染整工艺原理第4章 活性染料染色[专业严选]
染整工艺原理课件活性染料染色
O
H
H H2
DNCCCX
X
O H D N C C CH2
X
1. Higher activity 2. Good stability 3. Mainly used for 4. protein fiber.
五、多活性基类（Bifunctional reactive dyes）
一氯均三嗪基和β-乙烯砜硫酸酯基——国产 M型、国外Sumifix supra、部分Procion Supra，兼顾两者长处。
Cell
O
O
1. -位碳原子所连的取代基吸电子能力越 强，越容易使-位氢质子离去，反应越 强；
2. -位碳原子所连的基团越容易离去，反 应能力越强；
O
H 2 H 2 DS CCN
O
O
H 2 H 2
H 2 H 2
D S C C N C C S O 3 H
O
C H 3
二、纤维素纤维的结构与反应性
2位上的羟基反应能力最强，但存在空间 位阻；
• 工艺举例（一浴两步法）——工艺处方
染色
F值——表示洗去浮色后染料的固着率，反映染料的固色 率高低。
不同活性染料的控制要点
S值高，E-S值小——表示对纤维的直接性 高，可以通过加盐来控制调节吸附速率； 如KE、M型多数染料。
S值低，E-S值大——这类染料对加碱较为 敏感，可以通过分批加碱提高染料的匀染 性。如KN型染料。
第五节 纤维素纤维纺织品的浸染工艺
② 碱过早加入，引起染料的水解，使染 料失去与纤维的反应能力，降低染料 的固色率；
活性染料的上染及固色率曲线：
上 染 率 或 固 色 率 （ %） 上 染 率 、 固 色 率 （ %）
真丝用活性染料染色的反应机理
真丝用活性染料染色的反应机理
真丝用活性染料染色是一种用活性染料染色的方法，可以使真丝衣物拥有色彩艳丽的效果。
但是对于这种染色过程，如何能够清楚的认识其中的化学反应机理才是影响其最后色彩品质与否的关键。
真丝用活性染料染色的过程总共可以分为三个阶段。
首先，真丝衣物要进行重新浸渍，然后，通过给衣物表面施予活性染料的作用，渗透至衣物的内部；第三，通过对溶液的自发分解，氧化过程被激发，而真丝衣物的化学链就会逐步着色。
简而言之，衣物的真丝染色反应机理主要是由三种不同的物质形成的。
其中，最基本的是活性染料，该染料需要具备强大的紫外光抗性和耐腐蚀性；其次，用于调节pH值的速率形成缓冲溶液；最后，还需要有一定量的氧源，以激发氧化过程。
而这几种物质，就组成了真丝的染色过程的整体化学反应机理。
至此，我们就可以清楚的掌握真丝染色的原理机制，从而使得衣物能够拥有更加华丽而色彩绚丽的效果。
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。
(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。
染整工艺原理课件活性染料染色
可以提高染色效果。
3
温度控制
活性染料染色需要在适当的温度下进行，
时间控制
4
控制温度可以提高染色效果。
染色时间的长短会影响染色深浅和染色 均匀度。
常见问题解决
染色效果不良
• 染料质量不合格 • 染色条件不当 • 纺织品质量问题
卫生问题
• 染缸清洗不彻底 • 处理废水不当 • 化学品存储问题
成本控制问题
• 选用合适的染料和助剂 • 优化染色工艺 • 减少浪费和损耗
染色效果评估
牢度指标 色差 手感
评判染色是否符合要求 评价染色效果的好坏 决定纺织品舒适度及质感
结论和总结
活性染料染色是染整工艺中的重要环节，掌握其特性和染色过程可以提高纺织品的染色效果。
1 工艺控制
2 常见问题解决
3 染色效果评估
浴比、pH、温度和时间的 控制对染色效果有显著影 响。
染色效果不良、卫生问题、 成本控制是染整工艺中需 要解决的问题。
牢度指标、色差和手感可 以评价染色效果。
染色过程
准备工作
测量配方、准备染液、预处 理纺织品。
染色操作
将纺织品放入染缸，逐渐加 热，控制pH和时间，洗涤意浴比、 pH、温度、时间等因素的控 制，以提高染色效果。
染色工艺控制
1
浴比控制
控制浴比可以提高色彩均匀度和色差的
