活性染料及染色13
(完整版)活性染料染色方法
活性染料染色方法活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。
活性染料染色原理
活性染料染色原理活性染料染色是一种常用的染色技术，用于织物、纺织品、纸张等材料的染色。
活性染料通常呈现出强烈的可溶性、高色牢度和良好的亲和力。
其染色原理是在染色过程中，染料分子通过共价键或氢键与被染的物质发生化学反应，将染料牢固地结合在材料纤维或纸张上。
活性染料具有多种活化基团，如亚胺基、酯基、酰胺基、硫酸基、游离酮基等。
这些活化基团可以通过与纤维上的羟基、胺基等官能团发生反应，实现染料与纤维的结合。
活性染料分子结构复杂，一般含有芳香环、杂环和侧链等多个部分。
这些结构部分可以通过氢键和范德华力与纤维发生相互作用，增强染料与纤维的结合力。
染色过程中，活性染料分子首先通过化学反应与纤维表面结合，形成一个暂时的结合物。
然后，在染料经历搅拌、加热等步骤后，结合物中的活化基团与纤维官能团发生热反应，形成更稳定的共价键连接，从而确保染料牢固地附着在纤维上。
活性染料的染色过程还可能涉及到还原和氧化反应。
染色前，染料分子通常是氧化态，无法与纤维结合。
而在染色过程中，还原剂的作用下，染料分子被还原为可与纤维结合的形式。
染色结束后，通过氧化剂的作用，将染料分子重新氧化，使染料变得不溶于水，提高染色后织物的色牢度。
与其它染色技术相比，活性染料染色具有许多优点。
首先，活性染料具有极好的颜色鲜艳度，在染色过程中可以发生多种化学反应，使得染料颜色鲜艳且牢固。
其次，活性染料对许多纤维具有良好的亲和力，特别是对于天然纤维，如棉纤维。
最后，活性染料具有良好的耐洗度和耐光度，可在多次清洗和日晒后仍保持良好的颜色质量。
总之，活性染料染色是一种重要的染色技术，通过染料分子与纤维官能团发生化学反应，实现染料与纤维的牢固结合。
活性染料染色具有良好的亲和力、色牢度和耐洗度，广泛应用于织物、纺织品和纸张等材料的染色。
随着科技的进步，活性染料染色技术不断发展，为纺织品印染行业带来更多的颜色选择和实现更高的染色质量。
活性染料染色实验报告
固色率 （％）
处方 1 0。176 52.94
处方 2 0。368
2.387
表 3.处方 1，2 的吸光度及固色率值
计算举例：处方 1 吸光度：0.176； 处方 3 吸光度：0.374;
则 固着率（%）=（1-A1/A3）×100%=(1—0.176/0。374)×100%=52.94% 从结果可以看出处方 1 的固色率远大于处方 2 的固色率。从两块织物颜色上也可明
15 —
碳酸氢钠 （g/l）
— 15
温度 （℃） 最佳温度 最佳温度
四、所用仪器、材料、药品
1、仪器:数显恒温水浴锅 HH—6、染杯、移液管(10ml)、胖肚移液管（10ml）、容量 瓶（500ml、25ml)、温度计、吸球、电子天平、玻璃棒、药匙、SPC22 分光光度计 2、材料:半漂棉布（2g/块） 3、药品：科华素红 3BSN、活性红、元明粉、Na2CO3、NaHCO3、食盐
2 号样的最大吸收波长。 ⑷．固着率计算：固着率（％)=（1-An/Ao）
An—分别为处方 1、处方 2 的吸光度 Ao-分别为处方 3、处方 4 的吸光度
活性染料染色实验报告
六、结论（结果与讨论)
（一）、数据处理 1、处方 3、处方 4 最大吸收波长的确定。
λmax （nm)
吸光度
λmax （nm）
吸光 度
500
0.281
542 0.374
510
0.331
544 0。374
520
0。361
546
0.373
530
0.368
548 0。372
540
0。374
550
0.369
表 1。处方 3 染液不同波长下吸光度值
第五章活性染料染色
（1）尿素能助溶，并能使纤维吸湿溶胀，提高固色率； （2）防染盐S能防染料被还原而造成的色光改变； （3）防泳移剂可防染料泳移造成不匀，常用海藻酸钠糊； （4）为防头深，初开车需兑水冲淡，兑水率为5%~15%。
第五章活性染料染色
工 艺 处 方
第五章活性染料染色
活性染料二浴法轧染工艺
当pH值高于11时，随着染液中pH值的增高，染 液中[OH-]比纤维中[Cell–O-]增加更快， [Cell–O-]/[OH-]的值减小，水解反应的比例将增 加，因此在活性染料固色时，过高的pH值也是不 利的。
第五章活性染料染色
固色温度影响
