分散染料染色实验6教学设计
分散染料染色
分散染料染色分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。
最早用于醋酯纤维的染色，称为醋纤染料。
随着合成纤维的发展，锦纶、涤纶相继出现，尤其是涤纶，由于具有整列度高，纤维空隙少，疏水性强等特性，要在有载体或高温、热溶下使纤维膨化，染料才能进入纤维并上染。
因此，对染料提出了新的要求，即要求具有更好疏水性和一定分散性及耐升华等的染料，目前印染加工中用于涤纶织物染色的分散染料基本上具备这些性能，但由于品种较多，使用时还必须根据加工要求选行选择。
（一）分散染料一般性质分散染料结构简单，在水中呈溶解度极低的非离子状态，为了使染料在溶液中能较好地分散，除必须将染料颗粒研磨至2μm以下外，还需加入大量的分散剂，使染料成悬浮体稳定地分散在溶液中。
分散染料按应用时的耐热性能不同，可分为低温型、中温型和高温型。
其中低温型染料的耐升华牢度低，匀染性能好，常称为E型染料；高温型染料的耐升华牢度较高，但匀染性差，称为S型染料；中温型染料的耐升华牢度介于上述两者之间，又称为SE型染料。
用分散染料对涤纶进行染色肘，需按不同染色方法对染料进行选择。
（二）分散染料染色方法由于聚酯纤维具有疏水性强、结晶和整列度高、纤维微隙小和不易润湿膨化等特性，要使染料以单分子形式顺利进入纤维内部完成对涤纶的染色，按常规方法是难以进行的，因此，需采用比较特殊的染色方法。
目前采用的方法有载体法、高温高压法和高温热溶法等三种染色方法。
这些方法利用了不同的条件使纤维膨化，纤维分子间的空隙增大，同时加入助剂以提高染料分子的扩散速率，使染料分子不断扩散进入被膨化和增大的纤维空隙，而与纤维由分子间引力和氢键固着，完成对涤纶的染色。
由于分散染料在水中的溶解度极低，故要依靠加入染料和溶液中的分散剂组成染液。
为防止分散染料及涤纶在高温及碱作用下产生水解，分散染料的染色常需在弱酸性条件下进行。
下面分别介绍三种染色方法。
1.载体染色法载体染色法是在常压下加热进行。
它是利用一些对染料和纤维都有直接性的化学品，在染色时当这类化学品进入涤纶内部时，把染料分子也同时携入，这种化学药品称为载体或携染剂。
分散染料红外线高温高压染色
分散染料高温高压染色实验
分散染料是一类分子较小（分子量200－500）结构比较简单的染料。
它不含有璜酸基so3-，羧基COOH等强亲水基。
而只含有一些羧基，氨基，硝基等弱极性基，是属于水活性很低的非离子型染料。
分散染料需经研磨形成0.5－2微米的微细颗粒并借助于分散剂悬浮于水中，以此悬浊液进行染色。
一、实验准备
1、仪器设备：红外线高温高压染料小样机，金属染杯，移液管等。
2、染化药品：醋酸，平平加O，分散染料等。
3、实验材料：纯涤纶织物2g/块。
二、实验处方：
染料x%（母液浓度2g/L）
醋酸5mL（稀100倍）
平平加O0.5g
T1300C
t30min
浴比1:50
织物2g/块
三、操作步骤：
1、用移液管准确移取染料母液置于烧杯，加入稀醋酸，并加水至规定浴量
（100mL）。
2、将染液倒入高温高压金属染杯中，布样用水润湿并挤干放入染杯，拧紧
盖子，固定好。
3、启动小样机，按工艺程式运行。
3、程序完成关闭电源，冷却，取出布样进行水洗，烘干。
四、注意事项：
1、打开时必须先冷却降压。
2、按规定要求安全操作。
五、完成实验报告
印染实验报告单
姓名姓名姓名姓名。
分散染色课件
O
]C
O n
CH2
CH2OH
缺乏OH、 NH2等基团，纤维吸湿差，回潮率只 有0.4%，不能用水溶性染料染色
4
涤纶的物理结构
O
[ H
OCH2 CH2 O C
结晶度和取向度都非常高 结构致密，染料扩散困难 常压下即使沸染，也难染透
5
O
] C
O n
CH2
CH2OH
涤纶的热塑性
当温度超过玻璃化温度（ Tg ）的时候，纤维大分子链段发 生剧烈运动，聚合物分子间隙变大，自由容积增加，染料分 子便可以借助自由体积扩由
无定形区
67
体
结晶区
81
积
模
结晶并取向
125
型
针对涤纶的上述特点，对染色的要求如下：
A、对染料要求 疏水性要强（溶解度要低），结构简单，分散稳定性要 好，有一定的化学稳定性。
1
溶解性
非离子，仅含 少量极性基团
微溶
2
分散稳定性
粒径较小，借 助于分散剂可 以稳定的悬浮
在染液中
3
化学稳定性
二 、影响分散染料染色速率的因素 1．温度
浓浓度度梯梯度度
扩散阻力
扩散动能
• 温度升高，染 料分子获得能量 较大，可以克服 扩散能阻的活化 分子数量增加
染料溶解度增大
，纤维表面吸附 •链段运动加剧， 浓度提高浓度梯 自由体积增大， 度增大 通道变宽
染料与纤维间亲 和力下降，扩散 阻力下降
2．载体（纤维膨化剂/染色促进剂）
升温速率：85℃以上纤维开始软化，上染速率随温度提高迅 速上升，应缓慢升温，以保证染料均匀吸附。
低聚物问题：解决方法主要有以下几种 :采用高温排液、洗缸 剂洗缸、碱性染色等。
分散染料染色