pH控制
2
稳定性。
不同的染料有不同的最佳pH值，控制pH
3
染整的重点
染色和整理是染整工艺的重点和难点，需要对染料特性、染色条件、机械原理等 方面进行深入研究。
活性染料的特性
分子结构
活性染料分子中含有反应基团， 可以与纤维分子共价键合，使染 色牢度更高。
活性染料染色—活性染料对纤维素纤维染色的方法及工艺
特点：设备简单、能耗低、染料利用率较高，匀染性好 ，适用于小批量，多品种生产
染料要求：反应性强，直接性低，扩散速率快的染料
活性染料对纤维素纤维的染色
活性染料对纤维素纤维的染色
§二浴二步法 1）工艺流程 练漂半制品→（水洗润湿）→染色（上染）→固色→冷 水洗→热水洗→皂煮→热水洗→冷水洗→脱水→烘干 2）工艺处方及条件
活性染料对纤维素纤维的染色
活性染料对纤维素纤维的染色
§一浴一步法 1）工艺流程 练漂半制品→染色（上染、固色）→冷水洗→热水洗 →皂煮→热水洗→冷水洗→脱水→烘干 2）工艺处方及工艺条件
活性染料对纤维素纤维的染色
2）一浴二步法 这种染色方法是先在中性浴中进行染色，让染料上染
纤维，并加电解质进行促染，再加入碱剂固色。 特点：染浴吸尽率较高，染浴稳定性好，色光易控制， 织物的染色牢度较好，一般不续缸染色。
这种方法主要适用于小批量、多品种的染色，目前棉 针织物、纱线等一般都采用这种方法进行染色。
电解质一般选用元明粉，其用量取决于染料亲和力的高低、 色泽的深浅、和染料溶解度的大小。
亲和力高、溶解度小、色泽浅，可不加或少加，以保证匀染 效果，反之则应多加，提高染料上染百分率。
活性染料对纤维素纤维的染色
碱剂通常为纯碱和磷酸三钠，少数也可用烧碱。染料反应 性强的宜用纯碱，反应性较弱的宜用磷酸三钠，个别情况 可用烧碱。由于纯碱价廉，目前工厂采用纯碱的比较多。 ④后处理 一般不采用碱性皂洗，防止引起染料—纤维键色光改变和 染色牢度下降。 织物上的碱要充分洗净，防止织物在贮存过程中发生色变 ，即“风印”。防止办法： 1）充分洗除织物上的碱剂 2）水洗后烘干前浸轧醋酸1g/L
染整工艺 原理 大纲
第四章活性染料染色4-1 概述活性染料并不象一般染料那样以物理吸附或离子键等与纤维结合，而是以共价键的方式与纤维结合的一种新型染料。
共价键证明—见染色理论化学 P325－330活性染料的结构类型1、结构通式： W-D-B-Re2、染料母体结构染料母体结构决定了染料颜色和上染性能,活性染料母体结构多为分子结构简单的酸性染料,带有一定数目的水溶性基团。
主要有偶氮类、蒽醌类、酞菁类、金属铬合型等。
3、活性基团结构活性基团结构决定了染料反应性大小,是制定染色工艺的重要依据。
●含活泼卤素原子的氮杂环活性基团均三嗪结构二氯均三嗪 X procion MX一氯均三嗪 K procion H嘧啶结构三氯嘧啶、二氟一氯嘧啶 F•●含活泼卤原子及硫酸酯的脂肪链活性基☻乙烯砜型 D-SO2-CH2-CH2-OSO3HKN Remazol、Sumifix☻α-溴代丙烯酰胺型 Lanasol●膦酸基活性基 P Procion T●复合(多)活性基☻ K+KN M ME B Sumifix Supra☻ K+K KD KE Procion HE Cibacrom E☻F+KN F (染-纤键耐碱) Cibacrom CKN(染-纤键耐酸)目前多活性基染料开发主要着眼于※提高吸尽率;※应用于低盐染色;※减少染色水解、褪色；活性染料特征：（1）具有水溶性基团（2）具有活性基团（3）分子结构简单，母体为结构简单的酸性染料母体（4）由此，湿牢度优良，匀染性好，色谱齐全，色泽鲜艳缺点：（1）耐氯及日晒牢度较差（2）在水中易水解，利用率较低用于纤维素纤维染色、印花，也有专供蛋白质纤维使用的。
•4—2 活性染料与纤维素的的反应性一、活性染料与纤维素的反应机理1、活性基团的反应性活性染料与纤维反应均为亲核反应,其反应中心为活性基团电子云密度较低的碳原子,因而活性基团反应性大小,与纤维反应的难易,所生成的共价键稳定性大小,均与其正电荷反应中心密切相关。
染整工艺原理第4章 活性染料染色
活性染料染色
第四章
Reactive Dyes 活性染料染色
.