温度每升高10℃，反应速率可提高2～3倍。但由 于水解反应速率提高得更快，所以染料水解比例 将上升，固色率降低。
第五章活性染料染色
结构通式
均三嗪类
或
二氯均三嗪 如：X型 普施安MX
（Procion MX）
一氯均三嗪 如：K型 普施安H
（Procion H）
第五章活性染料染色
一氟均三嗪 如：
Cibacron F
结构通式
β—乙烯砜类
β—乙烯砜
β—乙烯砜硫 酸酯在碱性 条件下可转 变为乙烯砜
β—乙烯砜硫酸酯 如：KN型 雷玛索 （Remazol）
第五章活性染料染色
染料反应性的影响
▲活性染料的反应性越高，染料的固色速率越大，
水解速率也随之增大，但固色率不一定能提高。 ▲影响染料反应性的因素 ①染料结构：如，活性基、染料母体、架桥基等。
凡能降低中心碳原子上电子云密度的因素，都能 提高染料的反应性。 ②染色条件：如，pH值、固色温度、电解质浓度等
电解质浓度的影响
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告实验报告：活性染料染色实验一、实验目的1.了解活性染料的性质和染色特点。
2.学习活性染料染色的实验方法。
3.观察和分析活性染料在不同条件下的染色效果。
二、实验仪器和试剂1.实验仪器：显微镜、恒温槽等。
2.试剂：活性染料、棉布、水、乙醇等。
三、实验步骤1.准备工作：将棉布切成相同大小的样品，并用水洗净晾干。
2.制备活性染料溶液：按照一定比例将活性染料加入适量的水中，并充分溶解。
3.染色过程：（1）实验组：将棉布样品浸泡在准备好的活性染料溶液中，温度为50摄氏度，时间为30分钟。
（2）对照组：将一块棉布样品浸泡在清水中，温度和时间与实验组相同。
4.洗涤：（1）实验组：将染色后的棉布样品用温水冲洗，直至水不再有染料溢出。
（2）对照组：将清水浸泡的棉布样品用温水冲洗，直至水不再有染料溢出。
5.观察和比较：将染色后的棉布样品和对照棉布样品取出，观察比较染色效果。
四、实验结果通过实验观察和比较，得出以下结论：1.活性染料染色后，棉布的颜色明显变化，比对照组更加饱和。
2.活性染料染色后，棉布的染色效果均匀，没有出现斑块现象。
3.与对照组相比，活性染料染色后的棉布在洗涤过程中染料流失较少，颜色保持较稳定。
五、结果分析活性染料具有较好的亲染性和亲水性，可以更好地与棉纤维结合，因此染色效果更加饱和均匀。
同时，活性染料在洗涤过程中的染料流失较少，说明其有较好的牢固性，不易褪色。
活性染料的这些优点使其成为一种常用的染料类型。
六、实验总结通过本次实验，我对活性染料染色的特点和方法有了更深入的了解。
活性染料染色效果饱和、均匀，并具有较好的牢固性。
实验中的操作过程需要细心和耐心，尤其是在染色后的洗涤过程中要注意染料流失情况。
实验结果的差异可能与染色浓度、温度和时间等因素有关。
七、改进建议为了进一步提高染色效果和染料的牢固性，可以尝试调整染色溶液的浓度、温度和时间等因素，以寻找最佳的染色条件。
此外，可以尝试使用不同类型的活性染料，比较它们的染色效果差异，寻找适用性更广的染料。
活性染料——精选推荐
活性染料活性染料⼀、引⾔1.1活性染料简介早在⼀个多世纪之前，⼈们就希望制得能够与纤维形成共价键合的染料，从⽽提⾼染⾊织物的耐洗牢度。
直到1954年，⼘内门公司的拉蒂（Rattee）和斯蒂芬(Stephen)在应⽤中发现含⼆氯均三嗪基团的染料在碱性条件下可与纤维素上的伯羟基发⽣共价键合，进⽽坚牢地染着在纤维上，就此出现了⼀类能与纤维通过化学反应⽣成共价键的反应性染料，亦被称为活性染料。
活性染料的出现，为染料的发展史揭开了崭新的⼀页。
活性染料⾃1956年问世以来，其发展⼀直处于领先地位。
⽬前世界上纤维素纤维⽤活性染料的年产量占全部染料年产量的20%以上。
活性染料之所以能迅速发展，是因为具有如下特点：1、染料可与纤维反应以共价键结合，在⼀般条件下这种结合键不会离解，所以活性染料在纤维上⼀经染着，就有很好的染⾊牢度，尤其是湿处理牢度。
此外，染料染着于纤维后，不会像某些还原染料那样发⽣光脆损。
2、具有优良的匀染性能，⽽且⾊泽鲜艳，光亮度好，使⽤⽅便，⾊谱齐全，成本低廉。
3、国内已能⼤量⽣产，能充分满⾜印染⾏业的需要；其使⽤范围⼴，不仅可⽤于纤维素纤维的染⾊，还可⽤于蛋⽩质纤维的染⾊以及⼀些混纺织物染⾊。
1.2 活性染料的历史20年代开始，汽巴公司开始了有关三聚氯氰染料的研究，这种染料的性能优于所有直接染料，其中特别是Chloratine Fast Blue 8G引⼊注⽬。
