阳离子染料的染色原理和染色性能
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第十一章阳离子染料的染色
H2O -+D+ →腈纶-COO腈纶 COOH→腈纶 -COO .D + 定位吸附/盐式键 H2O -+D+ →腈纶-SO 腈纶 -SO H→腈纶 -SO 3 3 3 .D + 定位吸附 /盐式键 三、饱和值： 1.纤维的饱和值：通常是指苯－腈纶纤 维，用标准染料在１００℃，回流４ 小时，PH４．５，浴比１：１００用 足量的染料使平衡上染百分率达到９ ５％时的百分率。
②控制PH值：加酸起溶解染料和缓染作用。 通常染浅色时酸的用量大一些，PH=34.5；染浓色时可以少加酸或不加酸， PH=4-5，常用HAC-NaAC缓冲液。 ③中性电解质的应用：在染浴中加入中性 电解质，它们的金属离子Na+，能与染 料阳离子相互竞争染色位置，由于金属 离子体积小，流动性大于染料阳离子， 就先被纤维吸附，夺占染色位置，然后 被对纤维具有较大亲和力的染料阳离子 置换，所以起到缓染作用。 缓染作用不
2、工艺流程：60℃保持５分钟，然后 快速升温至70℃ 。然后以一分钟一度 的速度升温至沸腾，保持沸腾30分钟， 然后以一分钟1℃的速度降温到50℃ ， 最后进行水洗和后处理。 3、染色工艺条件： Ⅰ染料：应选染色速度较低，亲和力较 小，匀染性好，K值较大的染料。 Ⅱ温度：60-70℃始染，严格控制升温 过程。
4.色泽鲜艳，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，尤其是在染淡色。 二、染色机理：在染浴中，腈纶纤维表 面带有阳离子电荷，阳离子染料生成 阳离子染料，阳离子在染液中扩散， 纤维阳离子对染料阳离子的静电引力 使染料被纤维表面吸附，成盐式键结 合。此处还有氢键和范德华力。
第三单体：染色单体，占1-3%，是改善 纤维的染色性能。 ①含酸性基团的单体：如丙烯磺酸钠、 苯乙烯磺酸钠；这一类用阳离子染料 染色。 ②含碱性基团的单体：如乙烯吡啶、丙 烯基二甲胺；这一类用酸性染料染色。 ③不含第三单体的腈纶：P194
实验四 染料染色性能比较
3、酸性染料
酸性染料（Acid Dyes）是一类在酸性介质中进行染色的染料。酸性染料大多数含有磺酸钠盐，能溶于水，色泽鲜艳、色谱齐全。主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色，也可用于皮革、纸张、墨水等方面。对纤维素纤维一般无着色力。
酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，日晒牢度和湿处理牢度随染料品种不同而差异较大。和直接染料相比，酸性染料结构简单，缺乏较长的共辄双键和同平面性结构，所以对纤维素纤维缺乏直接性，不能用于纤维素纤维的染色。不同类型的酸性染料，由于分子结构不同，因而它们的染色性能也不同，所采用的染色方法也不同。
恒温染色法工艺曲线如下：
2、阳离子染料染色
移取阳离子染料母液10.00mL于干净的染杯中，加90mL水，醋酸2.5%（对纤维重），匀染剂1227 1.0%（对纤维重），将上述染浴升温至85℃，将已经在水中润湿并挤干后的布样⑤腈纶投入染浴中开始染色，继续升温至100℃，不断翻动布样，15min后把布捞出后水洗、皂洗、烘干。
2、阳离子染料
阳离子染料（cationic dyes）又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态，主要用于腈纶纤维染色，也可与蛋白质分子以盐碱相结合。阳离子染料可溶于水，在水溶液中电离，生成带阳电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色，是腈纶纤维染色的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。
恒温染色法工艺曲线如下：
3、酸性染料染色
移取酸性染料母液10.00mL于干净的染杯中，加90mL水，硫酸铵0.2g，将已经在水中润湿并挤干后的布样⑥蚕丝投入染浴中开始染色。染浴以2℃/min的速度逐渐升温至90℃，不断翻动布样，染40min，染色完毕后把布捞出后用水洗、皂洗、烘干。
染色工艺曲线如下：
酸性染料（Acid Dyes）是一类在酸性介质中进行染色的染料。酸性染料大多数含有磺酸钠盐，能溶于水，色泽鲜艳、色谱齐全。主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色，也可用于皮革、纸张、墨水等方面。对纤维素纤维一般无着色力。
酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，日晒牢度和湿处理牢度随染料品种不同而差异较大。和直接染料相比，酸性染料结构简单，缺乏较长的共辄双键和同平面性结构，所以对纤维素纤维缺乏直接性，不能用于纤维素纤维的染色。不同类型的酸性染料，由于分子结构不同，因而它们的染色性能也不同，所采用的染色方法也不同。
恒温染色法工艺曲线如下：
2、阳离子染料染色
移取阳离子染料母液10.00mL于干净的染杯中，加90mL水，醋酸2.5%（对纤维重），匀染剂1227 1.0%（对纤维重），将上述染浴升温至85℃，将已经在水中润湿并挤干后的布样⑤腈纶投入染浴中开始染色，继续升温至100℃，不断翻动布样，15min后把布捞出后水洗、皂洗、烘干。
2、阳离子染料
阳离子染料（cationic dyes）又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态，主要用于腈纶纤维染色，也可与蛋白质分子以盐碱相结合。阳离子染料可溶于水，在水溶液中电离，生成带阳电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色，是腈纶纤维染色的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。
恒温染色法工艺曲线如下：
3、酸性染料染色
移取酸性染料母液10.00mL于干净的染杯中，加90mL水，硫酸铵0.2g，将已经在水中润湿并挤干后的布样⑥蚕丝投入染浴中开始染色。染浴以2℃/min的速度逐渐升温至90℃，不断翻动布样，染40min，染色完毕后把布捞出后用水洗、皂洗、烘干。
染色工艺曲线如下：
牛奶蛋白纤维阳离子染料染色性能
Ｓ ｕｄ ｎ ｅ ｎ ｏ ｒ ｉｓ ｏ ｉ ｐｒ ｔ ｉ ｂ ｒ ｗｉｈ ｃ ｔｏ ｉ ｙ ｓ ｔ ｙ ｏ ｄｙ ｉ ｇ ｐｒ ｐｅ ｔｅ ｆｍ ｌ ｋ ｏ ｅ ｎ ｆ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｃ ｄ ｅ ｉ
Ｊ Ａ Ｘｉ ． ｉ ｇ Ｉ ｕ ｐｎ 。Ｌ Ｕ Ｚ ｅ ． ｏ ｇ ，Ｃ Ｉ ｈｎｄｎ ＨＥＮ Ｙ ｎ ｉｇ・