染整工艺与原理
活性染料染色
什么是活性染料（What is a Reactive Dye）? 与纤维形成共价键的染料-（A dye forming a covalent link to a fibre）
活 性 染
[ Chromophore 染料母体
.
染整工艺与原理
Compatibility 配伍性（ Remazol RR）
Exhaustion Fixation
rel. colour strength (%)
Fixation curve for Remazol RR trichromatic dyeing
120
100
Yellow RR
Red RR
high 高
Levafix EN 丽华实 EN [一氟均三嗪基]
high 高
high 高 medium 中 medium 中 very low 很 低 medium 中
high 高
Remazol 雷马素(VS) [乙烯砜基]
low 低 medium 中 very low 很 very high 很
低
活性染料染色
.
染整工艺与原理
Exhaust Dyeing Processes浸染工艺
活性染料染色
Alkali Controlled Processes 控碱工艺
Temperature
Controlled Processes 控
温工艺
Moving Goods 动 货 物 Stationary Fabricve group
反应基团
n
染整精品教案：活性染料染色
活性染料染色（一）活性染料的化学结构其化学结构通式可以表示为： W一D—B—Re活性染料分子和一般水溶性染料不同的地方是具有一个(或两个)可和纤维反应形成共价结合的活性基。
活性基主要影响染料的反应性及染料—纤维键的稳定性。
染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等有较大的影响，母体染料不但要求色泽鲜艳和牢度优良，而且要求有较好的扩散性和较低的直接性，使活性染料有好的匀染和透染性能，未染着的染料(包括和水反应的水解染料)也易于洗除。
因此染料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，一般选用简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。
绝大部分染料的活性基是通过联接基和染料母体芳环相连的。
有些染料没有连接基，活性基直接连接在染料母体上。
在母体染料中一般具有1—3个磺酸基作为水溶性基团，有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。
桥基对染料的反应性和染料—纤维键的稳定性也有一定的影响。
（二）活性染料分类1、均三嗪型活性染料二氯均三嗪型一氯均三嗪型一氟均三嗪型2、卤代嘧啶活性基类该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型3、乙烯砜活性基类结构通式为D-SO2-CH2CH2-OSO3Na染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基D-SO2-CH=CH2。
国产KN型4、双活性基型活性染料一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基，国产的M型一氟均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基双活性基活性染料，国外的Cibacron FN两个活性基都是一氯均三嗪基。
国产的KE型、KP型，国外的Procion supra染料属于这一类。
（三）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。
（四）活性染料染色工艺卷染卷染工艺适宜小批量、多品种的生产。
活性染料的染色过程和机理
活性染料的染色过程和机理活性染料是一种广泛应用于纺织工业的染料类别。