它是将⼀个含有胺基的蓝⾊染料与带有三聚氯氰环的黄⾊染料组成为绿⾊调的内分⼦组合，即该染料具有⼀个未被取代的氯原⼦，在⼀定条件下，能与纤维素反应形成共价结合，可是当时未被认识。
1923年，汽巴公司发现了酸性⼀氯均三嗪染料染于⽺⽑上，能获得⾼的湿牢度,从⽽在1953年发明了Cibalan Brill 型的染料。
同时，在1952年，赫斯特公司亦在研究⼄烯砜基团的基础上，⽣产了⽤于⽺⽑的活性染料，即Remalan。
但是这两类染料，当时并不很成功。
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告活性染料染色实验报告引言：活性染料是一类具有良好亲和力和活性的染料，广泛应用于纺织、印染等行业。
本实验旨在探究活性染料在不同条件下的染色效果，并分析其染色机理。
实验材料和方法：材料：活性染料溶液、棉织物样品、染色槽、盐酸、氢氧化钠、酒精、蒸馏水等。
方法：1. 准备染色槽：将染色槽清洗干净，并加入足够的蒸馏水。
2. 准备染料溶液：将活性染料溶解在适量的蒸馏水中，并搅拌均匀。
3. 染色操作：将棉织物样品浸泡在染料溶液中，保持一定时间。
4. 染色后处理：将染色后的样品用盐酸溶液进行酸洗，然后用氢氧化钠溶液进行碱洗，最后用酒精进行漂洗。
5. 染色效果评价：观察染色后的样品颜色的亮度、饱和度和均匀度。
实验结果与讨论：在本实验中，我们选取了不同浓度的活性染料溶液对棉织物进行染色。
实验结果显示，随着染料溶液浓度的增加，染色效果逐渐增强，颜色更加鲜艳。
这是因为活性染料具有较高的亲和力，浓度越高，染料与织物的接触面积越大，染色效果也越好。
在染色后处理过程中，酸洗和碱洗起到了重要的作用。
酸洗可以去除染色过程中产生的杂质和未结合的染料，使染色结果更加纯净。
碱洗则可以中和酸洗过程中残留的酸性物质，恢复织物的中性环境，避免对织物产生损害。
此外，漂洗过程也是染色实验中不可忽视的一步。
漂洗可以去除酸洗和碱洗过程中的残留物，保证染色后的织物干净无杂质。
酒精漂洗是常用的漂洗方法之一，因为酒精具有良好的溶剂性能，可以有效去除水溶性的杂质。
通过染色效果评价，我们可以看出，活性染料染色后的棉织物颜色亮度高、饱和度好、均匀度较高。
这是由于活性染料分子具有较好的渗透性和亲和力，能够均匀地分布在织物纤维上，使染色效果更加均匀。
结论：本实验通过对活性染料的染色实验，探究了不同条件下的染色效果，并分析了染色机理。
实验结果表明，活性染料在适当的浓度下，能够实现对棉织物的均匀染色，染色效果鲜艳、亮度高、饱和度好。
同时，染色后处理过程中的酸洗、碱洗和漂洗对染色结果的纯净度和均匀度起到了重要的作用。
活性染料的染色原理
活性染料的染色原理活性染料是一类广泛应用于纺织品上的染料。
与传统的染料不同，活性染料可以在常温下和纤维形成共价键，从而能够很好地附着在纤维上，并展现出较好的耐久性和色牢度。
这种染料的染色机理主要包括两个方面，即渗透性和胶着性。
首先，渗透性是活性染料染色的重要机理之一。
活性染料具有较小的分子量和较强的溶解性，可以通过表面活性剂的作用，使染料分子渗透到纤维内部。
在染色过程中，活性染料的载体分子通常是亲水基团，可以与纤维表面上的亲水基团发生吸引力相互作用，进而渗透到纤维内部。
与此同时，染料分子还具有疏水基团，对纤维表面进行吸附，从而实现染料与纤维的结合。
其次，胶着性是活性染料染色的另一个重要机理。
在染色过程中，活性染料通过化学反应与纤维发生共价键的形成，从而使染料牢固地附着在纤维上。
常见的染料与纤维之间形成共价键的反应有两种，即核基反应和亲核基反应。
核基反应是指染料分子中含有活性的亲核性基团，如亚胺基、醛基和酸基等，与纤维上的核基反应，形成共价键。
亲核基反应是指染料分子中含有活性的电子亲核基团，如两性离子基团和亲核性基团等，与纤维上的亲电子基团反应，形成共价键。
在活性染料的染色过程中，一般需要辅助剂的存在。
辅助剂可以分为酸性和碱性两种类型，目的是调节纤维的酸碱性，从而促进染料的渗透和反应，提高染色效果。
酸性辅助剂多用于染色中对纤维进行预处理，主要是酸化纤维表面，使其形成酸性环境，促进纤维表面与染料分子之间的吸附作用，同时也有助于活性染料与纤维上的碱性基团进行酸碱中和反应。
碱性辅助剂则是用于调节染料与纤维之间的酸碱平衡，促进染料的反应与纤维形成共价键。
总结起来，活性染料的染色机理主要包括渗透性和胶着性两个方面。
渗透性是指活性染料通过与纤维表面的亲水基团相互作用，渗透到纤维内部的过程。