第十五章分散染料染色、, 、-&1.前言分散染料是一类分子较小（分子量200－500）结构比较简单的染料。
它不含有璜酸基S03-，羧基C00等强亲水基。
而只含有一些羧基；氨基，硝基等弱极性基，是属于水活性很低的非离子型染料。
分散染料需经研磨形成0.5 －2 微米的微细颗粒并借助于分散剂悬浮于水中，以此悬浊液进行染色。
无论从染料分子的大小还是从分子结构特征来看，分散染料是最适合于涤纶纤维的染料。
分散染料液能上染呢纶，淡湿牢度较低，它也能染腈纶。
但难以获得深色。
因此，分散染料对涤纶的染色意义就更为重要。
近年来，随着涤纶纤维的发展，分散染料发展很快，结构不断更新，性能不断改善。
目前，分散染料的发展趋向主要表现为（1）。
多能化，即同时上染涤纶及混纺纤维如棉涤纶的染料。
（2）大分子化。
能适用于高温高压或热熔法染色的分子量较大，牢度较高的染料。
（3）杂环化，即引入杂环结构以使染料发色鲜艳。
染色性能良好并适应现代染色和印花工艺的需要。
&2 涤纶纤维的染色性能。
涤纶纤维的强力高弹性好，耐磨，干湿抗皱性好，具有很好的服用性能。
但是涤纶纤维也有缺点，如易摩擦起球，不易染色等等。
一、结构紧密：涤纶纤维大分子属线性分子链，分子链上没有大的侧链或侧基酚环或芳环，以及基团与基团之间能紧密靠近。
因此结构比较紧密，分子间的微隙小，一般染料很难向纤维内部扩散。
二、缺乏极性基团：涤纶分子中没有强的极性基团，没有-0H等亲水性基团，只有极性较小的酯基除端基外，吸湿中心很少，加上涤纶的结构紧密，所以吸湿性很差。
在标准状态下具有强烈的疏水性，造成了染色的困难。
用于纤维素纤维和蛋白质纤维的染料及其染色方法一般不能用于涤纶纤维的染色。
三、纺丝和热处理与染色关系涤纶纤维的染色性能随着纺丝条件及染色前处理条件而变化因为纤维的微结构（结晶度、结晶大小、取向度）不但取决于纤维纺丝成型工艺条件，而且随着染整加工条件而变化。
（1）、拉伸比：在纺丝或成形中，拉伸比上升，结晶度上升，取向度上升，可及区下降，上染速率下降。
分散染料染色漂洗废水的脱色实验方案
分散染料染色漂洗废水的脱色实验方案（实验方案可根据实际的实验情况做出修改）一、实验目的：1.通过混凝脱色法将分散染料染色漂洗废水脱色；2.通过测定脱色处理后水的pH、色度、化学需氧量(CODcr)等方面的指标，来检验其是否符合生产用水的标准，实现漂洗水的回收利用。
二、实验原理：1.分散染料的特性：分子量低，其无水溶性基团，含有部分极性基团，其在水溶液中溶解度很低，属于疏水性染料。
它在染色时必须借助分散剂将染料均匀地分散在染液中，才能对各类合成纤维进行成色。
主要用于涤纶及其混纺织物的印染。
2.分散染料漂洗废水组成：主要由染料、助剂组成。
3.混凝法原理：分散染料的染液实质是一种胶体溶液。
混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水分离，使废水得到净化。
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法。
4.混凝剂和助凝剂：混凝法包括凝聚和絮凝两个过程。
凝聚：指失去稳定性的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程。
絮凝：指未失去稳定性的胶体形成大颗粒絮体的过程。
因而，混凝剂也分为两种：凝聚剂和絮凝剂。
习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分子药剂称为絮凝剂。
当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。
5.混凝剂和助凝剂的分类：混凝剂的分类：1)无机盐类：普通铝、铁盐：硫酸铝、氧化铝和明矾等；氯化铁、硫酸亚铁等；聚合铝、铁盐：聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝等；聚合硫酸铁、聚合磷酸铁，聚合氯化铁等；复合无机混凝剂：聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硅酸氯化铝铁、聚合硅酸硫酸铝、聚硫酸氯化铝、聚磷酸氯化铝、聚硅氯化铝、聚硅硫酸铁、聚合氯化硫酸铁、聚合磷硫酸铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚合硫基硅酸铝铁等等。
2)有机混凝剂：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氧乙烯等等。
助凝剂分类：1)pH调整剂：石灰、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠；2)絮体结构改良剂：活性硅酸、粘土等；3)氧化剂：氯气、次氯酸钠、臭氧等；4)聚丙烯酰胺亦可以做助凝剂。
第六节分散染料染色
