几种主要染料的染色报告

几种主要染料的染色报告

1.直接染料染色：

直接染料的构型具有线型、共平面的特征，具有较长的共轭系统平；按化学结构分，绝大部分直接染料都属于偶氮类染料，其他结构（如酞箐结构）的品种很少。偶氮类染料又分为单偶氮、双偶氮、多偶氮结构。直接染料的结构母体上带有许多可溶性的磺酸基和少量羧酸基，使直接染料可溶于水，其溶解度的大小与亲水基团的多少有关；从其结构上看，有许多可形成氢键的基团；分子大，且具有较长的共轭键，故具有直接性；水溶性和直接性是直接染料的共同特性。直接染料在水溶液中常会发生不同程度的聚集，聚集现象随着染料浓度和电解质用量增加而增加，随染浴温度升高而降低，直接性大的染料其聚集倾向也大；直接染料在水溶液中带阴电荷，染色时只能和阴荷性或非离子型助剂同浴使用，并要防止Ca2+、Mg2+和任何阳荷性助剂（要与直接染料结合）进入染浴；直接染料染色后固色处理时的固色剂就带阳电荷，与纤维上的直接染料相结合，使染料失去水溶性，从而提高产品的皂洗牢度，减少褪色和防止白布沾色。

直接性：是指直接染料对纤维直接染色的能力，常被用来定性说明染料对纤维的上染能力，上染百分率高称之为直接性高。直接性没有确切定量的慨念。

亲和力：是染液中染料标准化学位和纤维上的染料标准化学位的差。它是定量说明染料对纤维的上染能力。

直接染料按染色性能可分为三类；

甲类：直接性低、匀染性好，它的上染百分率往往随温度升高而降低。如直接冻黄G，直接嫩黄5G。

乙类：直接性较大，匀染性较差，中性电解质对它们有明显的促染效果。如直接湖兰5B，直接黄GR。

丙类：直接性大，匀染性很差，中性电解质对它的促染效果不明显，其上染百分率通常随温度升高而上升。如直接耐酸大红4BS，直接枣红GR，直接绿B。

2.接染料与纤维反应的原理：

直接染料染棉织物是通过染料对纤维素纤维的亲和力直接上染，即通过分子间力和染料与纤维形成氢键而结合上染在织物上。

经过练漂处理的棉、粘胶和蚕丝等亲水性纤维制品浸入染液后，水就很快透入纤维内部，产生膨化现象。膨胀的纤维出现许多充满着水的孔道，染料分子（或阴离子）通过这许多曲折而又相互连通的孔道扩散到纤维内部（通常是纤维的无定形区，即纤维组织结构结晶区疏松的部分）。在染色过程中，染料与纤维之间由于亲和力的作用不断发生吸附，同时因染料的水溶性又存在解吸，致使纤维空隙里游离状态的染料和吸附状态的染料最终保持动态平衡。这就是直接染料染色的实际过程。

直接染料主要用于棉、粘胶等纤维素纤维及再生纤维素纤维的染色，也可以对蛋白质纤维、锦纶等进行染色。染色方法有浸染和卷染，常用的是浸染。加入电解质有利于上染百分率的提高，起促染作用。分子结构较大的染料，分子聚集倾向较大，必须在较高的染色温度下才能获得较高的上染百分率；分子结构较简单的染料，在较低的染色温度下就能获得较高的上染百分率，染色温度升高反而会使上染百分率下降。因此，在染色过程中要根据染料的染色性能，选择合适的染色条件，以获得理想的上染百分率。拼色时必须选择同类型的、上染性能基本一致的染料。

2.活性染料染色

性染料根据其活性基因不同，一般可以分为两类。

1.普通型（或称冷染性）活性染料国产X型活性染料属此类。这类染料的活性基因为含有两个活泼氯原子的三聚氯氰。它的化学性质非常活泼，反应能力较强，但染液的稳定性较差，能在低温（20～30℃）下与纤维发生化学反应而染色，同时也只需在低温和较弱碱剂（pH =10.5左右）的条件下完成固色。

2.热固型活性染料国产K型活性染料属此类。它的活性基因也是由三聚氯氰组成，只是活性基团上仅有一个活泼氯原子。它的化学活性较低，反应能力也差，染液相对稳定。因此在与纤维进行反应时要求条件较为剧烈，固色温度要达90℃左右，同时还需较强的碱剂，固色时间也要比X型活性染料长。

属于热固型活性染料的种类较多，它们具有不同的活性基因。由于所含活性基团的反应活性不同，反应条件也各不相同。比如国产KN型活性染料，它的活性基团为β－羟基乙烯砜硫酸酯基，故又称乙烯砜型活性染料，它的反应活性介于X型与K型活性染料之间，固色温度为60～65℃。除此之外，还有含双活性基团的M型活性染料和含其他活性基团的活性染料。

