《染整技术》第二册染色部分课件.ppt
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- 染整技术 染整 技术 第二 染色 部分 课件
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1、本章主要内容本章主要内容第一节第一节 酸性染料的结构分类酸性染料的结构分类第二节第二节 酸性染料的染色原理及其影响因素酸性染料的染色原理及其影响因素第三节第三节 酸性染料的种类及其染色性能酸性染料的种类及其染色性能第四节第四节 酸性染料对羊毛纤维的染色工艺酸性染料对羊毛纤维的染色工艺第五节第五节 酸性染料对其他纤维的染色酸性染料对其他纤维的染色第六节第六节 酸性染料染色常见疵病及质量控制酸性染料染色常见疵病及质量控制本章要求掌握的内容本章要求掌握的内容1、酸性染料的定义、酸性染料的定义2、比较三种酸性染料染羊毛工艺上的异、比较三种酸性染料染羊毛工艺上的异同同3、弱酸性染料染锦纶卷染的工艺(包括
2、、弱酸性染料染锦纶卷染的工艺(包括染色和固色)染色和固色)4、酸性染料染色常见疵病及质量控制、酸性染料染色常见疵病及质量控制概概 述述定义定义凡含有酸性基团,能在酸性、弱酸性或中性染浴中凡含有酸性基团,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。上染蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染料。结构特点结构特点酸性基团大多数为磺酸基,少数为羧基,易溶于水,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数为双偶氮类染
3、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。维素纤维缺乏亲和力。概概 述述应用特点应用特点色谱齐全色谱齐全色泽鲜艳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。结构较简单,含磺酸基较多的湿牢度就较差。应用对象应用对象酸性染料品种很多,主要用于羊毛、蚕丝等蛋白质酸性染料品种很多,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、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
4、及食用色素。墨水、造纸和化妆品的着色及食用色素。第一节第一节 酸性染料的结构分类酸性染料的结构分类一、偶氮类酸性染料一、偶氮类酸性染料二、蒽醌类酸性染料二、蒽醌类酸性染料三、三芳甲烷类酸性染料三、三芳甲烷类酸性染料一、偶氮类酸性染料一、偶氮类酸性染料大多数为单偶氮和双偶氮结构的染料,以黄、橙、红大多数为单偶氮和双偶氮结构的染料,以黄、橙、红等浅色品种为主等浅色品种为主三偶氮结构的染料虽然湿处理牢度好,但色泽比较灰三偶氮结构的染料虽然湿处理牢度好,但色泽比较灰暗,匀染性差暗,匀染性差二、蒽醌类酸性染料二、蒽醌类酸性染料在色谱上弥补了偶在色谱上弥补了偶氮类酸性染料氮类酸性染料以深色为主,大多以深色
5、为主,大多为紫、蓝、绿及黑为紫、蓝、绿及黑色色具有良好的耐光牢具有良好的耐光牢度度三、三芳甲烷类酸性染料三、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,色泽浓艳以蓝、绿、紫色为多,色泽浓艳耐光牢度差,溶解度低耐光牢度差,溶解度低第二节第二节 酸性染料的染色原理酸性染料的染色原理 及其影响因素及其影响因素一、酸性染料染色的基本原理一、酸性染料染色的基本原理二、影响酸性染料染色的主要因素二、影响酸性染料染色的主要因素一、酸性染料染色的基本原理一、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羊毛、蚕
6、丝、聚酰胺几乎含等当量的氨基和羧基H2NWCOOH在水中,氨基和羧基发生离解,形成两性离子:在水中,氨基和羧基发生离解,形成两性离子:+H3NWCOO 等电点:当溶液的等电点:当溶液的pH值达到某一值时,羊毛纤值达到某一值时,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,这时的维呈电性中和,这时的pH值称为该纤维的等电点。值称为该纤维的等电点。羊毛等电点的羊毛等电点的pH值为值为4.24.8。一、酸性染料染色的基本原理一、酸性染料染色的基本原理酸性染料在
7、染液中电离成酸性染料在染液中电离成D-SO3-和和Na+羊毛等纤维带正电荷,吸引染料负离子上染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二、影响酸性染料染色的主要因素1、染液、染液PH值值2、中性电解质、中性电解质3、染色温度和时间、染色温度和时间1、染液、染液PH值值“染座染座”:NH3+酸性条件下酸性条件下NH3+与与D-SO3-形成定位吸附形成定位吸附PH ,“染座染座”。即酸性强,。即酸