第六节分散染料染色●分散染料的分子结构中不含离子化水溶性基团，仅含少量极性基团，相对分子质量较小，结构简单、在水中溶解度很低的非离子染料●染色时，分散染料以细小颗粒状态均匀分散在染液中，是涤纶染色和印花用的主要染料。
●分散染料的染色工艺主要有高温高压染色法、热熔染色法和载体染色法●除染涤纶外，还可以染锦纶、腈纶、氨纶、丙纶、芳纶等合成纤维，但色泽较淡●分散染料一般可按化学结构和按应用性能分类，主要依据耐升华牢度（即耐热稳定性）分类●分散染料含极性基团少，相对分子质量小，结构简单，分子间作用力弱，耐升华牢度较差。
●染料生产厂家一般都按染料耐升华性能来命名，不同厂家命名规则不同一、分散染料的结构特点●分散染料是非离子染料，分散染料不含强离子化基团，如-SO3Na和-COONa，而含有-OH，-NH2，-NO2，-CN等极性基团在水中溶解度较小。
●商品分散染料中已加入大量分散剂，染浴中还需加入适量分散剂。
●分散剂使分散染料以细小晶体均匀地分散在染液中，形成稳定的悬浮液，部分染料溶解在分散剂所形成的胶束里。
1. 染料的溶解性●染料应具有一定的溶解度，保证染色均匀和提高染色速率●溶解度过低——染料上染速率会很慢●溶解度过大——染料与水作用力增大，与纤维亲和力降低，上染速率和上染百分率下降●溶解度影响因素：●（1）分子量小、极性基团多的，溶解度大●（2）晶体小、不稳定晶型的，溶解度大；反之，则小●（3）分散剂具有增溶作用●（4）染液温度提高，溶解度提高●（5）若染浴中的化学试剂能引起染料结构变化，将影响溶解度●（6）染浴温度太高或研磨颜料温度太高，染料晶型将从不稳定晶型向稳定晶型转变●（7）染料晶体颗粒小，溶解度大●（8）染液温度不匀或突然降温，发生晶体增长现象，染料难于扩散，上染速率降低，易产生染色不匀（色斑）等疵点2. 染料的分散稳定性●（1）分散剂影响稳定染浴，抑制染料发生晶型转变和晶体增长起增溶作用，染色时能及时释放单分子染料●（2）颗粒大小染料颗粒直径在0.5～2μm之间3.化学稳定性●（1）酸碱稳定性●在高温碱性条件，含酯基、酰胺基、氰基等基团的分散染料，会发生水解——染料色光变化，上染百分率变化●碱浴中，含羟基的染料会发生羟基离子化D-OH+OH- →D-O-+H2O影响染色性能及染色产品色光●pH值过低，氨基发生质子化，D-NH2+H+ D-NH3+影响染色性能及染色产品色光●分散染料染色时，染浴pH值控制在5～6，染色织物的上染百分率高，色泽鲜艳度好●（2）耐还原剂稳定性分散染料基团中约有50％为偶氮类结构的染料偶氮基团不耐还原剂，会导致染料结构变化，发生消色作用，分解产物对纤维亲和力降低●利用● A..不耐还原剂的分散染料可用作拔染印花的地色染料● B. 还原清洗利用分散染料在稀碱性还原液中易被还原分解而去除的性质，来去除浮色（并去除染色时涤纶织物析出的低聚物等杂质）以提高染色牢度二、染色基本原理●n1.聚酯纤维的染色性能●涤纶属于疏水性纤维，纤维缺乏能与染料发生结合的基团，不能使用水溶性染料染色，只能使用分子量小、不含强离子性水溶性基团、溶解度较低的非离子分散染料染色●涤纶结构紧密，常压沸染，染料难以扩散进入纤维内部，把纤维染透●在玻璃化温度以上时，纤维大分子链段发生剧烈运动，聚合物分子间空隙增大，自由容积增加，提高染色速率●染料按自由体积模型扩散●可采用升高染色温度（高温高压染色法、热熔染色法）或使用纤维膨化剂及染色促进剂（载体染色法）两种途径实现。
分散染料及其染色
王国栋 18染整 分散印涤印花授课计划
工艺及操作 工艺及操作 工艺及操作
色光认识 色光认识 色光认识
配色 配色
工艺 工艺及操作
配色 配色
工艺制定
学期授课计划表
周次 课次
授课章节与内容提要
授课方式
重点难点
13 第二节 印花常见疵病及防止方法 14 实验11 分散直印涤纶来样打样 10 15 实验12 分散直印涤纶来样打样 16 技能考核 11 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 12 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 13 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 14 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 15 17 期终复习 18 期终考试
学期授课计划表
周次 课次
授课章节与内容提要
授课方式
2
1 本学期内容介绍，课堂要求强调。
1
分散染料直印涤纶实验工艺的介绍及实验中应注意 事项
1 实验1 分散直印涤纶准备
2 第六章 防染印花及拔染印花
2 第一节 概述
2 第二节 活性染料地色防染印花
3
3 第三节 不溶性偶氮染料地色防染印花
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 第四节 防印印花
6
7 实验5 分散直印涤纶拼色练习
8 实验6 分散直印涤纶拼色练习
7
9 实验7 分散直印涤纶来样打样
10 实验8 分散直印涤纶来样打样