ｄ ｅｎ ｒ ｃ ｓ ｓｎ ａ ｉ ｉ ｙ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｉ ａ ｅｏ ：ｐ ａｕ ５。ｄ ｅｎ ｅ ｅａ ｕ ｅ９ ℃ 。ｔ ５ ｍｉ．Ｔ ｅ ｂ ｉ ｉｇ ｕ ｎ ｈ ｙ ｉｇ ｐｏ ｅ ｓ ｕ ｉｇ ｃ ｔ ｃｄ ｅ ｓｂ ｌｗ ｏｎ ｓ Ｈ ｖ ｌｅ５， ｙ ｉｇ ｔ ｍｐ ｒｔ ｒ ５ ｉ ４ ｎ ｈ ｕｌ ｎ ｐａ ｄ ｔ ｅ ｍｅ ｄ
ｓ ｒ ｓ ｏ ｒ ｖｏ ｓ ｓ ｐ ｒ ｔ ｉｇｌ ｆ ｃ ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｅ ｉ ｆｐｅ ｉｕ ｅ ａａ ｅ ｓｎ ｅ ａ ｔ ｒｅ ｐ ｒ ｅ ｍｅ ｔ ，Ｔ ｅ ｈ ａ ａ ｅ ｅ ｓ ｗｅ ｅ ｏ ｔ ｉｅ ｙ ｆａ ｔ ｎ ｆ ｃ ｏ ｉｌ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｈ ｎ ｔ ｅ ｐ ｒｍ ｔ ｒ ｒ ｐｉ ｚ ｄ ｂ ｒｃ ｉ ａ ｔ ｒ ｐ ｒ ｍ ｏ ａ ｅ ｍ ｎ ａ ｍ ｅｈ ｄ ｔ ｏ ．Ｕｎ ｅ ｈ ｐ ｉ ａ ｃ ｎ ｉ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｏ ｔ ｍ ｌ ｏ ｄ ｔ ｎ，ｔ ｅ ｂ ｉ ｉ ｇ ｕ ｎ ｅ ｅｌ ｙ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ｍｉ ｒ ｔ ｉ ｆ ｅ ｓ ｓ ｕ ｉ ｄ ｗｉ ｈ ａ — ｉ ｈ ｕ ｌ ｎ ｐ ａ ｄ ｌ ｖ — ｅ ｎ ｒ ｐ ｒｙ ｏ ｌ ｐ ｏ ｅ ｎ ｉ ｒｗａ ｔ ｄ ｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ｔ ｄ ｄ ｋ ｂ ｈ
色的主要因素及各工艺参数的范围 ， 并采用正交试验对工艺参数进行优化 ； 研究 了优化工艺 条件 下阳离子染 料上染牛奶蛋 白纤维的提升力 和匀染性等 。结果表明 ， ｐ 在 Ｈ值 ５ ５ 温度 ９ ．、 ５℃ 、 染色时间 ４ ｉ ５ｒｎ的条件下 ， ａ
阳离子染料
台 丽 纶
开士米纶F 奥 纶 杜 拉 纶 爱克斯纶H型
台湾省
日本 美 国 德 国 日 本
丙烯腈,丙烯酸甲酯
丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,甲基丙烯酸甲酯 丙烯腈,醋酸乙烯酯
乙烯基磺酸钠
异丁烯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 酸性染料可染
腈纶纤维的主要物理和化学性质
•
•
•
Ｔg:腈纶的玻璃化温度有二个,第一个Ｔg在80～100℃,代表纤维中低序区链
纤维的Ｓf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济合 理有指导意义
阳 离 子 染 料
纤维的Sf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济 合理有指导意义 饱和值低的腈纶，难以染得深色 染色时，染料的用量不能超过该染料在该纤维上的饱和值 拼色时，所用各染料的总和不应超过纤维的饱合值 即：[D1]f1+ [D2]f2+ [D2]f3+……≤Sf×D.C. [Dn]为染料浓度，fn为染料饱和值，Sf为纤维饱和值， D.C.为染色系数
10
0.5 ×0.58 合计: =0.29 1.8
阳离子染料的配伍值(K)
K值是阳离子染料染腈纶时的亲合力和扩散速率的综合指数.染料生 产厂家将阳离子染料按五个等级划分配伍值.K值大,染色速度慢,匀染 性好;配伍值小,上染快,匀染性差. 常用X型阳离子染料的各项性能 染料名称 嫩黄Ｘ－8GL 金黄Ｘ－ＧＬ 红Ｘ－ＧＲＬ 艳红Ｘ－５GN 红Ｘ－6B 桃红X-FG 兰Ｘ－GRRL 兰X-BL 翠兰X-GB 配伍值K 3.5 3 2.5 3 3 4 3 3 3.5 饱和因素f 0.75 0.61 0.56 0.5 0.19 0.46 0.4 0.43 0.75 ＰＨ稳定范围 2-5 3-6 2-7 2-7 4-6 3-7 2-5 2-7 3-8
阳离子染料
强酸性第三单体酸性基受染浴pH值的影响不大。
弱酸性第三单体酸性基要受到染浴 pH值的影响，当染浴 pH值较低时，弱酸性基的电离会受到抑制。
二、吸附等温线和上染速率 1. 吸附等温线: 属于单层、定位、化学吸附， 成盐机理。属于朗謬尔型吸附等温线。 教材196页图8-2。
2. 上染速率：上染速率快，初染率高，移染性差， 不匀染现象严重。
上染速率快 亲和力高 匀染性差
上染速率慢 亲和力低 匀染性好
张力和压力。
3. 腈纶纤维的超分子结构
腈纶纤维没有真正的晶区，只有侧向相对有序的准晶区。 准晶区与非晶区无严格的分界面。
第二节 阳离子染料染腈纶的基本理论
一、染色机理
由于腈纶中的第三单体酸性基团的存在和氰基的电子结构 特征，腈纶纤维在染浴中表面带有负电荷，当腈纶进入阳 离子染料的染液中发生下列过程： 1. 染浴中染料阳离子向腈纶纤维表面移动并通过扩散边界 层向纤维表面扩散。
Ａ、隔离型：
O NHCH3
阳离子蓝FGL
O
CH2SO4NHCH2CH2CH2N+(CH3)2
染料母体 ( 发色体系 ) 发色体系：蒽醌、偶氮
隔离基
阳离子基
共轭型的阳离子染料：阳离子染料分子中的正电荷贯穿于 整个共轭体系中, 正电荷是离域的（常称为离域型阳离子 染料），电子流动贯通。颜色鲜艳，匀染性好，耐晒牢度 较差。染料敏感（对 pH 、热等）。共轭型阳离子染料是 阳离子染料中的主要类型，其染料品种众多。阳离子染料的扩ຫໍສະໝຸດ 上染—OOC-腈纶—O
3S-腈纶
染浴温度超过 Tg，随着温度的升高染料向纤维 内部的扩散迅速增大。
扩散进入纤维内部的阳离子染料与腈纶纤维上带负电 的酸性基结合。
第十二章-阳离子染料
O C H N CH3 CH2CH2CN
H3C N
C
CH CH
N CH2CH2CN
POCl3 阳离子蓝
新型阳离子染料
迁移型阳离子染料 所谓迁移性阳离子染料是指一类结构比 较简单，分子量和分子体积较小，而扩散性和匀染性能良好的 染料，目前已经成为阳离子染料中的一个大种类。其优点如下：
具有较好的迁移性和匀染性，对腈纶无选择性，可以应用
Y C CH CH N N R2 R1 Y C CH CH N N R2 R1
如阳离子桃红 FG 具有这样的结构。
CH3 C + N C CH CH N CH2CH2Cl Cl CH3 CH3
CH3
（4）氮杂菁。三甲川菁类染料分子中一个或几个甲川基被氮原子取代，得到氮 杂菁染料。根据甲川基取代数不同，分别称为一氮杂菁、二氮杂菁和三氮杂菁。二 氮杂菁又有对称型和非对称型两种，以非对称型比较重要，结构通式表示如下：
N
H3C C
CH3 C
+
CH N N CH3
OCH3 CH3SO4 黄色
N CH3 CH3 N
+
CH3 N N N SO2