胶着性是指活性染料通过与纤维表面的化学反应，形成共价键，实现染料与纤维的牢固结合。
在染色过程中，辅助剂的存在可以提高染料的渗透性和胶着性，进而改善染色效果和提高染色的耐久性。
第五章活性染料染色
或 D NH CO C CH2
X
国产PW型、国外Lanasol染料
特点：
（1）水解速率低，染色牢度好。
（2）反应性强
活性基由C＝C双键和卤素 两个活性基组成
（3）主要用于羊毛、蚕丝的染色。
三、活性染料的母体类型
要求：
色泽鲜艳、牢度优良、扩散性好，亲和力低
染料母体分子不能太大
通常有：偶氮类，蒽醌类，金属可络合类和酞菁类
（2）温度的影响：
温度升高，反应性增加，直接性降低，固色率降低。
图5－3 温度与直接性和反应性的关系 1－直接性 2－反应性
温度升高
V反应 增加 ；但V水解 增加更快
平衡上染百分率
染料直接性下降
固色率
反应性高的，温度低些；反应性低的，温度高些
（3）染色时间
上染时间 ＋
延 长
利于匀染
固色时间
延 长
第四节 活性染料对纤维素纤维的染色
★ 染色方法
浸染 卷染 轧染 冷轧堆
★ 染色方法的选择
注意：以下选择不是绝 对的，只是质量要好些
根据织物的组织结构、紧密度及厚薄而定。
紧密、厚重织物
不宜用绳状浸染、而 用卷染、冷轧堆染色
高支高密的织物 稀薄及弹力织物
不能采用轧染，易产 生皱条、擦伤疵病。
采用浸染法
0.5～1.5 1：（10～12） 视染料类别而定，85~95
10～25，10～25，10～15 9～11
工艺要点：
（1）染料的溶解 X型染料 冷水调成薄浆
其它染料 40～50 ℃调浆
溶解宜用软水
加冷水或30～35℃ 温水至规定量。
K型用70～80 ℃ 热水
KN、M型用60～ 70 ℃热水
活性染料染色工艺流程
活性染料染色工艺流程
《活性染料染色工艺流程》
活性染料是一种特殊的染料，它们能够与纤维素和蛋白质纤维产生化学结合，具有很强的染色性能和耐久性。
活性染料染色工艺流程是将活性染料溶液与纤维素或蛋白质纤维接触，通过一系列的处理步骤将染料牢固地结合在纤维上，从而实现染色的目的。
下面是活性染料染色工艺的一般流程：
1. 预处理：在将纤维染色之前，需要对纤维进行一系列的预处理步骤，包括除浆、漂白、酶处理等，以确保纤维表面无污垢或杂质，达到最佳的染色效果。
2. 染色：将活性染料溶液与经过预处理的纤维接触，活性染料会与纤维表面发生化学反应，结合在纤维上。
染色条件包括温度、pH值、时间等多个参数。
3. 固色：经过染色之后，需要将染料固定在纤维上，防止染料在后续的洗涤或日光照射下褪色。
固色方法包括蒸汽固色、煅烧固色等。
4. 洗涤：经过固色之后，还需要对染色的纤维进行洗涤处理，以去除剩余的染料和辅助剂，保证染色的纤维色牢度和手感。
5. 后处理：染色之后的纤维还需要进行一些后处理步骤，例如整理、加工等，以便满足最终产品的要求。
活性染料染色工艺流程是一个综合性的过程，需要多种处理步骤相互配合，以确保染色效果和染色纤维的品质。
同时，由于活性染料与纤维的化学结合，这种染色方式具有很好的耐久性和色牢度，被广泛应用于纺织品、皮革等行业。
活性染料锦纶染色
活性染料锦纶染色在无缝内衣的尼龙或尼龙包芯纱产品染色中,我们会碰到的最难的问题就是深颜色的色牢度问题,如黑色\大红色等,在尼龙产品上我们说中性染料染色的色牢度要比弱酸性染料的牢度好,但是对于无缝内衣往往有氨纶的成分,由于中性染料对氨纶的沾色,影响了产品的色牢度,所以在无缝内衣上用中性染料染深色色牢度反而不好。
在尼龙/尼龙包芯纱产品的染色中色牢度最好的就是用活性染料来染色，但不是所有的活性染料都可用来染尼龙，有些染料开发商开发了锦纶占用活性染料，如原汽巴的艳丽牢染料，安诺其去年也开发了一组锦纶用活性染料。
具体工艺如下：活性染料锦纶染色活性染料锦纶染色主要是与锦纶纤维长链中的端氨基起反应，以共价键结合，因此湿处理牢度相当好，升华牢度也很好，色泽比较鲜艳。
但由于锦纶纤维分子结构中端氨基含量比较少，大部分是羧基和酰胺基，因此提升性很差，只能染一些浅中颜色，而且匀染性也不是很好，拼色性能比较差，容易产生横条。
为了提高深度有时把活性染料与弱酸性或中性染料拼在一起来染锦纶。
活性染料锦纶染色是我们染整界研究的课题，目前也有一些染料商推出了少量锦纶用活性染料，如原汽巴公司开发的艳丽牢染料，上海雅运公司的雅格赛黑ACE等。