8 11 第八章 丝绸织物印花
11 第一节 概述
11 第二节 印花工艺
11 实验9 分散直印涤纶来样打样
12 实验10 分散直印涤纶来样打样
小学染色实验教案模板反思
教学对象：小学三年级教学目标：1. 让学生了解染色的基本原理和操作方法。
2. 通过实验，培养学生的动手能力和观察能力。
3. 激发学生对科学的兴趣，提高学生的探究精神。
教学重点：1. 掌握染色的基本操作步骤。
2. 观察并记录染色过程中颜色变化的现象。
教学难点：1. 如何控制染色的程度，使颜色均匀。
2. 实验过程中可能出现的意外情况及处理方法。
教学准备：1. 实验材料：白布、彩色颜料、染缸、搅拌棒、计时器等。
2. 教学课件或图片资料。
3. 安全防护用品：手套、围裙等。
教学过程：一、导入1. 教师展示染色作品，引导学生观察并提问：“你们知道这些漂亮的图案是怎么做出来的吗？”2. 学生自由发言，教师总结并引出本节课的主题——染色实验。
二、讲授新课1. 教师讲解染色的基本原理和操作方法。
2. 学生跟随教师演示实验步骤，教师强调注意事项。
三、实验操作1. 学生分组进行实验，教师巡回指导。
2. 学生根据实验步骤进行染色操作，观察颜色变化。
3. 教师引导学生记录实验结果，如染色时间、颜色变化等。
四、实验总结1. 学生分享实验过程和结果，教师点评。
2. 教师总结染色实验的原理和注意事项。
五、课堂小结1. 教师回顾本节课的学习内容，强调染色实验的重要性。
2. 学生总结实验过程中的收获和体会。
教学反思：本节课通过染色实验，让学生了解了染色的基本原理和操作方法，培养了学生的动手能力和观察能力。
以下是对本节课的反思：1. 教学过程中，教师应注重引导学生观察实验现象，提高学生的观察能力。
在实验过程中，教师可以提问：“你们观察到什么变化？”等问题，引导学生积极思考。
2. 实验过程中，教师应关注学生的安全。
在实验前，向学生讲解实验操作中的安全注意事项，如穿戴手套、围裙等，确保实验顺利进行。
3. 在实验操作环节，教师应鼓励学生大胆尝试，培养学生的创新精神和实践能力。
对于实验过程中出现的意外情况，教师应引导学生分析原因，并共同探讨解决方法。
教案：分散染料染色
第五节分散染料染色［教学目标］1、使学生掌握分散染料的性质2、使学生掌握分散染料的染色原理3、使学生学会对分散染料的工艺进行分析讨论4、学会涤纶分散染料染色［重点难点］1、分散染料的性质2、分散染料的染色原理3、分散染料的染色工艺［课时安排］2课时［课程讲授］一、染料性质分散染料是一类分子结构简单，水溶性很低，染色时以微小颗粒均匀地分散在染液中的非离子型染料。
染料性质：1、非离子型染料2、分子结构简单，水溶性低3、主要用于合成纤维染色，尤其是聚酯纤维染色方法1、高温高压染色法2、热熔染色法3、载体染色法二、染色原理（高温高压）涤纶对疏水性的分散染料有很好的亲和力。
常温下涤纶的溶胀很小，染色难以进行。
当温度提高，在高温条件下，纤维无定形区内分子链段运动加剧，纤维结构内形成了许多可以容纳染料分子的“空隙”，与此同时，染液的热量增加了染料分子的动能，使其加快了向纤维内部的扩散。
止匕外，温度高时，水对纤维的增塑膨化作用也增加，染色完成后，染液降温至涤纶的玻璃化温度以下，染料分子被凝结在纤维固体内，不再溶出，从而获得很高的染色牢度。
分散染料所以能舍溶液而上染纤维，是由于染料和纤维之间存在着作用力，主要是范德华力和氢键。
范德华力是分散染料和涤纶纤维间的一种重要结合力。
三、染色工艺讨论1、温度为保证透染，高温型分散染料适宜的染色温度为130℃,中温型120~130℃, 低温型为120~125℃。
拼色时为了便于生产管理，高温高压染色法的染色温度一般控制在130℃。
2、PHPH过低，会影响染料染色后的色光和上染百分率；PH过高，局部染料会分解，导致色光发暗，同时上染百分率会降低。
因此，分散染料的染液一般控制在微酸性，PH=5〜6。
3、时间在染色过程中，当染液升温至130c时，染料仍不能被纤维吸净，因此需要足够的保温时间，保温时间的长短，由染料的扩散性能和染色浓度决定。
4、染色助剂为了防止染料凝聚而产生色斑，在染液中要加入染色助剂。
分散染料染色基础培训(陈2015年8月)
约克夏化工
在染色过程中为了改善染料的染色性能，通常 加入匀染剂，一般采用阴离子型和非阴离子复配 的匀染剂，用量为0.5g/l-1.0g/l，用量过大会形 成高温分散性下降，还会对某些染料有"消色"作 用
匀染剂
0.5g/L 1.Og/l 1.5g/l 2.0g/l
英彩休彩兰S-B 3.6% PH4.0
热迁移
邻近白布沾色 用户洗涤 挤压/贮藏
贮藏迁移
40
常规分散染料
含有洗涤剂的洗涤浴 被染织物
洗涤浴中一 些染料溶解
约克夏化工
未被染色织物
沾污未被染色织物
41
英彩休红玉MSD
约克夏化工
42
高水洗牢度的分散染料
含有洗涤剂的洗涤浴
被染织物
形成无色物质
洗涤浴中一 些染料溶解
约克夏化工
未被染色织物
未被染色织 物少量沾污