C
N CH3 H3CO S C N N
+
CH3SO4
红色
偶氮染料和噁嗪系染料。
N(C2H4Cl)2
N CH2CH2OH Cl 蓝色
分散性阳离子染料
为了适应腈纶纤维和其他合成纤维混合纺织物的染色，出现
的给电子基，另一端是含氮的吸电子基，相当于脒离子（—
N=CH—N—）的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子，n为
零或整数。
Y C + N CH CH2 CH n C N Y
H3C N
C
CH CH
N CH2CH2CN
POCl3 阳离子蓝
新型阳离子染料
迁移型阳离子染料 所谓迁移性阳离子染料是指一类结构比 较简单，分子量和分子体积较小，而扩散性和匀染性能良好的 染料，目前已经成为阳离子染料中的一个大种类。其优点如下：
具有较好的迁移性和匀染性，对腈纶无选择性，可以应用
Y C CH CH N N R2 R1 Y C CH CH N N R2 R1
如阳离子桃红 FG 具有这样的结构。
CH3 C + N C CH CH N CH2CH2Cl Cl CH3 CH3
CH3
（4）氮杂菁。三甲川菁类染料分子中一个或几个甲川基被氮原子取代，得到氮 杂菁染料。根据甲川基取代数不同，分别称为一氮杂菁、二氮杂菁和三氮杂菁。二 氮杂菁又有对称型和非对称型两种，以非对称型比较重要，结构通式表示如下：
N
H3C C
CH3 C
+
CH N N CH3
OCH3 CH3SO4 黄色
N CH3 CH3 N
+
CH3 N N N SO2
C
N CH3 H3CO S C N N
+
CH3SO4
红色
偶氮染料和噁嗪系染料。
N(C2H4Cl)2
N CH2CH2OH Cl 蓝色
分散性阳离子染料
为了适应腈纶纤维和其他合成纤维混合纺织物的染色，出现
的给电子基，另一端是含氮的吸电子基，相当于脒离子（—
N=CH—N—）的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子，n为
零或整数。
Y C + N CH CH2 CH n C N Y
阳离子改性棉的酸性染料染色性能
织 工业。
阳离子改性棉的酸性染料染色性能
王江波 ． 罗敏 亚
（ 常 州旭 荣 针 织 印 染 有 限公 司 ， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ １ ７ ） 摘要 ： 文 中介 绍 了棉 织 物 阳 离子 改 性 的 原 理 ， 采 用 阳 离子 改 性 剂Ｔ 对 棉 织 物 进 行 了 阳 离子 改 性 处 理 ，
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｓ １ ９ ３ 文献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ — ４ ０ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ０ ０ ３ ９ — ０ ２
Ｔｈｅ Ｄｙ ｅ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ Ｃｏ ｔ ｔ ｏ ｎ Ｗ ｉ ｔ ｈ Ａｃ ｉ ｄ Ｄｙ ｅ ｓ
以 和 酸 性 染 料 结 合 的 阳离 子 基 团 ． 以提 高 纤 维 对 染 料 的 吸 附 能力 … 为 了在纤 维 素上 引 入季 铵 阳 离 子 基 ．阳 离 子 化 试 剂 上 活 泼 的 环氧基与纤维素葡萄糖残基上第 ６ 位碳原子 上的羟基发 生反应 ． 以 共
基、 活 性 卤、 乙氧 基 或 氨 基 ） 的 反 应
性 阳离 子 改 性 剂 预 处 理 棉 ． 引 入 可
剂 Ｔ对 棉 织 物 进 行 改 性 ． 并 利 用 几 种 常 见 酸 性 染 料 对 阳 离 子 改 性 棉
化 工 有 限公 司 ） 、 烧碱（ 工业级 ） 、 阳 离 子改性剂 Ｔ （ 市售 ） 、 酸 性 匀 染 剂
Ｗａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｂ ｏ ，Ｌ ｕ ｏ Ｍｉ ｎ ｙ ａ
（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｎｅ ｗＷｉ ｄ ｅ Ｋｎ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ＆ Ｄ ｙ ｅ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２１ ３ ０ １ ７，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
阳离子改性棉的酸性染料染色性能
王江波 ． 罗敏 亚
（ 常 州旭 荣 针 织 印 染 有 限公 司 ， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ １ ７ ） 摘要 ： 文 中介 绍 了棉 织 物 阳 离子 改 性 的 原 理 ， 采 用 阳 离子 改 性 剂Ｔ 对 棉 织 物 进 行 了 阳 离子 改 性 处 理 ，
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｓ １ ９ ３ 文献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ — ４ ０ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ０ ０ ３ ９ — ０ ２
Ｔｈｅ Ｄｙ ｅ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ Ｃｏ ｔ ｔ ｏ ｎ Ｗ ｉ ｔ ｈ Ａｃ ｉ ｄ Ｄｙ ｅ ｓ
以 和 酸 性 染 料 结 合 的 阳离 子 基 团 ． 以提 高 纤 维 对 染 料 的 吸 附 能力 … 为 了在纤 维 素上 引 入季 铵 阳 离 子 基 ．阳 离 子 化 试 剂 上 活 泼 的 环氧基与纤维素葡萄糖残基上第 ６ 位碳原子 上的羟基发 生反应 ． 以 共
基、 活 性 卤、 乙氧 基 或 氨 基 ） 的 反 应
性 阳离 子 改 性 剂 预 处 理 棉 ． 引 入 可
剂 Ｔ对 棉 织 物 进 行 改 性 ． 并 利 用 几 种 常 见 酸 性 染 料 对 阳 离 子 改 性 棉
化 工 有 限公 司 ） 、 烧碱（ 工业级 ） 、 阳 离 子改性剂 Ｔ （ 市售 ） 、 酸 性 匀 染 剂
Ｗａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｂ ｏ ，Ｌ ｕ ｏ Ｍｉ ｎ ｙ ａ