工艺流程：浅中色：90℃酸性条件下染色→60℃纯碱固色→热水洗→皂洗→水洗→柔软出缸→脱水烘干深色：40℃加助剂和染料开始染色→升温到75℃加氯化钙保温20min→升温到98℃保温40min→降温到60℃排水→热水洗→水洗→加艳丽牢固色升温到90℃固色20min后降温排水→水洗→加纯碱升温到90℃固色→水洗→加HAC中和→水洗→柔软出缸现以原汽巴公司的艳丽牢为例加以说明：一般染色处方：活性染料 X %元明粉0～20 g/L冰醋酸0.5～1 g/L纯碱 2 g/LpH值：6～6.5浴比：1：15～1：25工艺特点：活性染料染锦纶实际很少采用，特点是色泽鲜艳，湿处理牢度特别好，对氨纶的沾色少。
但染深色比较困难，有时为了达到一定的染色深度，采用活性染料和中性染料或弱酸性染料同浴染色。
活性染料染色—活性染料的染色过程及固色机理
活性染料的染色过程及固色机理
一、活性染料的上染
活性染料的上染：是指活性染料从染液中被吸附到纤 维上，并在纤维上均匀扩散的过程。
在上染过程中，存在着吸附、扩散的过程。 靠纤维内外的浓度差扩散 染料的扩散是在固态相介质中进行的，比在溶液中扩
散慢，是决定上染速率的主要阶段。 染透：纤维和溶液间的染料浓度达到平衡
1、亲核取代键合机理
发生在均三嗪型染料与纤维素纤维之间。 原因:
与氯相连的碳原子电子云密度低 能形成易接受纤维素负离子进攻的反应中心，从而
发生亲核取代反应。
1、亲核取代键合机理
N
Cl
D NH C
C
N
+ Cell N
O
C
Cl
N
D NH C
C
N
N
C
Cl
N D NH C C
NN C Cl
OCell + Cl
（3）纤维素的解离常数大于水的解离常数。
Cl OCell
第一步：纤维素负离子的亲核加成反应，生成不稳定的中间产物 第二步：C-Cl键的离解，氯以氯离子形式进入溶液。
亲核取代键合
二氯均三嗪型染料高温强碱下，还可能与纤维素 负离子进一步发生键合反应，生成如下化合物：
一氯均三嗪与二氯均三嗪染料的不同之处
一氯以—NHR（或—OR）代替了二氯均三嗪环上的氯原子 —NHR具有供电性，使C原子上的电子云密度提高，降低了
碱性条件下 活性染料能与水中OH-发生亲核取代或加成反应，生
成水解活性染料。 水解活性染料不能与纤维发生键合反应 ，造成染料的浪费。
水解反应的过程
均三嗪型：
乙烯砜型：
转化
水解
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告实验目的：1.掌握活性染料的染色原理和特点。
2.学习活性染料的染色方法。
3.了解活性染料的染色效果。
4.分析活性染料染色的影响因素。
实验仪器和材料：1.活性染料样品。
2.棉织物或其他适合染色的材料。
3.染色槽。
4.染色助剂。
5.盐酸。
实验步骤：1.准备工作：将染色槽清洗干净，测量并记录活性染料样品的质量。
2.设置染色条件：根据染料样品的要求，选择合适的pH和温度。
3.规定染色时间：根据染料样品的要求，确定染色时间，一般在30-60分钟之间。
4.溶液制备：将活性染料样品溶解在适量的水中，并加入适量的染色助剂。
5.染色操作：将准备好的染料溶液倒入染色槽中，加入适量的盐酸调节pH值。
然后将待染物料放入染色槽中浸泡。
6.温度控制：根据染料样品的要求，控制染色槽的温度，通常在50-60摄氏度之间。
7.定时搅拌：在染色过程中定时搅拌染料溶液，以保证染料均匀分布。
8.染色结束：在染色时间达到后，取出染色后的材料，进行水洗、酸洗、碱洗等后处理工序。
9.染色效果评价：通过对染色后的材料进行颜色、染色均匀性、牢度等方面的评价。
实验结果：染色后的材料颜色鲜艳，染色均匀性好，颜色牢度达到一定的要求。
实验讨论：活性染料染色的效果受多种因素影响。
其中，染色时间、温度和pH值是三个主要影响因素。
染色时间过长或过短都会影响染色效果，一般较好的染色时间在30-60分钟之间。
染色温度过高或过低也会对染色效果产生影响，一般适宜的温度在50-60摄氏度之间。
pH值对活性染料的离子化程度有一定影响，过高或过低的pH值会导致染料分子结构的改变，从而影响染色效果。
结论：通过活性染料染色实验的操作，可以得出染色效果良好的结论。
活性染料具有染色速度快、不需要氧化剂等特点，染色效果好。
在染色过程中，适当控制染色条件，可以得到理想的染色效果。
无。
活性染料染色原理
活性染料染色原理活性染料是一种广泛应用于纺织品染色领域的染料。
它具有很好的亲和力和稳定性，并且能够与纺织品的纤维发生化学反应，使染料牢固固定在纤维上。