1.高温高压法 在130°C 左右的水溶液中进行染色 2.热溶法 织物浸轧染液后烘干，并用干热（180-220°C ）处理， 使染料扩散入纤维并固着。 3.载体法 在染液中加入称为载体的助剂，在 100°C左右染色的 方法。
34
影响聚酯染色的因素
纤維 染机
约克夏化工
染料
工艺
助剂
PH值
35
v值--各布种对分散染料的吸收速率值
0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 Filament titer (dtex)
7
二.分散染料基础知识
约克夏化工
分散染料是一类分子结构较简单，几乎不 溶于水的非离子型染料，染色时依靠分散 剂的作用以微小颗粒状均匀地分散在染液 中(悬浮体) ，故称分散染料。 主要用于涤纶及其混纺织物的印染。也可 用于醋酸纤维、锦纶、腈纶等合成纤维的 染色。
分散染料提高色牢度的生产实践
近年来，由于国际纺织行情艰难以及全球新冠疫情的持续影响，行业间的竞争越来越激烈，都要求以技术创新、新材料、新工艺等作为支撑来升级企业产品、优化结构、提升档次、差别化功能性产品等［1］。
涤纶纤维强力大、快干和易打理等特点，在服装和家纺等领域应用广泛［2］。
涤纶由于结晶度高、无定形区少，染色过程需要较高的温度和压力，一般采用分散染料高温高压染色法、热熔染色法、常压沸染法等。
染色牢度与坯布品质、染料及助剂性能、染整设备及工艺、水质、定形工艺等［3］关系密切。
色牢度要达到较高等级，首先要筛选染料，一般分散染料的粒径较大，扩散性和分散性较差，中浅色应尽量选择分子质分散染料提高色牢度的生产实践摘要：在生产过程中，由于机械设备、染色浴比、染色助剂、工艺控制等因素，染色面料的色牢度起伏较大，特别是普通染料要达到高色牢度难度很大。
尝试用普通分散染料、染色助剂、绳状水洗机的后处理得到较高色牢度的面料。
结果表明：与传统皂洗后处理工艺相比，经过绳状水洗机后处理的涤/氨针织面料具有更高的色牢度，可以达到国标一等品标准。
经过20缸涤/氨针织面料的生产实践，采用绳状水洗机进行后处理可节省时间18.6h ，节约电405.9kWh ，节约蒸汽8.9t ，节约水118.2t 。
关键词：涤/氨针织面料；分散染料；色牢度；绳状水洗机中图分类号:TS193.7文献标志码:B 文章编号:1005-9350（2023）04-0038-04Abstract:During the production process,due to factors such as mechanical equipment,dyeing bath ratio,dyeingauxiliaries and process control,the color fastness of dyed fabrics fluctuates greatly.Especially,it is very difficult for ordi⁃nary dyes to achieve high color fastness.The fabric with high color fastness is obtained by using common disperse dyes,dyeing auxiliaries,and post-treatment in rope washing machine.The results reveal that compared to the traditional soaping process,the polyester/polyurethane knitted fabric treated by rope washing machine has higher color fastness and can meetthe national standard for first-class products.After the production practice of 20cylinders of polyester/polyurethane knitted fabric,using rope washing machine for post treatment can save a total of 18.6h,405.9kWh of electricity,8.9t of steam,and 118.2t of water.Key words:polyester/polyurethane knitted fabric;disperse dyes;color fastness;rope washing machineProduction practice of improving color fastness with disperse dyes收稿日期：2022-06-14作者简介：丁仁金（1965—），男，浙江杭州人，工程师，主要从事纺织化学与染整工程相关的工作。
分散染料高温高压染色