（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｎｅ ｗＷｉ ｄ ｅ Ｋｎ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ＆ Ｄ ｙ ｅ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２１ ３ ０ １ ７，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
阳离子染料常压可染新型改性涤纶的热性能及染色性能
阳离子染料常压可染新型改性涤纶的热性能及染色性能杨肖婉;王建明;张大省【摘要】针对常规涤纶常压难以上染的问题，对一种新型改性涤纶的热性能和染色性能进行研究。
使用扫描电子显微镜、差示扫描量热法和热失重分析等对纤维形貌及热性能进行表征和测试。
结果表明：纤维具有纵向沟槽及横向十字形结构；玻璃化转变温度为62℃，结晶温度为131℃，熔点为241℃，初始热分解温度为402�8℃。
利用亚甲基蓝上染纤维，测得纤维的染色饱和值为5�8。
使用Maxilon阳离子染料（红、金黄、蓝、黑）对织物进行染色并绘制上染速率曲线，结果表明：入染30 min后可达到染色平衡，染色保温时间为30 min，染色样品色牢度均能达到4级左右；黑色染料用量为5％（ o． w． f）时，K／S值变化趋于平缓，干湿摩擦牢度为4～5级。
%In view of the problem of the conventional polyester fiber on the difficulty in dyeing under atmospheric pressure, the thermal and dyeing properties of a novel modified polyester fiber were studied. The morphology and thermal properties of the fibers were characterized and tested by scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry and thermal gravimetric analysis. The results show that the fiber has longitudinal grooves and cross⁃shaped structures;the glass transition temperature ,crystallization temperature, melting point and initial thermal decomposition temperature of fiber are 62, 131 and 241℃, respectively. The dyeing saturation value of fiber was measured by using methylene blue dye on the fiber, and the dyeing saturation value is 5�8. The fabrics are dyed with Maxilon cationicdyes(red, golden yellow, blue and black) , and the dyeing rate curves aredrawn. The results show that the dyeing balance can be reached after 30 min, the holding time is 30 min and the color fastness is about 4 grade. The fabric is dyed with Maxilon Black, and the results show that the K/S value tends to be stable when the dye concentration is about 5% ( o. w. f) , and the dry and wet rubbing fastness is 4-5 grade.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2016(037)012【总页数】5页(P71-75)【关键词】阳离子染料;改性涤纶;染色性能;色牢度【作者】杨肖婉;王建明;张大省【作者单位】北京服装学院材料科学与工程学院，北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院，北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院，北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ342.21;TS193.6聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的染色改性一般是采用添加第3组分或第4组分改性剂，改变PET的分子结构，以降低其结晶能力，提高其染色性能。
阳离子染料
二、对PH值的敏感性
一般阳离子染料稳定的pH值范围是 2.5-5.5。 当pH值较低时，染料分子中的氨基 被质子化，由给电子基转变为吸电子基， 引起染料颜色发生变化； 若pH值较高，阳离子染料可能形成 季铵碱，或结构被破坏，染料发生沉淀、 变色或者褪色现象。
三、阳离子染料的配伍性
阳离子染料对睛纶的亲和力比较大， 在纤维中的迁移性能不好，难以匀染。 不同染料对同一纤维的亲和力不同， 在纤维内部的扩散速率也不相同，当上 染速率差别较大的染料进行拼混时，染 色过程中容易发生色泽变化、染色不匀 的现象；而上染速率接近的染料拼混时， 它们在染浴里浓度比例基本不变，使产 品的色泽保持一致，染色比较均匀。 这种染料拼染的性能称为染料的配伍性。
第九章 阳离子染料
张晓莉
主要内容
第一节 引言 第二节 阳离子染料的结构分类 第三节 阳离子染料的性能
第一节 引言
阳离子染料—— 是一类能在水溶液中电离 生成阳离子色素的染料。 （也称碱性染料、 盐基染料） 最早生产的合成染料；如苯胺紫、结晶紫、 孔雀石绿等； 是聚丙烯腈纤维的专用染料； 也可用于阳离子染料可染的改性涤纶、锦纶、 丙纶等的染色； 具有色谱齐全、色泽浓艳、给色量高、耐光 牢度及耐洗牢度高的特点，但不易染匀；
第二节 阳离子染料的分类
一、按化学结构分类
阳离子染料的母体分为偶氮型、蒽醌型、 三芳甲烷型及菁类等。 根据带正电荷基团在共扼系统中的位置， 阳离子染料可以分为隔离型和共轭型两 大类。
R1
Dye
CH2CH2 N R2 X R3 隔离型通式
C CH CH CH C N 共扼型通式
N
X
1、隔离型阳离子染料
正电荷集中，容易和纤维结合， 上染百分率和上染速率都比较 高，但匀染性欠佳。一般色光 偏暗，摩尔吸光度较低，色光 不够浓艳，但耐热和耐晒性能 优良，牢度很高，常用于染中、 淡色。
阳离子染料
