第三章 直接染料染色

第三章直接染料染色

3-1 概述

一直接染料应用特点

优点－染色效果对工艺的依赖性相对较弱

缺点－日晒牢度、湿处理牢度较差

对象－粘胶、棉、产业纺织品、皮革、纸张、丝绸…二直接染料结构特点

a 较长的共轭双键系统；

b 分子量大、较好的同平面性和线状结构；

c 含有羟基、氨基等生成氢键的基团；

d 在水中可电离呈染料阴离子。

三禁用染料问题

禁用染料涉及直接染料几十种：德1994年法规禁用料约118只，直接占77只，约占65%（其中联苯结构36种）。

3-2 直接染料的染色原理及性能

1 作用力－范德华力和氢键作用力较大，对纤维素纤维具有较高的亲和力以及在染液中有较大的聚集倾向。

2 扩散模型－孔道扩散模型

3 吸附等温线－Freundlich型吸附等温线

4 染色对象－棉、粘胶、天丝、麻（超分子结构）。

5 直接染料的应用分类－

C.I.D yellow 49 40～60℃

C.I.D yellow 39 80℃

C.I.D yellow 64 80～100℃

C.I.D yellow 69 100℃

3-3 直接染料的一般染色方法

一浸染与卷染

1 浸染与卷染对染料的选择及染色过程

染料的扩散性能、亲和力、拼色效果、染色性能…

2 染浴组成及其作用：

软水剂－多聚磷酸盐、分散螯合剂

脱氯剂－亚硫酸氢钠、大苏打

中性电解质－食盐、无水硫酸钠、元明粉

纯碱－溶解染料、软化水质；注意其负面作用（上染率下降、产生还原性！）

弱氧化剂－硫酸铵、硝基苯磺酸钠

3 工艺条件：

电解质的用量及加入方式取决于染料的亲和力大小；

浴比、升温曲线…

不同直接染料的温度控制及其对上染的影响…

新型染色工艺：退煮染、煮染、染漂；高温染色工艺

二轧染

1 轧染对染料的选择及染色过程

2 染浴组成及其作用：染料、纯碱、润湿剂、增溶剂、防泳移剂…

3 工艺条件及流程：…

4 轧染色差控制

3-4 直接染料的染色后处理

对酸性染料上染蛋白质纤维、活性染料上染纤维素纤维具有同样意义。

一湿牢度差的原因

原因－染料的水溶性、缺少染料与纤维间的化学结合。

改善途径－染后降低水溶性；染料或纤维改性、交链染料成膜等。

二固色机理

1 封闭染料的水溶性基团；

2 与染料形成低水溶性的金属离子络合物；

3 在纤维表面形成立体网状的聚合物薄膜封闭染料；

4 与纤维和染料发生交联，形成多元化交联网状体系。

三 常用固色剂及固色工艺

1 金属盐后处理

仅适用于染料分子中具有能与金属离子络合的结构的染料－直接铜盐染料。

工艺：硫酸铜：0.5-2.5% （owf ）

HAc ： 2-3% （owf ）

T ×t ： 50-60℃ 15-25min

浴比： 1:2-5

效果：颜色变暗变深，一般只适应于深色品种

2 阳离子固色剂：

① 阳离子表面活性剂

NO 3-C 17H 35CONHCH 2CH 2CH 2N C 2H 4OH

CH 3

3抗静电剂SN

工艺：用量0.5-1%；40℃/15-20min

原理：…

效果：手感好，但牢度提高不太明显且色变大，本身不太耐洗（尤其是皂洗）。

② 非表面活性剂型的阳离子固色剂

结构中含有两个或两个以上的阳离子基团（季铵基团），是一种既不属于合成树脂又无表面活性的固色剂。如多乙烯

多胺类季铵盐、三聚氯氰与多乙烯多胺的高分子缩合物等。

这类固色剂可改进直接染料或活性染料的耐洗牢度，对色变和耐日晒牢度影响都较小。它能和铜盐混合使用，提高锦纶用酸性染料染色的耐日晒牢度。

③ 阳离子合成树脂

a 固Y

结构：双氰胺-甲醛树脂络合物

原理：封闭水溶基；固色剂成膜

效果：湿牢度可提高1-1.5级（达3级），固色前后色光有变化（不太显著），属非环保品。

b 固M

结构：固Y 与铜盐或醋酸酮作用制成：

原理：封闭水溶基；固色剂成膜；可生成金属络合物 效果：湿牢度可达4级，但变色大。

工艺：固Y （M ）0.8～1.2%；Hac （20%）0.6～1.0%（owf ）；5～20g/l TXt ；50～60℃、15～25min ，固后可不经水洗。 ④ 反应型固色剂

结构：由环氧氯丙烷与二甲胺合成

CH

2CH 2Cl +HN CH 3CH3

CH 2CH CH 3CH 3OH

n Cl

n -

H 2N +C NH CO N NH CO NH

C N 2NH 4n

CH 3COO

原理：封闭水溶基；固色剂成膜；可生成金属络合物；染料反应交联成膜。

效果：基本能达到Y、M牢度，变色性较小，环保型。

工艺：固色剂：0.5-2%、pH5-6

T×t：40-60℃、20-30min

其它还有由三乙烯二胺+环氧氯丙烷、再经芳胺盐醚化的固色剂（TCD-K）、用二烯丙基二甲基氯化胺聚合的季胺高聚物无醛固色剂（GS）等。

3-5 直接染料的温度效应和盐效应

一温度效应及其应用

1 温度对上染百分率的影响

直接染料结构差异大，上染速率各不相同，其温度对上染百分率影响较大；对不同的染料其最高染色温度不同。