分散染料高温高压染色对比实验实验目的：掌握分散染料染色高温高压染色方法，同时研究染料浓度、ph值、浴比、染色时间对高温高压染色效果的影响。
实验原理：分散染料是非离子型染料，其分子结构简单，由于染料分子中不含水溶性基团，只含有羟基，氨基等极性基团，因此，微溶于水。
升华性能是分散染料的特有的性能。
分散染料主要用于对涤纶、锦纶、醋酸纤维等进行染色。
涤纶是一种疏水的热塑性纤维，玻璃化温度（Tg）80°C左右，当染色温度高于Tg时，纤维分子链运动加剧，瞬间产生较大的空虚，有助于染料分子向纤维内部扩散，最终染透纤维。
高温高压染色法是在湿热条件下，借助水分子的增塑作用，在120-130°C，1.76x10^5—1.96x10^5Pa压力下染色，从而获得较快的上染速率和较高的上染百分率。
一、染料浓度对比试验1.主要实验材料，化学品和仪器漂白涤纶织物，分散橙，扩散剂NNO ，磷酸氢二氨，醋酸，皂片，纯碱。
烧杯，量筒，移液管，吸耳球，电子天平，高温高压染样机。
2.实验处方和工艺条件分散橙0.5%1%2%3%4%8%扩散剂NNO 1g/L 磷酸二氢氨2g/L 醋酸调节PH 至4~5浴比1:503染色工艺曲线4.实验步骤称取2g 漂白涤纶；按实验处方用蒸馏水配制染液，然后在干净的染杯中加入规定量的染液（用刻度移液管准确移取），准确称取扩散剂NNO 、磷酸氢二氨，并加入染液中，搅拌使其溶解，补足所需的水量，用醋酸调节染浴平PH 值4~5，染浴配制完毕后，将染浴倒入高温高压染样机的染色管中，染色管放入高温高压染样机中，另将已经在水中湿润的涤纶织物挤干后挂到高温高压染样机的构架上，插上高温高压染样机的染色管中，按照高温高压染样机的操作步骤进行，开始染色。
染浴在90℃以前以2℃/min 速度升温，90℃以后以1℃/min 速度升温，升温至125℃染30min ，染毕后，取出试样，冷水洗、皂煮（皂片2g/L,纯碱2g/L ，95℃，10min ，浴比1:30）、水洗、烘干。
1-5分散染料染色教学设计
§1-5 分散染料染色2、1、认识分散染料涤纶织物染色方法。
2、掌握高温高压法染色工艺。
3、初步掌握高温高压法染色工艺条件分析。
重点：工艺及分析难点：同上讲授§1-5 分散染料染色一、高温高压法染色（三）工艺（一）原理1、流程（二）工艺条件分析2、处方及条件1、T2、PH （四）设备3、t4、浴比5、助剂（五）特点P114第17、18、19题第一课时【引入】1、分散染料溶解性：弱极性基团eg:-OH微量溶解但溶解度低加分散剂增溶作用2、上染涤纶原理（1）过程染料聚集体染料颗粒染料单分子纤维内染料（2）染-纤结合力①范德华力：染、纤大分子间作用力②氢键③偶极引力【新课】§1-5分散染料染色方法：高温高压法载体法热溶法一、高温高压染色法（一）原理温度↑纤维增塑作用↑纤维无定形区分子链段运动↑容纳染料分子空隙↑染料分子功能↑染料向纤维内部扩散↑温度↓（﹤涤纶Tg）染料分子被凝结在纤维固体内获得很高染色牢度分析：染料舍染液上染纤维原因染纤间存在作用力（范德华力、氢键）（二）工艺条件分析1、T高温型130℃中温型120-130℃低温型120-125℃2、PH 5-6过高：染料分解，色光变暗，降低上染百分率（涤纶水解）过低：影响染料染色后色光、上染百分率（染料水解，织物损伤）3、时间由染料扩散性能、染色浓度决定浅色〈0.4% 15min中色0.4-2% 15-30min深色〉2% 30-40min深浓色﹥8% 45min4、浴比1:6-12浅色：浴比大深色：浴比小5、助剂浅中色：需加入助剂深色或深浓色：可不加或少加①分散剂：阴离子表面活性剂eg :分散剂N 、木质素磺酸钠②高温匀染剂：阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂或混合eg ：胰加漂T、拉开粉BX、拉开粉209、分散剂N常用：平平加0-分散、匀染，但用量不能过多，降低上染百分率。
（三）工艺1、流程染色→后处理2、处方及条件分散染料X%醋酸0.3-0.6ML/L匀染剂0-1g/LT/t 130℃/15-45 minPH 5-63、操作进布→进料→升温→保温→降温→后处理→（水洗）→出布→脱水4、后处理（1）目的：去除浮色，其余残留物（2）方法：浅色-净洗剂0.5g/L 60-70℃/10min 冷水洗净还原清洗-纯碱2 g/L 保险粉1 g/L 净洗剂0.3 g/L80℃/20min再热水洗、冷水洗→脱水：离心脱水机、轧水机、真空吸水设备含水率降低至15-20%→烘干→后整理（四）设备高温高压染纱机高温高压筒子纱染色机高温高压溢流染色机高温高压喷射染色机高温高压经轴染色机高温高压卷染机（五）特点第二课时二、载体法染色定义：借助“载体”载体：加速上染速率100℃一下（一）用途1、降低染温2、常规染色3、提高匀染度4、剥色（二）常见1、邻苯基苯酚2、水杨酸甲酯（冬青油）3、甲基萘（三）作用原理对纤维亲和力→纤维分子间引力减弱 Tg↓进入纤维，分子间距↑增塑作用→染料分子易进入纤维内部对染料溶解作用→纤维表面染料单分子浓度↑→纤维内外染料浓度差↑→染料向内扩散↑（四）染色工艺1、处方及条件染料 