纤维的Ｓf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济合 理有指导意义
阳 离 子 染 料
纤维的Sf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济 合理有指导意义 饱和值低的腈纶，难以染得深色 染色时，染料的用量不能超过该染料在该纤维上的饱和值 拼色时，所用各染料的总和不应超过纤维的饱合值 即：[D1]f1+ [D2]f2+ [D2]f3+……≤Sf×D.C. [Dn]为染料浓度，fn为染料饱和值，Sf为纤维饱和值， D.C.为染色系数
毛腈染色方法
毛腈纱染色工艺:
染色配方:阳离子黄X-GL a% 阳离子红X-GL b% 阳离子兰X-BL c% 格特黄N-R e% 格特红N-PB d% 格特兰N-PR f% 元明粉 5% HAC 4.5～5 抗静电剂SN 0.5% 分散剂IW 0.5%
毛腈染色方法
阳 离 子 • 染色升温曲线 料 70 15 酸 性
第三单体 衣康酸1% 衣康酸1.5% 甲基丙烯磺酸钠 甲基丙烯磺酸钠 乙烯基磺酸钠 异丁烯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 酸性染料可染
杜 拉 纶 爱克斯纶H型
腈纶纤维的主要物理和化学性质
•
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Ｔg:腈纶的玻璃化温度有二个,第一个Ｔg在80～100℃,代表纤维中低序区链
段热运动的转拆点;第二个Ｔg,在140～150℃,代表纤维中序区链段热运动的 转拆点. Ｓf:纤维饱和值是指100g腈纶在PH=4.5,100℃染色时,对孔雀绿的最大吸收量. 常用腈纶纤维的饱和值 纤维名称 考特尔 兰化腈纶 金山腈纶 东丽纶 饱和值 2.8 2.3 2.6 2.8 纤维名称 台丽纶 开司米纶F 奥纶 杜拉纶 饱和值 2.1 2.7 2.1 2.1
阳离子染料染色方法介绍
阳离子染料可染涤纶纤维的染色工艺
第 ４ ０卷第 １ 期
２１ ０１年 ３ 月
化 纤 与 纺 织 技 术
Ｃｈ ｍ ｉ ａ ｂｅ ＆ Ｔｅ ｔｌ ｃ ｎ ｏ ｙ ｅ ｃ ｌＦｉ ｒ ｘ ｉｅ Ｔｅ ｈ ｏｌｇ
ｖＯ ． ＮＯ．１ １ ４０ Ｍａ． ２ ｌ ｒ ＯＩ
文 章 编 号 ：６ ２—５ ０ ２ １ ） ｌ ０ ０ —０ １７ ０ Ｘ（ ０ １ Ｏ 一 ０ １ ３
阳 离 子染 料 可染 涤 纶 纤 维 的 染 色 工 艺
李鹏 刚 ，张 斌
（． １ 西安 工程 大 学 ，陕西 西 安 ７ ０ ４ ； ． １０ ８ ２ 上海 湛和 实业 有 限公 司 ，上海 ２ ０ ３ ） ０ ２ ２
摘 要 ： 染 色 工 艺 方 面 对 阳 离 子 可 染 改 性 涤 纶 的 染 色 性 能 进 行 了 研 究 。通 过 逐 次 改 变 单 一 因素 保 持 从
图 Ｉ 改 性 涤 纶 染 色 工 艺 曲 线 图
图 ２ 阳离 子艳 蓝 Ｒ Ｌ吸收 光 谱 曲线
１ ３ 测 定 方 法 ．
由图 ２可 知 ， 过对不 同波长下 吸光 度 的测 通
定 ， 终 得到 阳离 子 艳蓝 Ｒ 最 Ｌ的 最 大 吸 收 波 长 为
５ ５ｎ 。 ９ ｍ
１３ １ 染料最 大吸 收波长 的测定 ． ．
中 图 分 类号 ： Ｓ ９ ． ３ Ｔ Ｉ ３６ ７ 文 献 标 志 码 ： Ｂ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ６ ２—５ ０ ． ０ １ ０ ． ０ ｓ ０ ｘ ２ １ ． １０ １
普通 涤 纶 纤 维 即 对 苯 二 甲 酸 乙二 酯 的 聚 合 物， 是合 成 纤 维 的 主 要 品 种 之 一 ，其 织 物 以 挺
２１ ０１年 ３ 月
化 纤 与 纺 织 技 术
Ｃｈ ｍ ｉ ａ ｂｅ ＆ Ｔｅ ｔｌ ｃ ｎ ｏ ｙ ｅ ｃ ｌＦｉ ｒ ｘ ｉｅ Ｔｅ ｈ ｏｌｇ
ｖＯ ． ＮＯ．１ １ ４０ Ｍａ． ２ ｌ ｒ ＯＩ
文 章 编 号 ：６ ２—５ ０ ２ １ ） ｌ ０ ０ —０ １７ ０ Ｘ（ ０ １ Ｏ 一 ０ １ ３
阳 离 子染 料 可染 涤 纶 纤 维 的 染 色 工 艺
李鹏 刚 ，张 斌
（． １ 西安 工程 大 学 ，陕西 西 安 ７ ０ ４ ； ． １０ ８ ２ 上海 湛和 实业 有 限公 司 ，上海 ２ ０ ３ ） ０ ２ ２
摘 要 ： 染 色 工 艺 方 面 对 阳 离 子 可 染 改 性 涤 纶 的 染 色 性 能 进 行 了 研 究 。通 过 逐 次 改 变 单 一 因素 保 持 从
图 Ｉ 改 性 涤 纶 染 色 工 艺 曲 线 图
图 ２ 阳离 子艳 蓝 Ｒ Ｌ吸收 光 谱 曲线
１ ３ 测 定 方 法 ．
由图 ２可 知 ， 过对不 同波长下 吸光 度 的测 通
定 ， 终 得到 阳离 子 艳蓝 Ｒ 最 Ｌ的 最 大 吸 收 波 长 为
５ ５ｎ 。 ９ ｍ
１３ １ 染料最 大吸 收波长 的测定 ． ．
中 图 分 类号 ： Ｓ ９ ． ３ Ｔ Ｉ ３６ ７ 文 献 标 志 码 ： Ｂ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ６ ２—５ ０ ． ０ １ ０ ． ０ ｓ ０ ｘ ２ １ ． １０ １
普通 涤 纶 纤 维 即 对 苯 二 甲 酸 乙二 酯 的 聚 合 物， 是合 成 纤 维 的 主 要 品 种 之 一 ，其 织 物 以 挺
第十一章阳离子染料
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隔离型阳离子染料
O
NHCH3
CH3SO4 O NHCH2CH2CH2N(CH3)3
阳离子蓝FGL
H N + N CH3 N N N(CH3)2 Cl
O2N
Cl CH3 N＝N N C2H4N(CH3)3 Cl
阳离子红M-RL
阳离子红GTL
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共轭型阳离子染料
阳离子黄X-6G
苯乙烯类，分子结构中有苯乙烯结构，也是半菁，其通式如下：
Y C CH CH N N R2 R1 Y C CH CH N N R2 R1
这类染料分子中只有一个吲哚杂环，共轭双键体系比菁类短，而比半菁长，
故主要是红色。色泽比较鲜艳，但日晒牢度不佳，是腈纶纤维常用的染料。
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CDP---阳离子可染涤纶（加入少量第三组分SIPM，即间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠) ECDP---常压阳离子染料沸染涤纶。用SIPM为改性剂的CDP纤维,其结构仍较紧密,染色还 需要在高温高压条件下进行,能耗大,设备复杂等缺点,而且不能与羊毛、蚕丝等混纺或交 织染色。因此若需要常压可染则还应加入第四组分，增大纤维中的非晶区和改善非晶区 大分子的活动性,来降低聚酯大分子的刚性，从而获得阳离子染料常压沸染的染色效果。 第四单体一般为聚乙二醇、间苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、丁二醇等。