相对于传统的染料，活性染料具有更加丰富和鲜艳的色彩，具有良好的可溶性和高染色性能，同时对纤维材料有较高的亲和力，所以其适用范围更广泛。
本文将详细介绍活性染料的染色过程和机理。
活性染料的染色过程主要分为两个步骤：染色前处理和染色工艺。
染色前处理主要包括预处理和固色剂处理。
在预处理过程中，纤维材料经过脱脂、漂白和酸洗等步骤，去除纤维上的杂质和颜色，使其表面更容易吸附染料。
固色剂处理是将固色剂与纤维材料反应，形成染色复合物。
这些预处理过程旨在提高染料与纤维之间相互作用的能力。
在染色工艺中，活性染料以水溶液的形式添加到染色槽中，接触到纤维材料表面。
通过搅拌或其他方式，使染料能够更均匀地沉积到纤维中。
对于棉、麻等天然纤维，染色通常在高温和碱性条件下进行。
而对于合成纤维材料如涤纶、锦纶等，一般在中温和弱酸性条件下染色。
经过一定时间的浸泡，活性染料分子与纤维材料之间发生了化学反应，染色剂与纤维形成了永久性的染色复合物。
活性染料与纤维材料之间的染色机理较为复杂，下面将详细介绍几种常见的活性染料染色机理。
1.离子吸附机理：活性染料是离子化合物，其中带有阳离子或阴离子基团。
在染色过程中，染料分子与纤维表面存在静电相互作用。
由于纤维表面带有疏水基团，染料中的疏水基团能够吸附到纤维表面，形成离子间相互作用，从而实现染色。
2.共价结合机理：活性染料含有与纤维反应的基团，能够与纤维共价结合形成永久性染色。
例如，活性染料中含有反应性基团（如芳香胺基团），在染色过程中，这些基团能够与纤维中的官能基团（如氨基和羟基）发生化学反应，形成共价键。
3.亲水基团机理：活性染料中通常含有吸水基团，例如羟基和醚基。
这些吸水基团能够与纤维材料中的水分子形成氢键，增加染料与纤维之间的亲和力，从而实现染色。
此外，活性染料染色还受到许多其他因素的影响，如温度、pH值、盐度等。
温度的升高能够加快染料与纤维之间的化学反应速率，提高染色效果。
活性染料的染色原理
活性染料的染色原理活性染料是一种广泛应用于纺织染色业的染料类别，其染色原理主要基于两个关键因素：颜料溶解性和离子性。
活性染料的颜料溶解性基于其分子结构中的水溶基团。
活性染料通常含有具有亲水基团（例如羟基、氨基、酰胺基等）的极性结构。
这些亲水基团使染料分子能够与水分子相互作用，并在水中溶解。
水溶性是活性染料优越的特点之一，使得活性染料能够在纺织品的染色过程中与纤维表面相互作用。
活性染料的离子性也是其染色原理的重要组成部分。
染料分子中通常含有离子基团，例如阳离子基团（例如胺基）或阴离子基团（例如酸基）。
这些离子基团能够与纤维表面上的离子基团相互作用，形成化学键。
染料分子的离子性使其能够具有良好的亲和力，与纤维表面形成氢键、范德华力、离子键等相互作用，从而实现染料的固定和牢固性。
活性染料在染色过程中具有很高的反应性。
在染色溶液中，活性染料的颜料分子通过与纤维表面上的羟基、酰胺基、酚基等含氮和含氧官能团反应，从而建立与纤维的化学键。
这种化学反应通常是伴随着开环和环化过程的动态平衡。
在开环的过程中，纤维表面上的官能团与染料分子中的活性位点之间发生共价键形成。
当纤维和染料分子之间的化学键形成后，染料分子在纤维表面上牢固结合，从而实现了染色。
此外，活性染料还具有其他特殊的染色机理，例如离子交换和共轭中心的形成。
通过离子交换机制，染料分子中的阳离子与纤维表面上的阴离子基团发生离子交换，从而实现染料的固定。
共轭结构的形成也能够增加活性染料分子的色彩鲜艳度和强度。
综上所述，活性染料的染色原理是基于其颜料溶解性和离子性的特点。
通过活性染料分子与纤维表面官能团之间的化学反应，从而实现染料在纺织品上的固定和牢固性。
活性染料因其出色的染色效果和色谱性能在纺织行业得到广泛应用，并持续推动着纺织品的发展。
活性染料染色原理
活性染料染色原理活性染料是一类具有活性基团的染料，它们能够与纤维素和蛋白质等基质发生共价键结合，具有较好的染色性能和耐光、耐洗性能。
活性染料染色原理是指活性染料与纤维素或蛋白质基质发生化学反应而形成牢固的染色结合。