X%醋酸 0、3—0、6ML/L载体 2-4g/ LT 100t 30-100minPH 5-6℃2、操作：基本同高温高压法3、后处理：还原清洗三、热熔染色法（一）原理浸轧→分散染料吸附于（棉纤维上、涤纶纤维表面、织物空隙）→染料颗粒解聚或升华成染料单分子→从棉纤维上转移到涤纶，向纤维内扩散→T↓（T〈Tg）→固着小结：棉纤维吸收大部分分散染料提供给涤纶纤维涤棉混纺→浓艳色泽纯涤纶织物→不能染深色（二）工艺讨论1、浸轧染液（1）组成：染料：升华牢度高防泳移剂：防不匀而泳移要求：粘度、耐热高、、、润湿剂：不加或少加，影响色泽，得色（2） PH：5-6（醋酸或磷酸二氢氨）过高：色淡而萎暗过低：得色浅淡（3）方式：一浸一轧或二浸二轧（4）温度：室温过高：凝聚（5）轧余率：65%左右2、烘干方式：无接触式热风或红外线烘燥 100-105℃作用：防泳移3、热熔升华温度高的高温型：200-220℃升华温度中等的中温型：190-205℃升华温度差的低温型：180-195℃T：一般在180-220℃t：1-2MIN4、后处理还原清洗、皂煮、水洗作用：去除纤维表面浮色（三）设备和工艺设备：热熔染色联合机分散染料热熔染色机组套染棉及后处理机组工艺：流程：浸轧→预烘→热熔→套染棉处方：分散染料 Xg/L防泳移剂 0-20 g/L渗透剂 1-2 g/L条件：二浸二轧烘干 100-105℃热熔 180-220℃（四）特点连续化生产，效率高，大批量生产，利用率低，深浓色，对染料要求高，张力大，色泽鲜艳度，手感略差，染涤棉混纺织物主要方法。
分散染料染色方法
三、热溶染色法原理和染色方法
• 热溶设备
– 热风导辊式：最常用，时间长，幅度不 易控制
– 热风针板式：可控制幅度，但热溶时间 难以保证
– 高温过热蒸汽式：相同时间，则温度可 低些；相同温度，则时间可短些
– 接触加热式：相同时间，则温度可低些； 相同温度，则时间可短些
四、载体法染色原理ຫໍສະໝຸດ 染色方法• 在染掖中加入某些酚、芳胺、联苯等称为载体或携 染剂的助剂，使分散染料在100℃左右就可以大大 加速对涤纶纤维的上染，提高上染百分率。用常压 设备进行染色。
• 在热溶温度和时间这两个因素中，温 度对固色率和扩散得影响是主要因素， 一般宜采用较高的温度和较长的时间 为有利，目前常用的热溶时间是1~2 min。
• 热溶后织物应冷却，落布温度在50℃ 以下为宜，最好在处热溶室后安装冷 却装置（如吹冷风，冷却辊筒）。热 溶后还要经过一定的后处理，以去除 纤维的浮色。
一、高温高压染色法
• 为什么选用高温高压染色法？ ∵高温、高湿效应提高了涤纶的染色性能
– 高温利于染料上染
• 纤维分子链段运动加剧，分子间微隙增大 • 染料溶解度提高，染料分子运动动能增加
– 高湿利于染料上染
• 水的增塑作用，使纤维分子间微隙增大
• 原理
染料颗粒
分散染料的上染
染料单分子
胶束中的染料
– 在热溶时，没有水的增速溶胀作用，且热溶 时间较短，所以热溶温度比高温高压染色温 度高，约在170~220℃之间。
二、热溶染色法原理和染色方法
• 热溶温度除和被染物的纤维性质有关外， 还应与染料的性能相适应，即不同的染料， 要求不同的热溶温度。
– 有些染料耐热性能较好，升华牢度较高，热溶 温度较高，一般得色越好。
染整原理课件第五节 分散染料的染色
3、工艺说明
热溶温度除和被染物的纤维性质有关外，还应 与染料的性能相适应，即不同的染料，要求不 同的热溶温度。
有些染料耐热性能较好，升华牢度较高，热溶温度 较高，一般得色越好。
升华牢度中等的染料，开始时随热溶温度的提高， 固色率增加，到一定温度以后，温度增加，固色率 不再增加，甚至可能下降。
（一）、高温高压染色法工艺 （二）、热熔法染色法工艺 （三）、载体法染色法工艺
（本部分内容不作为考试内容）
一、高温高压染色法（卷染）工艺
1、工艺流程及主要条件 冷水进缸→温水2道（60~65℃，2道） →60℃起染色2道→1道升温至100℃→ 1道升 温至110℃→ 1道升温至120℃→1道升温至 130℃→130℃保温染色6道→冷水洗2道→还 原清洗（38% NaOH 3ml/L、85%保险粉 2.5g/L、表面活性剂3g/L，70~80℃，2道） →水洗 （40~50℃，1道）→冷水洗→出缸
3、工艺说明
4、生产实例
浅红色：
分散红F3BS 阴离子分散剂 PH（HAC调节）
2%（对织物重） 0.5~1g/L 5~6
2℃/min 60℃入染
130℃ 40min 水洗 皂洗 水洗
二、热溶染色法工艺
1、工艺流程及主要条件 浸轧染液（二浸二轧，轧余率65%， 20~40℃）→预烘（80~120℃） → 热溶（180~210℃，1~2min）→后处 理（或套染棉）
（二）、热溶染色法原理和染色 方法
热溶温度除和被染物的纤维性质有关外，还应 与染料的性能相适应，即不同的染料，要求不 同的热溶温度。
有些染料耐热性能较好，升华牢度较高，热溶温度 较高，一般得色越好。