N(C2H4Cl)2 Cl
N CH2CH2OH 蓝色
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第三节 新型阳离子染料
改性合成纤维用阳离子染料
适用于改性聚酰胺纤维的阳离子染料
有下列结构：黄色是共轭型甲川系染 料，红色为隔离型偶氮染料，蓝色是
O NHC3H6N(CH3)3 蓝色 CH3 N C N + N CH3 N 红色 N C2H4N+(CH3)3 C 2H5 2I O NHC3H6N(CH3)3 2Cl
阳离子改性棉织物活性染料染色性能
药 品 ：自制 小 分 子 阳 离 子 改 性 剂 ；氢 氧 化 钠
ＣＨ ２ －Ｃ
－ Ｉ
Ｈ — “
『 ，
ｚ ÷ ＿ Ｃ Ｈ 一
。 ～ ｃ ｃ ｔ ｌ － ｏ ￣ ｌ ＠ａ 誊 Ｏ Ｈ 一 。 一
基 团的季铵 盐改 性剂 。活泼 的 环 氧基 与 纤 维 素葡 萄
本实验 自 制阳离子改性剂的合成机理及其和纤 仪 器 上 海 有 限公 司 ） ；Ｄ Ｈ Ｇ 一９ ０ ７ ６ Ａ型 电热 恒 温鼓 维反应 的方 法如 下 ： 风 干燥 机 （ 上海精宏实验设备有限公司 ） ；Ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ —
一 （ 蓝 。
＊ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｚ 一
～
－
Ｅ ｙ ｅ ３ １ ０ ０测色 配 色 仪 （ 美国 Ｇ ｒ ｅ ｔ ａ ｇ Ｍａ ｃ ｂ ｅ ｔ ｈ公 司 ） ； Ｇ Ｙ Ｒ Ｏ ＷＡ Ｓ Ｈ ４ １ ５水 洗／ 干洗 色牢度机 （ 英国 Ｊ ａ ｍ ｅ ｓ Ｈ ． Ｈｅ ａ ｌ 有 限公 司 ） ；Ｙ Ｂ ５ ７ １ Ｕ预 置 式 染 色 牢 度 摩 擦 仪 （ 温 州大荣 纺 织标准 仪器 厂 ） 。
・
胺 ，在搅拌 下缓 慢滴 入 ７ ５ ｇ的 ３ ６ ％Ｈ Ｃ １ ，滴 加 完 毕 ， 再 缓慢 加入 ６ ５ ｇ的环 氧氯 丙 烷 ，继 续 搅 拌 ，并 控 制
自制 的 阳离 子改 性剂 是 含 有氯 醇 基 的 阳 离子 化 （ 分析纯 ） ；无 水 硫 酸 钠 （ 分 析纯 ） ；无 水 碳 酸 钠
合物 ，它在 碱性 条件 下 能脱 去 氯 化 氢 ，形 成 带环 氧 （ 分析 纯 ） ；中性 皂片 （ 分析 纯 ） 。
染 料 ：活 性 红 ３ Ｂ Ｓ（ ＭＣ Ｔ＋Ｖ Ｓ型 活 性 染 料 ） 、
ＣＨ ２ －Ｃ
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基 团的季铵 盐改 性剂 。活泼 的 环 氧基 与 纤 维 素葡 萄
本实验 自 制阳离子改性剂的合成机理及其和纤 仪 器 上 海 有 限公 司 ） ；Ｄ Ｈ Ｇ 一９ ０ ７ ６ Ａ型 电热 恒 温鼓 维反应 的方 法如 下 ： 风 干燥 机 （ 上海精宏实验设备有限公司 ） ；Ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ —
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＊ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｚ 一
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Ｅ ｙ ｅ ３ １ ０ ０测色 配 色 仪 （ 美国 Ｇ ｒ ｅ ｔ ａ ｇ Ｍａ ｃ ｂ ｅ ｔ ｈ公 司 ） ； Ｇ Ｙ Ｒ Ｏ ＷＡ Ｓ Ｈ ４ １ ５水 洗／ 干洗 色牢度机 （ 英国 Ｊ ａ ｍ ｅ ｓ Ｈ ． Ｈｅ ａ ｌ 有 限公 司 ） ；Ｙ Ｂ ５ ７ １ Ｕ预 置 式 染 色 牢 度 摩 擦 仪 （ 温 州大荣 纺 织标准 仪器 厂 ） 。
・
胺 ，在搅拌 下缓 慢滴 入 ７ ５ ｇ的 ３ ６ ％Ｈ Ｃ １ ，滴 加 完 毕 ， 再 缓慢 加入 ６ ５ ｇ的环 氧氯 丙 烷 ，继 续 搅 拌 ，并 控 制
自制 的 阳离 子改 性剂 是 含 有氯 醇 基 的 阳 离子 化 （ 分析纯 ） ；无 水 硫 酸 钠 （ 分 析纯 ） ；无 水 碳 酸 钠
合物 ，它在 碱性 条件 下 能脱 去 氯 化 氢 ，形 成 带环 氧 （ 分析 纯 ） ；中性 皂片 （ 分析 纯 ） 。
染 料 ：活 性 红 ３ Ｂ Ｓ（ ＭＣ Ｔ＋Ｖ Ｓ型 活 性 染 料 ） 、
番红固绿染色原理
番红固绿染色原理
番红固绿染色是一种常用的染色方法，其原理主要是利用番红和固绿两种染料
的亲和作用，将它们固定在织物纤维上，从而实现对织物的染色。
番红固绿染色原理涉及到染料的选择、染色条件的控制以及染色过程中的化学反应等多个方面。
下面将详细介绍番红固绿染色原理的相关内容。
首先，番红和固绿是两种常用的染料，它们分别具有不同的化学结构和染色特性。
番红是一种阳离子染料，具有良好的亲和力和染色性能，适用于棉、麻等纤维的染色。
固绿是一种阴离子染料，具有较强的亲和力和染色性能，适用于蛋白纤维如丝绸、羊毛的染色。
番红和固绿的选择要根据织物的纤维成分和染色要求来确定，以确保染色效果和色牢度。
其次，番红固绿染色的原理还涉及到染色条件的控制。
在染色过程中，需要控
制染料的浓度、温度、PH值等参数，以确保染料能够充分与纤维发生亲和作用，
并且在一定条件下固定在纤维上。
此外，还需要控制染色时间和染色方法，以实现对织物的均匀染色和良好的色彩效果。
最后，在番红固绿染色过程中，还会发生一系列的化学反应。
染料分子与纤维
分子之间会发生离子键、氢键等化学键的形成，从而实现染料的固定。
此外，染色过程中还会涉及到染料的渗透、扩散、吸附等物理化学过程，这些过程都会影响染色的结果。
综上所述，番红固绿染色原理涉及到染料选择、染色条件控制和化学反应等多
个方面。
只有在充分理解和掌握番红固绿染色原理的基础上，才能实现对织物的有效染色，从而获得理想的染色效果。
第十二讲阳离子染色详解
例：阳离子染料染黑色
• 处方（对织物重）
– 阳离子嫩黄7GL – 阳离子红2GL – 阳离子艳蓝RL – 醋酸（98%） – 尿素
– PH – 浴比
1.4% 0.9% 1.1% 3.5% 2.0% 4.5~5.0 1:40
例：阳离子染料染黑色
• 升温控制曲线
（四）低温染色工艺
• 国产腈纶 – 第二单体：丙烯酸甲酯，5~10% – 第三单体：衣康酸或丙烯磺酸钠，1~3%
3、腈纶的性质