本文将从活性染料的结构特点、染色原理和染色过程等方面进行详细介绍。
首先，活性染料的结构特点决定了其与纤维素或蛋白质基质发生共价键结合的能力。
活性染料分子中含有苯环、萘环等芳香环结构，还有含氮的活性基团，如-NH2、-OH、-SO3H等。
这些活性基团能够与基质发生化学反应，形成稳定的染色结合。
此外，活性染料还具有较好的亲水性，能够与纤维素或蛋白质基质发生氢键结合，增强染色效果。
其次，活性染料染色原理是指活性染料与纤维素或蛋白质基质发生化学反应而形成牢固的染色结合。
在染色过程中，活性染料分子与基质表面发生静电吸引力，使染料分子在基质表面扩散并吸附。
随后，活性染料分子中的活性基团与基质中的羟基、氨基等发生化学反应，形成稳定的共价键结合。
这种共价键结合具有较好的牢固性和耐久性，能够保证染色效果长时间不褪色。
最后，活性染料染色过程包括浸渍、固定、还原、洗涤等步骤。
在浸渍过程中，活性染料分子通过扩散、渗透等方式进入基质内部。
固定过程中，活性染料分子与基质发生化学反应，形成牢固的染色结合。
还原过程中，活性染料分子中的某些基团被还原剂还原，使染料分子变得亲水，增强与基质的结合力。
洗涤过程中，去除未与基质结合的游离染料分子，保证染色效果的稳定性。
综上所述，活性染料染色原理是活性染料与纤维素或蛋白质基质发生化学反应而形成牢固的染色结合。
活性染料具有特殊的结构特点，能够与基质发生共价键结合，具有较好的染色性能和耐光、耐洗性能。
染色过程中，活性染料经历浸渍、固定、还原、洗涤等步骤，形成稳定的染色效果。
活性染料染色原理的深入理解，有助于提高染色工艺的稳定性和染色效果的质量。
活性染料的染色过程及机理
活性染料的染色过程及机理活性染料是一种在纤维上具有较好的亲和力和着色力的染料。
活性染料具有许多独特的特性，如良好的亲水性、亲纤维性、光嫁接性和耐久性，能够将染料牢固地结合在纤维上。
本文将介绍活性染料的染色过程和机理。
首先是活性染料的渗透过程。
纺织品经过前处理后，浸泡在染液中，活性染料通过纤维的孔隙和结构缺陷渗透到纤维内部。
渗透速度与温度、浓度、pH值等因素有关。
渗透过程可能会受到纤维的表面张力和纤维素多孔结构的限制。
接下来是活性染料的扩散过程。
染料分子在纤维内部通过热伦势力或浓度梯度进行扩散，从而达到脱离染液自由移动的状态。
扩散速度取决于染料分子的大小、纤维的孔隙结构和温度等因素。
然后是活性染料的吸附过程。
染料分子在纤维表面吸附，并与纤维表面形成瞬时的物理结合。
吸附过程是一个动态平衡过程，同时会遵循兰金斯等温吸附等式。
吸附速度与染料的亲和力、纤维的化学组成和表面能等因素有关。
最后是活性染料的固定过程。
吸附在纤维表面的染料分子通过化学反应与纤维发生共价键的形成，从而牢固固定在纤维上。
固定过程可以通过热固定、碱固定、还原固定等方法进行。
固定过程是决定染色牢度的重要步骤。
活性染料的染色机理是多种因素共同作用的结果。
有机染料分子与纤维之间的相互作用主要包括物理吸附和化学键合两种形式。
物理吸附是由于染料分子与纤维表面之间的静电作用力、范德华力等相互作用而引起的，这种结合是可逆的。
而化学键合是指染料分子中存在明确的官能团与纤维官能团之间的共价键结合，使染料牢固地结合在纤维上。
活性染料的染色机理还涉及到环境因素、纤维结构和染料结构等多种因素。
环境因素如温度、湿度、pH值等会影响到活性染料的染色性能和染色效果。
纤维结构的差异会影响染料的渗透和扩散，从而影响染色的均匀性和牢度。
而染料结构的不同则会影响到与纤维的亲和力和染色效果。
综上所述，活性染料的染色过程是一个复杂的过程，主要包括渗透、扩散、吸附和固定四个阶段。
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
第04章 活性染料染色
Cl 活性红X-3B (C.I. Re. Red 2)
S
3
活性染料类型
1、卤代均三嗪类
D HN
Cl D HN
NHR D HN
OCH3 D HN
NHR D HN
Cl
Cl
Cl
F