活性染料具有良好的染色效果，色泽鲜艳，耐光，耐洗，耐摩擦等特点，因此被广泛应用于纺织品染色、印花和织染一体化等方面。
活性染料染色原理主要是通过与纤维表面发生共价键或离子键结合，使染料固定在纤维上。
活性染料分子通常包含有活性基团和色基团，并且活性基团与纤维之间能发生反应。
活性基团通常是具有亲电性或亲核性的化学结构，常见的活性基团有酯基、氨基、醇基等。
在染色过程中，首先要将活性染料与纤维接触，然后在适当的条件下，使染料分子中的活性基团与纤维上的官能团发生反应。
比如，通过酯交换反应，酯基活性染料与纤维上的羧基或酸酐基发生反应，形成共价键。
这样，活性染料便能够与纤维牢固结合，不易褪色。
另外一种常见的染色原理是通过离子键结合，活性染料具有氨基活性基团的染料与纤维上的次酸基团（如羧酸基团）等离子交换反应，形成盐结合。
这样，染料离子与纤维离子之间发生吸引力，使染料固定在纤维上。
染色工艺中，通常需要在适当的温度和pH条件下进行活性染料染色。
温度可以促进活性染料分子和纤维分子的反应速率，而pH条件可以影响染料分子的电离状态和纤维表面官能团的反应性。
因此，在染色过程中，温度和pH值的控制十分重要。
总之，活性染料的染色原理是通过活性基团与纤维表面官能团之间的反应，使染料牢固结合在纤维上。
这种染色方式具有较好的染色效果和染色牢度，并且能够适应各种纤维的染色需求。
活性染料的应用广泛，为纺织品的染色和印花提供了重要的选择。
活性染料染色
三、主要实验仪器和染化料
仪器设备：染杯、烧杯、量筒、移液管、温 度计、恒温水浴锅、电炉、烘箱、电子天平、 吸耳球等； 染化料：丝光漂白棉布，食盐、纯碱、烧碱、 小苏打、磷酸钠、活性染料（X-3B艳红、KR橙）、平平加O等。
四、实验操作步骤
1.活性染料染色及染色温度的影响实验处方及工艺条件
试样编号 活性染料 染料用量/%(对 织物重) 食盐/(g/L) 纯碱/(g/L) 浴比 染色温度/℃ 染色时间/min 固色温度/℃ 固色时间/min 室温 30 室温 30 60 30 90 30 1 2 3 活性染料K-R 橙 2 40 10 1:50 室温 30 室温 30 60 30 90 30 2 40 10 4 活性染料X-3B 艳红 2 40 10 2 40 10
5.注意事项 5.注意事项
1.水浴锅温度调节比工艺要求温度约高3℃； 2.丝光漂白棉布应先在水中润湿，挤干后方可投入 染浴中开始染色； 3.放盐和碳酸钠时将布用玻璃棒捞起，并且在加料 过程中应边搅拌边缓慢加入； 4.染色过程中要不断搅拌染浴并注意不要让布浮出 液面； 5.浸染过程中，注意及时补充适量水以维持染浴的 浴比 。
五、分析讨论
1.根据布样分析所用染料的匀染性。 2.比较所用染料染色的优缺点？ 3. 从布样分析得出温度、碱剂对活性染料染 色得色量的影响，并选出最佳方案。 4.分析实验成功或失败的原因。
2.碱剂的影响实验处方及工艺条件
试样编号 活性染料X-3B/％（对织物重） 食盐/(g/L) 碳酸氢钠/(g/L) 碳酸钠/(g/L) 磷酸钠/(g/L) 氢氧化钠/(g/L) 染色温度/℃ 染色时间/min 固色温度/℃ 固色时间/min 1 2 40 — — — — 2 2 40 10 — — — 3 2 40 — 10 — — 室温 30 室温 30 4 2 40 — — 10 — 5 2 40 — — — 10
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水解染料越多，固色率越低，一方面导致染料浪费，另一方面导致染色牢度降低。 但是在适当控制工艺条件的情况下，键合反应总比水解反应快。键合反应总比水 解反应快原因：
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浴比的影响 —— 活性染料用于浸染染色时，浴比不宜过大，否则会造成水解染料增多，降低染料
的利用率。浴比过小，则不易匀染，根据染色设备的染浴循环的状况而定，一般为1： 3~1：15 染色时间的影响——
活性染料染色分上染和固色两个阶段，延长上染时间能提高上染率并利于匀染， 延长固色时间对匀染作用不大，但可使染料固色充分从而提高固色率，当然，对染料纤维键耐碱性差的，过长的固色时间会导致已固色的染料发生水解。 3.3 染色后处理
与其它染料一样在上染过程中，也存在着吸附、扩散和固着的过程，并且靠纤维 内外的浓度差扩散，染透是指纤维和溶液间的染料浓度达到平衡。
染料的扩散是在固态相介质中进行的，比在溶液中扩散慢，是决定上染速率的主 要阶段。