分散染料染色
分散/还原染料一浴法轧染
浸轧染液→预烘→热溶→浸轧还原剂→汽蒸→水洗 →氧化→皂洗→水洗→烘干 分散/活性染料两浴法套染 浸轧染液→预烘→热溶→浸轧染液→预烘→汽蒸→ 水洗→皂洗→水洗→烘干
分散染料载体染色法(卷染)工艺
（3）生产实例 产品： 14.76tex×14.76tex, 65/35涤/棉细布（600m），灰色 设备：有罩卷染机 染浴处方： 5%水杨酸甲酯乳液 70L 分散红F3BS 198g 分散黄E-3G 220g 分散蓝BBLS 185g 磷酸二氢铵 150 g 加水至 150L 操作:先将水杨酸甲酯乳液倒入卷染机中,配好液量120L,在 60℃时织物下卷,往复两道,然后升温至80℃,再走两道。加入 染料及磷酸二氢铵，调节液量为150L，升温至95~98℃，染 12道。冷流水洗4道，皂煮6道，80~90℃热水洗4道，冷流水 洗2道，出机。
七、涤/棉混纺织物的染色
1、涤/棉混纺织物的染色方法
单一染料染色法 染色方法 两种染料染色法 2、典型染色工艺 ＊可溶性还原染料染色 ＊分散/还原染料一浴法轧染 ＊分散/活性染料两浴法套染 上染一种纤维 上染两种纤维 一浴法染色 两浴法套染
可溶性还原染料染色 卷染→烘干→氧化→焙烘
轧染→烘干→氧化→焙烘
第九章 分散染料染色
三、分散染料的主要性能及分类
1、溶解性 ＊含亲水性基团，微溶于水，溶解度为0.1~10mg/L； ＊提高温度或加分散剂可提高其溶解度。 2、稳定性 在高温碱性的条件下，分散染料分子中的某些基团会 发生反应造成色变。 （1）水解 （2）还原分解 （3）离子化
稳定性
水解
NO2
N N
载体染色法
方法：将涤纶纤维置于含有载体的染液中，在常压 高温下进行染色的一种染色方法。
染整工艺原理课件分散染料染色
高温型（S或H型）——适用于热熔染色 Thermosol dyeing
按其他性能分
超细纤维专用分散染料 高湿牢度分散染料
高耐晒牢度分散染料等
涤氨弹力织物专用分散染料
碱性分散染料
第二节 分散染料溶液特性
一、动态平衡
影响染料溶解性的因素 1. 分子量大、含极性基团少的染料溶解度很低。具
有—OH等极性取代基的溶解度较高一些。 2. 温度提高，溶解度有不同程度的提高，且超过
100℃时作用更明显。 3. 分散剂在溶液中超过临界胶束浓度后，形成微小
的胶束，将部分染料溶解在 胶束中，发生所谓 增溶现象，从而增加染料在溶液中的表观浓度。 4. 颗粒小、晶格结构不稳定的分散染料溶解度较大， 反之，则溶解度较小。
工艺控制要点：
• 载体的用量——适量，防止产生第三相。开始随载体用量 增加，染料上染量增加，但增加到一定程度后，上染量不 再增加甚至降低。
• 理想载体应无毒、无味、易降解，促染效果好、不降低染 料的亲和力、不影响色泽和牢度、易于洗除和成本低廉的 化合物。
• 载体使用时应进行乳化或分散加工，制成稳定的乳化液和 分散液，防止产生载体斑，造成染疵。
D OH D NH2
OH , H2O
OH , H2O
O DC
O
DC
+
O
+NH3
R OH
OH , H2O
O
O
DC
+
R NH2
O
OH
DO
H
D NH3
耐碱性分散染料开发的现实意义 ① 染色后织物手感柔软； ② 防止低聚物发生； ③ 防止前处理造成的一些染疵，如退浆不尽、精练不足； ④ 防止碱减量杂质的再沾污； ⑤ 省略还原清洗； ⑥ 可能实现精练、染色一浴法工艺； ⑦ 可能实现分散/活性一浴法染色。
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实验：分散染料涤纶织物染色兼阳离子染料腈纶纱线染色6
1、掌握分散染料高温高压法染色工艺及操作。
2、掌握阳离子染料染色工艺及操作。
3、观察织物色光变化。
4、掌握红外线小样机的使用。
重点：工艺及操作
难点：同上
讲授、实验
一、分散染料高温高压法染色二、阳离子染料染色
分散染料 X% 阳离子染料X% HAC 0.5mL/L HAC 0.6ML/L 平平加0 0-1 g /L T 100℃T 130℃t 30min t 15-30min 浴比1：40浴比 1:40 纱线2g/束织物 2 g /块
实验报告
第一课时
【复习】
一、分散染料高温高压法染色工艺处方及条件
分散染料 X%
HAC 0.5mL/L
平平加0 0-1g/L
T 130℃
t 15-30min
浴比 1:40
织物 2 g /块
二、阳离子染料染色工艺处方及条件
阳离子染料X%
HAC 0.6ML/L
T 100℃
t 3 0min
浴比1：40
纱线2g/束
【实验】打塔式样卡
一、分散染料高温高压法染色
1、织物准备
2、染液配制
1
3、进锅
4、设参数
第二-六课时
5、染色
6、冷却
7、出锅
8、水洗
9、烫干
二、阳离子染料染色
1、纱线准备
2、染液配制
3、加热
4、染色
5、水洗
6、烫干或烘干
烘箱设为80℃，烘干。
【重复实验】
【教师巡回指导】
【药品仪器整理】
【卫生打扫】
【实验报告布置】
2。