二氯均三嗪 (X型) 一氯均三嗪 (K型) 一氟均三嗪
2、卤代嘧啶类
N N Xn X=Cl, F, Br n=1, 2
通式
N
H
第五节 第六节 第七节
引言 (Dyeing with Reactive Dyes) 活性染料与纤维素纤维的反应性 纤维素纤维纺织品的浸染工艺 纤维素纤维纺织品的连续轧染、轧卷 堆染色工艺 活性染料对蛋白质纤维及锦纶的染色 活性染料和纤维间共价键的稳定性 化学改性纤维素纤维的染色
1
第一节 引言
1、活性染料的定义。 2、活性染料的应用特点?
为方便起见，可先选择适当的水溶性多元醇(山 梨糖醇和甘露糖醇)作为模型化合物代替纤维素 纤维进行研究。(非均向→均向)
醇解反应效率
Ea
ka kh
AO OH
ka kh
Ka KW
AOH
反 应 效 率 Ea 和 醇 的 离 解 常 数 Ka ， 反 应 性 比 值
ka/kh( 两 种 反 应 速 率 常 数 之 比 ) 以 及 醇 的 浓 度
22
在染色开始，纤维上染料的吸附量，主要决定于 染料的亲和力，亲和力高的染料上染快，上染百 分率高。
❖ 亲和力高的染料，开始绝大部分染料已上染纤维， 加碱固色时，上染百分率提高不多，这类染料不 加或少加食盐，以提高染料的匀染性。
❖ 亲和力中等的染料，固色率、匀染性和染色重现 性均较好，是理想的一类染料。
活性染料染色原理
活性染料染色原理
活性染料是一类具有较高亲和力和活性基团的染料，它们可以与纤维分子发生氢键、离子键或共价键相互作用，从而实现染色的目的。
活性染料染色的原理主要分为两个步骤：
第一步是前染色，也称为中和或固定染色。
这一步骤是将酸性染料或直接染料通过静电相互作用吸附到纤维表面。
在酸性染料中，负电离子通过静电作用吸附到带正电荷的纤维表面；而在直接染料中，这种吸附是通过非离子静电相互作用实现的。
在该阶段，染料与纤维表面并没有形成共价键。
第二步是后染色，也称为化学结合染色。
这一步骤是通过共价结合将染料牢固地固定在纤维上，从而实现染色的持久性。
后染色通常需要在较高温度和较酸或碱的条件下进行。
在这个过程中，染料分子中的活性基团与纤维中的官能基团发生反应，形成共价键。
总的来说，活性染料染色的原理是通过前染色阶段的静电相互作用将染料吸附在纤维表面，然后通过后染色阶段的化学反应将染料与纤维牢固地结合在一起。
这种染色方法具有较高的染色效果和染色牢度，因此在纺织、印刷和染色行业得到广泛应用。
活性染料染整工艺流程
活性染料染整工艺流程
《活性染料染整工艺流程》
活性染料染整工艺是一种常用的纺织品染色工艺，可以使纺织品获得艳丽的色彩和良好的色牢度。
活性染料是一种能够与纤维发生共价结合的染料，其工艺流程包括预处理、染色、后整理等环节。
首先是预处理环节，这是活性染料染整工艺中非常重要的一步。
在预处理环节中，需要进行浸泡、漂白、脱酸、脱色、并洗涤等多个步骤，以确保纺织品表面的纤维质量和颜色的一致性。
预处理的好坏直接影响着后续染色的效果，因此这个环节需要特别注意。
接着是染色环节，活性染料染整工艺中使用的染料种类繁多，可以根据需要选择不同的染料进行染色。
在染色环节中，需要进行染料调浆、上浆、染色、定色等多个步骤，以确保染料在纤维上的均匀分布和牢固结合。
最后是后整理环节，这个环节对活性染料染整工艺中的纺织品质量和手感起着至关重要的作用。
在后整理环节中，需要进行水洗、酸洗、碱洗、柔软整理、干燥、定型等多个步骤，以确保纺织品的色牢度和手感符合要求。
综合来看，《活性染料染整工艺流程》包括预处理、染色、后整理等多个环节，每个环节都需要严格控制和操作，以确保纺织品在染色过程中达到理想的效果。
活性染料染整工艺具有较
高的环保性和色牢度，因此在纺织品染色中使用较为广泛，成为染整行业的重要工艺之一。
活性染料染色原理
NH B NH
NH D
NN
NN
Cl
Cl
精选可编辑ppt
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四、新型活性染科
1．低盐染色活性染料 该染料分子结构较大，磺酸基含量较少，染料分子同平面性较强