8、性强,NH3+多多加酸,促染加酸,促染通过控制通过控制PHPH控制上染速率和得色量控制上染速率和得色量匀染:酸分几次加入,并选用不同的酸匀染:酸分几次加入,并选用不同的酸强酸浴染色强酸浴染色硫酸硫酸弱酸浴染色弱酸浴染色醋酸醋酸中性浴染色中性浴染色醋酸铵或硫酸铵醋酸铵或硫酸铵2、中性电解质、中性电解质PH等电点等电点范德华力和氢键结合,加中性电解质范德华力和氢键结合,加中性电解质促促染(减少染料与纤维间的静电阻力)染(减少染料与纤维间的静电阻力)2、中性电解质、中性电解质当酸性染料在硫酸存在下染羊毛,染液中加入中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),无机阴离子性电解
9、质(食盐或元明粉),无机阴离子Cl 或或SO42以及染料阴离子都能与纤维阳离子的以及染料阴离子都能与纤维阳离子的“染染座座”产生静电引力产生静电引力无机阴离子无机阴离子Cl 或或SO42体积小、扩散速度快,体积小、扩散速度快,先被吸附先被吸附染料阴离子靠近纤维时,由于静电力、范德华力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。和氢键作用,取代无机阴离子与纤维结合。2、中性电解质、中性电解质Cl-快快,逐渐,逐渐延迟染料离子的交换,起延迟染料离子的交换,起缓染作用缓染作用,并能促进染料,并能促进染料的移染,有利于获得的移染,有利于获得匀染匀染。氯离子对纤维的亲
10、和力很氯离子对纤维的亲和力很低低(常看作为零常看作为零),硫酸根离,硫酸根离子的亲和力比氯离子大一子的亲和力比氯离子大一些,所以些,所以元明粉的缓染作元明粉的缓染作用要比食盐强用要比食盐强。(染料染液浓度(染料染液浓度0.1%,浴比浴比50:1,温度,温度50)3、染色温度和时间、染色温度和时间T聚集程度聚集程度膨化程度膨化程度吸附、扩散速率吸附、扩散速率根据染料聚集倾向大小、扩散性、移染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。染色时间,达到匀染、透染的目的。第三节第三节 酸性染料的种类酸性染料的种类
11、 及其染色性能及其染色性能 分类分类按染色工艺条件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。染料,染羊毛、皮革。弱酸性染料弱酸性染料 缩绒性酸性染料缩绒性酸性染料中性染料中性染料一、强酸性染料染色一、强酸性染料染色强酸性染料由于分子结构简单,相对分强酸性染料由于分子结构简单,相对分子质量低,含磺酸基比例高,溶解度高,子质量低,含磺酸基比例高,溶解度高,匀染性好。离子键结合。匀染性好。离子键结合。湿处理牢度很差,难以染深色,不耐缩湿处理牢度很差,难以染深色,不耐缩绒,且染后羊毛强度有损伤,手感不好。绒,且染后羊毛强度有损伤,手感
12、不好。二、弱酸性染料的染色二、弱酸性染料的染色染料分子结构复杂,磺酸基在分子中占染料分子结构复杂,磺酸基在分子中占的比例较低,对羊毛的亲和力较高,与的比例较低,对羊毛的亲和力较高,与羊毛纤维的结合,离子键已不处于主要羊毛纤维的结合,离子键已不处于主要地位,纤维和染料之间有较大的范德华地位,纤维和染料之间有较大的范德华力和氢键,所以除了离子键以外,染料力和氢键,所以除了离子键以外,染料主要以范德华力和氢键固着在纤维中。主要以范德华力和氢键固着在纤维中。染色牢度比强酸性染料好。染色牢度比强酸性染料好。三、中性染色的酸性染料三、中性染色的酸性染料 中性浴染色的酸性染料在中性或近中性中性浴染色的酸性染
13、料在中性或近中性的条件下染色,染料的上染已不再是羊的条件下染色,染料的上染已不再是羊毛吸附质子所产生的结果。此时酸性染毛吸附质子所产生的结果。此时酸性染料上染羊毛的情况与直接染料上染纤维料上染羊毛的情况与直接染料上染纤维素纤维相似,染料阴离子必须克服较大素纤维相似,染料阴离子必须克服较大的静电斥力才能上染纤维。染料靠范德的静电斥力才能上染纤维。染料靠范德华力和氢键上染纤维,并以此固着在纤华力和氢键上染纤维,并以此固着在纤维中。维中。吸附等温线符合弗氏吸附等温线。吸附等温线符合弗氏吸附等温线。匀染性降低,要在高温下染色匀染性降低,要在高温下染色 四、不同类型酸性染料染色性能比较四、不同类型酸性染
14、料染色性能比较染色性能染色性能强酸性染料强酸性染料弱酸性染料弱酸性染料中性染料中性染料湿处理牢度湿处理牢度较差较差较好较好好好染液染液PH值值244667调调PH用酸用酸硫酸或甲酸硫酸或甲酸醋酸醋酸硫酸铵或醋酸铵硫酸铵或醋酸铵匀染性匀染性好好中中较差较差染料溶解性染料溶解性好差好差(相对相对分子质量小分子质量小)稍差稍差(相对分相对分子质量较大子质量较大)差差(相对分子质量相对分子质量大大)与纤维结合形式与纤维结合形式离子键离子键范德华力、氢范德华力、氢键、键、离离子子键键范德华力范德华力氢键氢键第四节第四节 酸性染料对羊毛的染色工艺酸性染料对羊毛的染色工艺氨基含量为氨基含量为0.80.9mo
15、l/kg等电点等电点4.24.8一、强酸性染色工艺一、强酸性染色工艺染液处方染液处方染料染料 X(对纤维重对纤维重)结晶元明粉结晶元明粉 1020(对纤维重对纤维重)硫酸(硫酸(98%)24(对纤维重对纤维重)染色染色pH值值 24浴比浴比 20:130:1促染缓染一、强酸性染色工艺一、强酸性染色工艺助剂的作用助剂的作用元明粉元明粉缓染,并有利于匀染缓染,并有利于匀染染浅时,用量应高些染浅时,用量应高些也可加入阴离子或非离子表面活性剂起缓染和促染也可加入阴离子或非离子表面活性剂起缓染和促染作用作用硫酸硫酸促染,染深色时量大些促染,染深色时量大些可分次加入或初染时改用醋酸,以避免染色不匀可分次加
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