（1）、力学性质 • 断裂强度：较小，22~44cN/tex • 湿强度为干强度的80%~100% • 断裂延伸度：较小，25%~55% • 硬挺度：介于涤纶与锦纶之间 • 回弹性：低负荷时与羊毛接近，高负荷，特别是
x
– 醋酸（98%） 3.0%
– 醋酸钠
1.0%
– 匀染剂TAN
0.8%
– 浴比
1:20
– 始染温度
85℃
例：阳离子染料，阳离子缓染剂
• 升温控制曲线
（三）高温染色工艺
• 加压，温度>100℃ • 增加染料的迁移性和渗透性，无环染 • 缩短染色时间 • 提高染色牢度和得色量 • 解决夹花现象 • 设备：高温加压染色机 • 适于染浓色
在实际染色中， 采用缓冲体系来 保持染浴中pH值 的稳定
（2）温度的影响
在玻璃化温度以上时，上染速率会迅速增加 染色温度处于玻璃化温度以上10～15℃时，大
部分染料在此范围内完成上染，故为染料集中上 染区。 分段升温染色，越接近集中上染区，升温速率应 越慢，每个升温段应保温一定时间，以利于匀染 最高染色温度一般控制在98～105℃ 染色温度对染色饱和值没有显著影响
（二）染色方法
涤纶针织物——精选推荐
涤纶针织物,阳离子染料,染色阳离子可染涤纶又称酸改性涤纶或ODP纤维，是用间苯二甲酸二甲酯一5一磺酸钠作改性剂，在聚酯大分子链上引入磺酸基团。
阳离子可染涤纶是无规共聚物，纤维原有的规整性受到破坏，结构疏松，因此可腈纶针织物阳离子染料染色。
阳离子染料上染纤维后，色素阳离子和纤维上的磺酸基团形成离子键，两者的亲和力较大，具有较好的湿处理牢度和升华牢度。
阳离子可染涤纶用的阳离子染料不同于染腈纶的阳离子染料，应采用分散型阳离子染料，如ED型或SD型。
染色时温度对上染速率的影响较大，在90℃以下上染较慢，90℃以上上染很快，所以染色温度升到90℃时应短时保温，然后缓慢升到100℃。
分散型阳离子染料是将阳离子染料的阴离子部分(C1-，CH3S04-和ZnCl-3等)置换成分子量较大的其他阴离子如萘磺酸，二硝基苯磺酸等，使溶解度降低到几乎等于零的程度，然后再用诸如木质素磺酸钠等扩散剂进行砂磨所得到的染料。
这类染料已成为一种分散状态，但染色时仍和阳离子染料一样，所以称之为分散型阳离子染料。
用分散型阳离子染料染涤纶针织物的工艺流程为：前处理织物一一事染色一个还原清洗一十水洗染色处方和工艺举例如下：SD型阳离子染料x％醋酸(98％) 1—1．5mL／L 醋酸钠0.5g／L 浴比1：15--20 温度98--100℃时间60min pH值4--4．5 染色时从40一50℃始染，以2℃／min 缓慢升温到90℃，保温染色5一10min，再以0．5℃／min升温至沸，续染60min。
染色结束后，以1—2℃／min缓慢冷却至60℃，再进行水洗等后处理。
为提高色泽鲜艳度，染色后需要进行还原清洗，其工艺参照涤纶针织物分散染料染色。
[编辑本段]阳离子染料（cationic dyes）纺织染料的一种，又称碱性染料和盐基染料。
溶于水中呈阳离子状态，主要用于腈纶纤维染色。
也可与蛋白质分子以盐碱相结合。
[编辑本段]性质可溶于水，在水溶液中电离，生成带阳电荷的有色离子的染料。
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标准见P198表11-1 标准见 表
(二)配伍性(相容性) 配伍性(相容性)
染料的配伍性能是染料对纤维的亲和力和扩 散性能的综合效果. 散性能的综合效果. 主要由染料的亲和力,扩散系数及染料所带 主要由染料的亲和力, 的电荷数所决定. 的电荷数所决定.
在电荷数相同的情况下,一个亲和力大,扩散 在电荷数相同的情况下,一个亲和力大, 系数小的染料与一个亲和力小, 系数小的染料与一个亲和力小,扩散系数大的 染料可能会具有相同的上染速率. 染料可能会具有相同的上染速率.
染色浓度和染料匀染性有 很大关系 染色浓度低时更容易产生 染色浓度低 染色不匀 不匀. 染色不匀.
染色浓度低时染料上染速率 完成上染所需的时间短, 快,完成上染所需的时间短, 因而初染上染不匀对产品的 匀染性影响较大. 匀染性影响较大. 染色浓度低时,染浴中浓度 染色浓度低时, 局部不匀也易造成染色不匀. 局部不匀也易造成染色不匀.
(3)恒温染色法
始终在 始终在85~95℃ ℃ 的恒温条件下进 行染色 45~90min, , 待大部分染料吸 尽后再升温至 100℃染色. ℃染色.
(四)匀染性
实践: 实践:
最适宜温度 最适宜温度97~105℃, ℃ 高温下的延续时间为45~90min 高温下的延续时间为
浅色,温度可低些,时间可短 浅色,温度可低些, 深色温度可提高,并延长染色时间 深色温度可提高, 温度过高,手感硬,织物变形 温度过高,手感硬,
(三)染色饱和值
三,吸附等温线和染色饱和值
染料的饱和值 D 染料的饱和值S
指商品阳离子染料在规定条件下,在某一种腈 指商品阳离子染料在规定条件下, 纶上的染色饱合值 染料的饱和值对某一阳离子染料 腈纶系统是 染料的饱和值对某一阳离子染料-腈纶系统是 一个常数. 一个常数.
三,吸附等温线和染色饱和值
(二)配伍性(相容性) 配伍性(相容性)
不同的阳离子染料拼混在一起进行染色时, 不同的阳离子染料拼混在一起进行染色时, 可能会和它们单独染色有不同的上染速率 竞染), ),因此染料的配伍性是很重要 (∵竞染),因此染料的配伍性是很重要 的性能. 的性能. 配伍性,是指两个或两个以上染料拼色时 配伍性, 上染速率相等,则随着染色时间的延长, 上染速率相等,则随着染色时间的延长, 色泽(色调)始终保持不变的性能( 色泽(色调)始终保持不变的性能(只有 浓淡变化) 浓淡变化)
(四)匀染性
染色浓度低时,浓度变化 染色浓度低时, 引起上染速率变化很大, 引起上染速率变化很大, 染料浓度略有不同, 染料浓度略有不同,就会 造成染色不匀 染色浓度高时,浓度变化 染色浓度高时, 对上染速率变化影响很小, 对上染速率变化影响很小, 染料浓度差异, 染料浓度差异,不一定会 造成明显的色差 染色越接近饱合,越容易 染色越接近饱合, 获得匀染
阳离子染料的染色原理和染色性能
一,阳离子染料的染色原理 二,阳离子染料的染色性能
一,阳离子染料的染色原理
腈纶上的酸性基团电离,使纤维带负电荷: 腈纶上的酸性基团电离,使纤维带负电荷:
腈纶 腈纶—COOH→腈纶 →腈纶—COO-+H+ 腈纶—SO3H→腈纶—SO3-+H+ →腈纶 腈纶
负电荷的腈纶与带正电的阳离染料之间产 生静电引力 染料阳离子向纤维迁移并吸附在纤维表面 形成浓度差
阳离子染料和阳离子缓染剂间也有一个配伍 问题,亲合力高低要选一致的. 问题,亲合力高低要选一致的.
(二)配伍值
配伍值大,亲和力低,上染速率慢,匀染 配伍值大,亲和力低,上染速率慢, 性好——染淡色(K=5) 染淡色( 性好 染淡色 ) 配伍值小,亲和力高,上染速率快,匀染 配伍值小,亲和力高,上染速率快, 性差,得色量高好——染浓色或中浓色 性差,得色量高好 染浓色或中浓色 拼色:配伍值之差不大于0.5 拼色:配伍值之差不大于 某些阳离子染料的配伍值见 某些阳离子染料的配伍值见P199表11-3. 表 .