，含有可形成氢键的基团，染料对纤维的亲和力较大。 盐的用量可降至普通活性染料染色的50％-65％。
精选可编辑ppt
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2．活性分散染料 是含有活性基的难溶性染料，不含磺酸基、羧基，在水中以悬浮 状态存在。
活性基是 β–硫酸酯乙烯砜，通式为D-SO2CH2CH2OSO3Na
染色时碱性介质中先脱去硫酸酯基，形成乙烯砜基后再和纤维反应。
NaOH
D—SO2CH2CH2OSO3Na → D—SO2CH=CH2
精选可编辑ppt
22
D—SO2CH2CHOSO3Na OH
D—SO2CH=CH2 +纤维素—O + H D—SO2CH2CH2—O—纤维素
活性分散染料可对纤维素纤维、锦纶、涤纶等纤维进行染色， 特别适用于纤维素纤维与合成纤维混纺织物的一浴法染色，
第四章 纺织品染色
第四章 纺织品的染色
• 第一节 概述
– 染料概述
– 光、色、拼色和电子计算
机配色
– 染色基本理论
– 染色方法和染色设备
• 第二节 直接染料染色
• 第三节 活性染料染色
• 第四节 还原染料和可溶性
•
还原染料染色
• 第五节 不溶性偶氮染料染色
• 第六节 硫化染料染色
• 第七节 酸性染料染色
DyStar textile dyes: Textile dyes, fabric dyeing, dyestuff, reactive dyes, acid dyes, sulfur dyes, direct dyes, basic dyes, vat dyes, disperse dyes etc
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80g/L
一类荟萃
17
染整工艺与原理
浴比影响
活性染料染色
Shorter Liquor Ratio 更小浴比
Less Hydrolysis更少水解
Linker 连接基
] Reactive group
反应基团
n
活性染料的组成
Shade 颜色 Fastness 牢度 Levelness 匀染性 Substantivity 直接性
Fastness 染色牢度 Fixation 固色率 Application temperature 固色温度
Solubility 溶解度
活性染料染色
Alkali Controlled Processes 控碱工艺
Temperature
Controlled Processes 控
温工艺
Moving Goods动货物 Winch, Jet, Overflow 绞盘，喷射，溢流
Stationary Fabric织物静止 Yarn, Hank, Beam 纱线，绞纱，经轴
Application temperature 染色温度
一类荟萃
2
染整工艺与原理
活性染料染色
DDeevveeol ol ppmmeennttni ni EExxhhaauussttoi oi nnDDyyeeni ni gg浸染工艺的发展
Efficiency, Economy, Ecology
➢ Shorter production cycle 生产速度快 ➢ Shorter L.R. 低浴比 ➢ Bigger batch size 大染缸 ➢ High fixation value高固色率 ➢ Favourable wash-off properties 良好的清洗性 ➢ Ecological 环保
一类荟萃
3
染整工艺与原理
Compatibility 配伍性（ Remazol RR）
Exhaustion Fixation
r e l . colour strength (%)
Fixation curve for Remazol RRtrichromatic dyeing
120
100 80 60 40 20 0 0
Increasing reactivity 反应性提高
