性染料以深色为主，大多为紫、蓝、绿及黑色具有良好的耐光牢度三、三芳甲烷类酸性染料在三芳甲烷结构的碱性染料基础上，经磺化而成的以蓝、绿、紫色为多，色泽浓艳耐光牢度差，溶解度低按应用分类按染色工艺条件强酸性染料：匀染性酸性染料或典型的酸性染料，染羊毛、皮革。弱酸性染料缩绒性酸性染料中性染料不同类型酸性染料染色性能比较染色性能强酸性染料弱酸性染料中性染料湿处理牢度较差较好好染液PH值2~44~66~7调PH用酸硫酸或甲酸醋酸硫酸铵或醋酸铵匀染性好中较差染料溶解性好差(相对分子质量小)稍差(相对分子质量较大)差(相对分子质量大)与纤维结合形式离子键范德华力、氢键、离子键范德华力氢键第三节酸性染料的染色原理一、酸性染料染色的基本原理羊毛、蚕丝、聚酰胺几乎含等当量的氨基和羧基H2N—W—COOH在水中，氨基和羧基发生离解，形成两性离子：+H3N—W—COO—

等电点：当溶液的pH值达到某一值时，羊毛纤维中电离的氨基和羧基数量相等，此时纤维大分子上的正、负离子数目相等，处于等电状态，纤维呈电性中和，这时的pH值称为该纤维的等电点。羊毛等电点的pH值为4.2~4.8。酸性染料在染液中电离成D-SO3-和Na+羊毛等纤维带正电荷，吸引染料负离子上染纤维与染料间也存在范德华力和氢键强酸浴：离子键起主要作用弱酸浴：范德华力和氢键起主要作用二、影响酸性染料染色的主要因素1、染液PH值2、中性电解质3、染色温度和时间1、染液PH值“染座”：NH3+酸性条件下NH3+与D-SO3-形成定位吸附PH↓

，“染座”↑。即酸性强，NH3+多加酸，促染通过控制PH控制上染速率和得色量匀染：酸分几次加入，并选用不同的酸强酸浴染色——硫酸弱酸浴染色——醋酸中性浴染色——醋酸铵或硫酸铵2、中性电解质PH<等电点离子键结合，加中性电解质——缓染PH>等电点范德华力和氢键结合，加中性电解质——促染（减少染料与纤维间的静电阻力）当酸性染料在硫酸存在下染羊毛，染液中加入中性电解质（食盐或元明粉），无机阴离子Cl－或SO42－以及染料阴离子都能与纤维阳离子的“染座”产生静电引力无机阴离子Cl－或SO42－体积小、扩散速度快，先被吸附染料阴离子靠近纤维时，由于静电力、范德华力和氢键作用，取代无机阴离子与纤维结合。Cl-——快↓，逐渐↑延迟染料离子的交换，起缓染作用，并能促进染料的移染，有利于获得匀染。氯离子对纤维的亲和力很低(常看作为零)，硫酸根离子的亲和力比氯离子大一些，所以元明粉的缓染作用要比食盐强。（染料染液浓度0.1%，浴比50:1，温度50℃）3、染色温度和时间T↑聚集程度↓膨化程度↑吸附、扩散速率↑∴根据染料聚集倾向大小、扩散性、移染性能高低来控制始染温度、升温速率和染色时间，达到匀染、透染的目的。第四节酸性染料染色工艺（一）、羊毛染色（2）弱酸性染色工艺染液处方染料X％(对纤维重)醋酸（98%）0.5％~2％(对纤维重)结晶元明粉10~15%匀染剂0％~0.5％(对纤维重)（如平平加O、拉开粉Bx等）染色pH值4~6浴比20:1~40:1染色实例：弱酸性染料染纯毛，黄绿色染色处方（对纤维重）普拉黄GN0.12％弱酸艳蓝RAW0.08％冰醋酸1％元明粉3g/L50℃入染95℃50min水洗5min匀染剂5min冰醋酸5min染料1℃/min（3）中性染色工艺染液处方染料X％(对纤维重)硫酸铵1％~2％(对纤维重)或醋酸铵2％~4％(对纤维重)匀染剂0~0.5%染色pH值6~7浴比20:1~40:1三种酸性染料染色工艺的比较染色性能强酸性染料弱酸性染料中性染料染液PH值2~44~66~7助剂缓染剂促染剂促染剂调PH用酸硫酸或甲酸醋酸硫酸铵或醋酸铵始染温度℃30~5050~6050~60升温速度min/℃1~1.5(至沸)1.5(至70℃)2~4(至沸)1.5(至70℃)2~4(至沸)沸染时间min45~7545~7545~75浴比1:20~301:20~401:20~40（二）丝绸染色升温曲线染色升温曲线常用助剂丝绸匹染实例（三）锦纶染色一、酸性染料的选择锦纶的染色性能特点具有两性性质聚酰胺纤维的氨基含量低羊毛：0.8~0.9mol/kg锦纶66：0.03~0.05mol/kg约为羊毛的1/20锦纶6：0.098mol/kg

约为羊毛的1/10锦纶等电点：5~6羊毛等电点：4.2~4.8PH<3，锦纶中的亚氨基吸酸产生“染座”，上染量会急剧增加，产生超量吸附，但水解，强度明显下降PH=4~6，染料以离子键、氢键和范德华力共同作用而与纤维结合，可以染浓色。因此一般选用弱酸性染料染锦纶锦纶在纺丝制造过程中，由于加工条件不同，纤维的微结构有一定的差异，染色时易产生不匀，特别是锦纶66，分子量较高，分子间的氢键较多，结晶度、取向度较高，无定形区结构较紧密，纤维中氨基的含量低，纤维之间的差异在染色时更容易反映出来，极易造成“经柳”“横档”等疵病，∴染色一开始就应该避免上染不匀，始染温度宜低，升温速率宜慢，所用的酸可以分次加入，或染色一段时间后再加入，或用硫酸铵调节染液的pH值。锦纶中末端氨基的含量较少，饱和值较低，当两个或两个以上染料拼色染色时，就会发生对染色位置的竞争，即所谓竞染现象，这种竞染现象比酸性染料染羊毛要显著得多。拼色选用上染速率相近的染料。二浴法一浴法（四）染色中有关问题酸性染料染色常见疵病疵病名称现象产生原因色花表面出现不规则条状或块状的色泽不匀弱酸性染料PH偏低，上染速率过快始染温度过高，初染速率过快或沸染保温时间不足，移染作用不够染料溶解打浆不匀，染料溶解不充分，在染浴中分布不匀弱酸性染料染色时，促染剂加得过快色差在相同原料和染相同色号情况下，缸与缸之间产生色泽差异每缸染色时浴比、温度、时间、助剂用量不相同部分对还原敏感的弱酸性染料染羊毛时沸染温度过高引起色光变化摩擦和耐洗牢度差摩擦和皂洗时沾色严重染料选择不当染色时间不够，扩散不充分