(二)配伍性(相容性) 配伍性(相容性)
拼色时,产生竞染现象 拼色时, 一种染料上染后会影响其它染料的上染速 率和上染百分率 要求:配伍,满足下式 要求:配伍,
M 1t M 2t M 3t = = = LL M 1∞ M 2∞ M 3∞
(二)配伍性(相容性) 配伍性(相容性)
在拼色时要选用配伍值相等或相近的染料. 在拼色时要选用配伍值相等或相近的染料. 如果配伍性不一致,则在整个染色过程中, 如果配伍性不一致,则在整个染色过程中, 色光随时间长短而变化, 色光随时间长短而变化,就难以获得色泽 始终一致的产品,容易产生色差. 始终一致的产品,容易产生色差. 配伍值与染料的结构有密切的关系 阳离子染料之间的配伍性能一般通过相互 比较而得到,目前应用最广的是配伍值, 比较而得到,目前应用最广的是配伍值, 符号是K. 符号是 .
(四)匀染性
3,中性电解质的应用 :缓染作用 ,
电解质会使纤维的 电位绝对值降低降低纤维对染料的 电解质会使纤维的ζ电位绝对值降低降低纤维对染料的 吸附速率. 吸附速率. 它们的金属 + 离子能与染料阳离子竞染,金属离子 它们的金属Na 离子能与染料阳离子竞染, 在染液中的扩散性和在纤维中的扩散性高于染料阳离 优先和纤维中的酸性基团结合, 子,优先和纤维中的酸性基团结合,然后逐渐被对纤 维具有较大亲和力的染料阳离子所取代. 维具有较大亲和力的染料阳离子所取代. 电解质的阴离子可以抑制染料的电离,降低染液中染 电解质的阴离子可以抑制染料的电离, 料阳离子的浓度,所以电解质可起缓染作用. 料阳离子的浓度,所以电解质可起缓染作用.电解质 的缓染作用比较弱,用量随染色浓度而不同. 的缓染作用比较弱,用量随染色浓度而不同.
纤维中的酸性的强弱不同,对染料吸队能 纤维中的酸性的强弱不同, 力,染色速率及始染温度不同
一,阳离子染料的染色原理
二,阳离子染料的染色性能
(一)溶解性 (二)配伍性 (三)染料饱合值 (四)匀染性
(一)溶解性
溶于水 更易溶于乙醇或醋酸 水的温度高 加入尿素 溶解度好的染料利于匀染,并能提高色泽 溶解度好的染料利于匀染, 鲜艳度 溶解度增加
(二)配伍性(相容性) 配伍性(相容性)
英国染色家协会
按不同上染速率选择有代表性的黄,蓝各5个 按不同上染速率选择有代表性的黄,蓝各 个 染料,分别规定其配伍值为1, , , , 染料,分别规定其配伍值为 ,2,3,4,5 上染速率最快者为1,最慢者为5) (上染速率最快者为 ,最慢者为 )作为参比 标准 其他染料的配伍值则根据它们和这 个黄或蓝 其他染料的配伍值则根据它们和这5个黄或蓝 的参比染料拼色效果, 的参比染料拼色效果,若与哪个染料配伍性能 最为一致, 最为一致,则该参比染料的配伍值即为测试染 料的配伍值. 料的配伍值.
染料的饱和系数 (相对饱合值) 染料的饱和系数f(相对饱合值)
纤维的饱合值除以染料的饱合值,所得的商. 纤维的饱合值除以染料的饱合值,所得的商. 是指不同染料对标准染料在同一纤维上的饱合 值的相对关系. 值的相对关系. 饱和系数对某一阳离子染料是一个常数 判断染料上染腈纶的能力 f小,上染量高,浓色 小 上染量高,
染后不宜骤降温度,否则影响手感 染后不宜骤降温度,
(四)匀染性
2,pH值控制 , 值控制
磺酸基或羧酸基电离数量的高低,不但影响纤维的染 磺酸基或羧酸基电离数量的高低, 色饱和值,同时也影响染料的上染速率. 色饱和值,同时也影响染料的上染速率. 染浴 值下降,可以降低纤维中酸性基团的离解,染 染浴pH值下降 可以降低纤维中酸性基团的离解, 值下降, 料吸附量及上染速率较低. 值对染色饱和值及上染 料吸附量及上染速率较低.pH值对染色饱和值及上染 速率的影响以含羧基的腈纶较显著. 速率的影响以含羧基的腈纶较显著. 通常染浅色时的酸用量比染深色时要高些,使pH值低 通常染浅色时的酸用量比染深色时要高些, 值低 以获得较好的匀染效果. 些,以获得较好的匀染效果. 染深色时为了提高染料的上染百分率,酸用量宜少些. 染深色时为了提高染料的上染百分率,酸用量宜少些. 酸实质上是缓染剂,染色时宜很好的控制染浴的pH值 酸实质上是缓染剂,染色时宜很好的控制染浴的 值.
(三)饱合值
现配套使用的阳离子染料有 1,K=1.5,可染浓色,色泽牢度高 , ,可染浓色,
阳离子黄 阳离子黄7G 阳离子红 阳离子红2GL 阳离子蓝RL 阳离子蓝
2,K=3.5,6G 阳离子红 阳离子红X-GR 阳离子蓝X-GR 阳离子蓝
四,匀染性
(四)匀染性
2,pH值控制 , 值控制
一般染浴的 值为 一般染浴的pH值为 值为4~4.5之间 之间 这样不但易获得较好的匀染性及高的上染百分 同时阳离子染料在弱酸性介质中稳定性好, 率,同时阳离子染料在弱酸性介质中稳定性好, 溶解度高 因为 值过高(碱性条件下),染料会发生 因为pH值过高 碱性条件下), 值过高( ),染料会发生 色光变化,甚至产生沉淀.染深色时, 色光变化,甚至产生沉淀.染深色时,如果染 浴的pH值太低,纤维中电离的酸性基团少, 浴的 值太低,纤维中电离的酸性基团少, 值太低 会引起上染百分率的降低. 会引起上染百分率的降低. 一般醋酸
获得匀染的途径
1,温度控制 , 关键 Tg附近 附近
(1)缓慢升温法
在达到玻璃态 转化温度以上 时,缓慢升温, 缓慢升温, 一般采用每 2~4分钟升温 分钟升温 1℃的方法. ℃的方法.
(2)分段升温法
在每个升温段之间,可以保温一段时间,然后再 在每个升温段之间,可以保温一段时间, 升温至100℃染色,利于匀染. ℃染色,利于匀染. 升温至 85~90 ℃保温10~15min 保温 95℃或97℃保温 ℃ ℃保温20~30min 保温后上染速率增加很多,保温时间定增加 保温后上染速率增加很多, 保温后上染速率没有增加,保温可以取消或另找 保温后上染速率没有增加, 保温温度
(三)染色饱和值
纤维的饱和值和染料的饱和值是衡量腈纶 染色性能和制定合理染色工艺的重要参数