Increased substantivity直接性提高 Increased fixation固色率提高 Lower migration移染性降低 More hydrolysis更多水解
pH值为 11～12
一类荟萃
16
染整工艺与原理
电解质影响
活性染料染色
梭织匹染－缓流染色机 Woven Piece Dyeing - Softflow Dyeing Machine
一类荟萃
10
染整工艺与原理
纱线染色－筒子染色机 Yarn Dyeing - Package Dyeing Machine
活性染料染色
一类荟萃
11
染整工艺与原理
Exhaust Dyeing Processes浸染工艺
染整工艺与原理
活性染料染色
匹染－气流喷射染色机 Piece Dyeing - Pneumatic Jet Dyeing Machine
一类荟萃
6
染整工艺与原理
活性染料染色
匹染－气流喷射染色机
Piece Dyeing - Pneumatic Jet Dyeing Machine
一类荟萃
7
染整工艺与原理
Moving fabric动织物 Winch, Jet, Overflow 绞盘，喷射，溢流
Stationary Fabric织物静止 Yarn, Hank, Beam 纱线，绞纱，经轴
一类荟萃
12
染整工艺与原理
E S
F
T50
DYE ON FIBRE
M.I.
纤维上染料
Migration Alkali Phase Addition加碱
染整工艺与原理
活性染料染色
第四章 Reactive Dyes 活性染料染色
一类荟萃
1
染整工艺与原理
活性染料染色
什么是活性染料（What is a Reactive Dye）? 与纤维形成共价键的染料-（A dye forming a covalent link to a fibre）
[ Chromophore 染料母体
移染阶段 TIME时间
Fixation 固色
染色特征值
活性染料染色
一类荟萃
13
染整工艺与原理
低S值，E-S差值大：
E
E
F
DYE
ON S
FIBRE 纤维上染料
S
初始加盐 计量加碱 （逐步）
TIME时间
低亲和力活性染料上染和固色曲线
活性染料染色
一类Hale Waihona Puke 萃14染整工艺与原理
活性染料染色
温度对上染的影响
Increasing temperature Increased reactivity反应性提高 Lower dye yield更低得色量
Yellow RR Red RR Blue RR
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 time (min)
一类荟萃
活性染料染色 4
染整工艺与原理
活性染料染色
匹染－液压喷射染色机 Piece Dyeing - Hydraulic Jet Dyeing Machine
一类荟萃
5
升温
Decreased substantivity直接性降低 Better levelness更好匀染性
Improved migration移染性改善
More hydrolysis更多水解
30°C
60°C
90°C
一类荟萃
15
染整工艺与原理
pH值影响
活性染料染色
pH-increase pH值增加
pH值为 7
Electrolyte addition 加电解质
Increased substantivity High fixation yield高固色量
直接性提高
Lower migration移染性降低
Reduced dyestuff solubility 染料溶解度降低
15g/L
Common salt or Glauber‘s salt 元明粉或精盐
活性染料染色
匹染－气流喷射染色机
Piece Dyeing - Pneumatic Jet Dyeing Machine
一类荟萃
8
染整工艺与原理
活性染料染色
梭织匹染－缓流染色机 Woven Piece Dyeing - Softflow Dyeing Machine
一类荟萃
9
染整工艺与原理
活性染料染色