染料在纤维中的状态——纤维中染料分子分布在纤维内孔道的溶液中、分布在无 定形区；有的呈单分子状态吸附在纤维的分子链上、少量的染料分子也可能成多分子 层吸附在纤维的分子链上。
课题 项目二 任务 2 活性染料染色（2）
课次:13
授课日期
授课周/星期/节次
授课班级
授课地点 教 学 目 的
教
学
1. 能力目标：能根据活性染料的染色过程、固色机理，去分析、控制、设 计活性染料染色的工艺。
2. 知识目标：掌握活性染料的染色过程及固色机理。
知识点
重难
教学目标
点点识 理 应 分 综
记解用析合
影响活性染料固色率的因素有染料性质（内在）的影响，如染料亲和力、反应 性、扩散性等；也有工艺条件（外在）的影响，如PH值、）固色温度、中性电解质、 浴比等。
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（1）染料性质的影响 亲和力的影响——
固色的前提条件是染料的上染，而染料的亲和力是影响上染率的主要因素。 当染料的亲和力较低时，固色率随亲和力的增加而迅速提高，但当亲和力增加到 一定程度后，固色率的增加已不明显，反而匀染性会显著降低，并造成水解染料不宜 洗除，影响染色牢度。 反应性的影响—— 染料反应性的影响：反应性不同，其固色率也不同 活性染料的反应性越高，染色的固色率越大，但水解速率也随之增大，所以提高 活性染料的反应性不一定能提高固色率，有时甚至会降低固色率 扩散性的影响—— 染料扩散性好，染料在纤维上的分布越均匀，染料与纤维发生键合的概率越高， 固色率越高。 （2）染色工艺条件的影响 染液pH值和固色温度的影响:一般来讲，温度升高、ph值提高，染料的反应性增强 （包括与纤维的键合及水解反应），但过高的ph及温度更有利于水解反应而降低固色 率，所以应根据染料自身的反应性，合理确定固色温度和ph值 染液的PH值—— PH高，碱性强，利于纤维素离子化，纤维素负离子的浓度增加，纤维溶胀大，键 合反应速率提高，固色率一般也将提高。 在PH值较低时，[Cell-O-]随着PH值升高而增加，超过某一PH值，[OH-]比[Cell-O-] 增加的快，水解比例增加，PH值太低，反应速度很慢，因此，要选择合适的PH值，7~11 固色温度—— 温度升高，反应速度提高，但水解速度也提高，固色率降低，平衡上染百分率将 降低，也影响固色率，因此要选择合适的温度，使其达到要求的上染率而水解不严重。 中性电解质的影响—— 因为染料与纤维带相同的电荷，加入中性电解质可提高染料直接性，从而提高上 染百分率和固色率，所以染色过程中需加入一定量的中性电解质进行促染。
（2）亲核加成键合机理：以乙烯砜类活性基与纤维素纤维的反应为例，活性基——β -乙烯砜硫酸酯
碱性条件下，砜基具有较强的吸电子性，使得α-C上的H比较活泼而容易离解；硫
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Байду номын сангаас
酸酯的吸电子性使C—H键具有极性，容易断裂，发生消去反应，生成乙烯砜基，砜基 电负性较高，Β-C电子云密度较低，所以乙烯砜型活性染料易爱亲核试剂的进攻，发 生亲核加成反应。 3.2.2活性染料与纤维键合的证明 （1）用中性的活性染料溶液浸轧纤维素纤维制品，然后烘干、水洗，会发现纤维上的 染料几乎全部脱落，说明染料与纤维没有键合，但染后若经碱处理，则大部分洗不掉， 说明染料已牢固结合在纤维上。 （2）使用对染料溶解能力很强的溶剂对活性染料染制品进行剥色，发现不能剥落，说 明染料与纤维已发生共价键结合。 （3）活性染料染色后的纤维素纤维比未经染色的难氧化，说明纤维上的部分羟基已与 染料发生了反应而减少。 3.2.3 活性染料的水解反应
上染纤维上的染料在固色时并不能完全与纤维发生反应，使得纤维上还含有水解 后无活性基团的染料和有活性基团但没有与纤维反应的染料，这些染料的存在影响染 色牢度和色泽的鲜艳度。
皂洗后处理是用洗涤剂或肥皂等将吸附在纤维上未与纤维结合的染料洗涤去除， 以保证染色产品的染色牢度和鲜艳度。
染色织物上的碱剂也要充分洗除， 防止产生“风印”。KN型活性染料染色的织物， 尤其容易发生这种情况。
活性染料由于相对分子质量一般较小，且水溶性较高，因此具有亲和力低、扩散 性高、匀染性好、上染率较低、趋向上染平衡时间短等上染特点。