(一)活性染料染色性能活性染料染色时，能将染料直接染到布上，同时由于它有较好的扩散能力，容易使染料扩散进入纤维内部，但由于此时尚未与纤维起化学反应，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应，把染料固着在纤维上。前者称为染色，后者称为固色。活性染料与纤维素纤维的键合反应可用下述通式表示：

D-T-X + HO-Cell －→ D－T－0-Cell + X- （1）

D-SO2－CH=CH2 + HO-Cell-→D-SO2－CH2－CH2－O－Cell （2）

(1)式是三聚氯氰型活性染料与纤维素纤维在碱剂存在下所发生的键合反应。在碱剂作用下，纤维上羟基离解而使纤维素纤维带负电，成为亲核试剂进攻活性基团中带正电的反应活性中心，发生亲核取代反应，使染料和纤维合为一体。

(2)式是乙烯砜型活性染料与纤维素纤维产生键合反应，使染料固着在纤维上。由于不产生原子间的取代，而产生了饱和化合物，故称为加成反应。

活性染料在溶液中以阴离子形式存在，与直接染料相似，食盐对它也有促染作用。

（二）活性染料染色工艺活性染料染色可根据不同的染色要求，分别采用卷染与轧染两种方法。

1.卷染卷染工艺适宜小批量、多品种的生产。它染色方便，周转灵活，能染浅、中、深色。由于染料类型不同，对纤维的直接性大小亦不相同，因此染色条件、固色温度、碱剂用量和电解质用量等也各不相同。现将一般的染色列表1。

表1 活性染料卷染处方及工艺

活性染料卷染操作是将煮练后的织物以80～90℃热水来回洗涤3道，然后以冷水走几道至接近染色温度，加入溶解好的染料染2至3道，将电解质放入后再染3至4道，加固色剂染5至6道。固色完毕经冷水、热水、皂洗、热水、冷水、烘干等完成整个染色过程。

在染色操作中对染色物的pH值宜控制在中性左右，过高则染色不匀，并且易造成染料的水解。活性染料水解以后，便失去了上染纤维的能力。所以，在染色以前要水洗两次，部分K型活性染料则需高温沸染。为保持染色和固色温度，染缸上应加罩，防止由于蒸汽逸散和布卷温度不均而影响质量。

固色用碱剂，也可用磷酸三钠。

2.轧染活性染料的轧染分一浴和二浴法。一浴法是将染料和碱剂放在一起，采用的碱剂是小苏打，轧后经汽蒸或焙烘，小苏打分解出Na2C03，使pH升高，有利于染料固色，X型活性染料多用一浴法。二浴法是经浸轧染料溶液后浸轧含碱剂的固色液，再汽蒸固色，采用的碱剂可以是纯碱或磷酸三钠，也可在第一浴中加入小苏打，第二浴固色时加纯碱。下面以二浴法工艺为例进行介绍。

(1)二浴法工艺流程：

浸轧染液→预烘→烘干→浸轧固色液→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干。

(2)处方及工艺条件：见表2

表2 活性染料轧染二浴法处方及工艺

在固色液中加入食盐是为了抑制染料的脱落。因染料对纤维有一定的直接性，轧槽内染液的平衡浓度一般低于补充液浓度。为了避免初开车时得色过深，应向轧槽内加水冲淡，一般加水量为染液的5%～20%。

3.硫化染料染色

(一)硫化染料染色硫化染料由芳香胺类或酚类化合物与多硫化钠或硫磺熔融而成，在染色时须用硫化碱还原溶解，故称为硫化染料。硫化染料价格低廉、染色工艺简单，拼色方便，染色牢度较好，能使用卷染和轧染法生产，但因色谱不齐，色泽不艳，部分染料染色牢度较差而使其应用受到一定的限制。

1.硫化染料染色原理硫化染料不溶于水，但能被硫化碱还原，生成钠盐隐色体而溶解在水溶液中。这种隐色体在碱性溶液中，对纤维具有较强的直接性，因而被纤维吸收，经氧化后，染料重新转变为不溶状态，并沉积在纤维上。在染色过程中，硫化碱既是还原剂又是碱剂。为了促进硫化碱的分解，除提高温度外，还可加入小苏打，但若用量过多，会因上染过快而造成染色不匀和白芯等。另外，在染浴中可加入2%的纯碱来调节pH值，既可帮助溶解染料，还可软化水质，加入适量小苏打，可使硫化碱更好地分解，促进其还原作用。硫化碱的用量随染料不同而不同，一般为染料的20%～100%。染色温度可采用高温，甚至沸染，以获得较高的透染效果。