在纤维中扩散的同时，还存在着染料与纤维的键合反应和染料与水的水解反应。 因此活性染料上染阶段首要考虑的问题是怎样提高上染率，可采取的手段有加入 电解质促染、进行低温染色、采用小浴比染色。 3.2 活性染料的固色
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讲义 纤维素纤维制品活性染料染色（2）
3、活性染料的染色过程及固色机理 活性染料的染色过程包括上染、固色和皂洗后处理三个阶段，在固色阶段活性染
料与纤维发生键合反应，习称固色，而把固色前的过程称为上染，以资区别。 3.1活性染料的上染
活性染料的上染是指活性染料从染液中被吸附到纤维上，并在纤维上均匀扩散的 过程。
（1）染料对纤维有亲和力，加之纤维的有效容积小，使染料在纤维中浓度 » 溶液中
浓度，使反应速率 » 水解速率。
（2）Cell-O-浓度 » OH-浓度 （3）Cell-O-亲核性 » OH-，优先
例：普施安艳红2B，在PH=11 室温时，染料与纤维迅速发生结合，20min仅水解50% 3.2.4 影响活性染料固色率的因素
活性染料固色是在一定的碱性和温度条件下，染料的活性基团与纤维发生反应 形成共价键结合(简称键合，机理见键合机理)而固着在纤维上的过程。 3.2.1活性染料的键合机理 活性染料的键合机理随染料活性基的不同而异，一般有亲核取代和亲核加成两种。 （1）亲核取代键合机理：均三嗪类活性基与纤维素纤维的作用 (2)亲核加成键合机理：乙烯砜类活性基与纤维素纤维的作用 3.2.1活性染料的键合机理 （1）亲核取代键合机理：以二氯均三嗪类活性基与纤维素纤维的反应为例，与氯相连
1.复习活性染料的特点和概念、结 构、分类及染色性能。
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2. 活性染料的染色过程
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3.活性染料的固色机理
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4.影响活性染料固色率的因素 求
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教法设计 PPT 课件
教学教学 教学准备 多媒体课件
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教学后记 重点讲述活性染料的染色过程及固色机理
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教学内容与进程 （一）复习与提问（10 分钟） 1、什么是活性染料、有何结构特点与应用特点？ 2、常用国产活性染料有哪些类型？ 3、各类活性染料的反应活泼性如何？ （二）新课内容 1、活性染料的染色过程 （20 分钟） 2、活性染料的键合机理。（25 分钟） 3、影响活性染料染色固色率的因素。（20 分钟） 4、染色后处理（5 分钟） （三）小结（5 分钟） （四）作业与思考题（5 分钟） 1、活性染料的染色过程分哪几步？ 2、活性染料的键合机理 3、什么是活性染料的水解反应？ 4、活性染料染色时的影响因素有哪些？
作业与思考题 1、简述活性染料的染色过程 2、简述活性染料的固色机理 3、活性染料固色时有哪些外在影响因素？ 4、活性染料固色时有哪些外在影响因素？
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高温强碱下，还可能与纤维素负离子进一步发生键合反应，生成如下化合物：
o 一氯均三嗪与二氯均三嗪染料的不同之处：以—NHR（或—OR）代替了均三嗪环上 的氯原子；—NHR具有供电性，使C原子上的电子云密度提高，降低了反应性；亲核 取代反应需在剧烈的条件下进行。其储存稳定性好。 n 浸染：固色温度高，染液的PH也较高 n 连续轧染：汽蒸时间要长 n 轧卷染色：堆置时间要长
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的碳原子电子云密度低（∵N的Cl电负性的影响），能形成易接受纤维素负离子进攻的 反应中心，从而发生亲核取代反应。
第一步：纤维素负离子的亲核加成反应，生成不稳定的中间产物 第二步：C-Cl键的离解，氯以氯离子形式进入溶液。
一个氯被取代后，与另一个氯相连的C原子电子云密度提高（∵纤维素负离子具 有供电性），取代反应不易进行。