分散染料

3、工艺说明
• 拼色所用染料的升华牢度要接近
• 染液内一般可加入抗泳移剂，但必须不影响
染液的稳定性。含固量要低，不妨碍染料向 纤维的扩散，受热不分解，易洗除，对色光 没有影响并不沾粘辊筒。
• 染液内一般可不加或加很少量的润湿剂，否
则影响色泽鲜艳度和得色。
3、工艺说明
• 轧染液节pH值一般控制在5~6时，色光鲜 艳
3、工艺说明
(5)温度和时间 • • • • 始染温度不宜过高，60~70℃入染 升温速度不宜过快，1℃/min 温度分段控制，控温区升温要慢 最后染色温度130℃（此时上染百分率高， 得色鲜艳、匀染性好，浮色少），一般 保温染色时间为40~60min
3、工艺说明
高温高压染色应注意的问题 • 1、调浆：温度必须<45℃ • 2、拼色：选择染料性能相似的（类 型、色光），以主色为主
（三）载体法染色原理和染色方法
• 在染液中加入某些酚、芳胺、联苯等化学药剂时， 能显著地加快染料的上染，使分散染料对涤纶的染 色可采用常压设备进行，这些药剂称为载体 • 载体：对纤维起增塑作用，降低纤维的玻璃化温度， 加快上染速率的一类有机化合物。 • 载体的作用机理：增塑及溶胀作用；溶解作用。 • 载体的用量应适当，用量增加，涤纶的Tg不断降低， 上染量也不断增加，但增加到一定程度后，上染量 不再随Tg降低而增加，还会产生上染量的下降。
• 按化学结构分散染料绝大部分属偶氮和蒽 醌两类(占染料品种总数的85％以上)
一、概述
• 分散染料的应用
– 涤纶及其混纺织物
– 锦纶 – 腈纶
– 醋酯纤维
– 丙纶 – 氯纶
– 氨纶
• 疏水性较强的纤维适宜选用疏水性较强的分 散染料
（一）涤纶的结构特点
• 分子中没有羟基、氨基等亲水性基团和强 的极性基团，只有极性很小的酯基（除端 基外），所以吸湿性很差，是一种疏水性 很强的纤维。 • 回潮率0.4~0.5%，不到棉纤维回潮率的1/5。
二、分散染料的染色性能
• 溶解性 • 分散染料染液的稳定性 • 分散染料的稳定性 • 升华牢度
（一）溶解性
• 分子型染料 • 不含水溶性基团，难溶于水，在水中不电离， 是非离子型染料。含-OH、-NH2、-N=N-等 极性基团，染料能以微量的单分子状态分散 在水中。 • 溶解度随温度提高而提高，在超过100℃时 作用更明显。实际化料温度不易超过45 ℃。
三、 分散染料的染色方 法及其原理
高温高压法染色法 热熔法染色法 载体法染色法
（一）高温高压法染色法
• 高温高压染色法是涤纶织物的一种主要的 染色方法。它是在120~130℃，197~295kPa 压力下于密封的高温高压设备中进行。 • 散纤维、毛条、纱——高温高压染纱机 • 针织物——溢流或喷射染色机
• 染料方法的选择
– 结构紧密，Tg较高——选择高温染色，增大染 料分子的动能，改进纤维的扩散性。 ∴选择高温高压染色法及热熔染色法
• 涤纶软化点：230~240℃。熔点：260℃ • 染色温度：100~220℃ • 选择升华牢度好的染料
– 降低Tg——加入载体，使涤纶增塑、溶胀，降 低Tg，低温染色 ∴选择载体染色法
3、工艺说明
(3)浴比 • 1:10~1:30（最低的现已达1:3） (4)染浴的pH值 • 大部分分散染料在高温强碱作用下会被水解破坏， 色光发暗，涤纶pH>7的时候剥皮效应显著 • PH<5影响色光和上染率 ∴因此高温高压染色一般控制在弱酸性范围，pH ＝ 5～ 6。 • 用酸或强酸弱碱盐调节 • 常用：冰醋酸0.5ml/L或磷酸二氢铵1~2g/L
• 有些分散染料能形成几种晶型，染料亦会发 生晶型转变，由较不稳定的晶型转变成稳定 的晶型而使溶解度降低，造成染料上染速率 及平衡上染百分率的下降。 • 分散染料的颗粒大小也会影响染料的溶解度。 染料颗粒越小，溶解度越大。
（二）稳定性
• 分散染料在某些条件下结构会发生变化， 使水溶性、色光、上染性能、染色牢度等 发生变化 • 原因
• 3、温度控制：控温区严格控制升温 速度，90~130℃缓慢升温 • 4、避免焦油化问题
4、生产实例
• 浅红色：
– 分散红F3BS 2%（对织物重） – 阴离子分散剂 0.5~1g/L – PH（HAC调节） 5~6
130℃ 2℃/min 60℃入染 水洗 皂洗 水洗 40min
（二）热溶染色法工艺
染料颗粒解聚或发生升华形成染料单分子而被纤
维吸附，并能迅速向纤维内扩散。 – 在热熔时，没有水的增速溶胀作用，且热熔时间 较短，所以热熔温度比高温高压染色温度高，约 在170~220℃之间。
热熔染色法原理和染色方法
• 热熔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。
0.5ml/L（调节PH=5~6）
• （或磷酸二氢铵
1~2g/L）
3、工艺说明
(1)染料的选择
• 必须有良好的分散稳定性和较好的移染性、 遮盖性。染色工艺条件如PH值、升温速 度等变化时，对上染百分率和色光影响较 小
• 以相对分子质量较小的低温型染料为宜。 • 拼色时所选用的各分散染料的染色性能要 相似
• 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）
2、工艺处方
• 分散染料 • 渗透剂JFC • 磷酸二氢铵 • 扩散剂NNO x （对织物重） 1g/L 2g/L 1g/L
• 抗泳移剂（3%海藻酸钠） 5g/L
– 染料分子的大小：结构大，升华牢度好 – 染料分子中极性基团数目：数目多，升华 牢度好 – 染料分子中极性基团的极性大小：大，升 华牢度好
（四）分散染料应用分类
• 按升华性能分类
类型 分子大小 升华牢度 移染性 扩散性能 热熔染色(℃) 高温染色(℃) 色泽选用范围 高温型 H或S 大 好 较差 慢 200～220 130 浓色 中温型 M或SE 中 中 中 中 190～205 120～130 中浓色 低温型 E 小 低 好 快 180～195 120～135 淡中色
• 优点
– 100℃染色 – 可用常压设备
• 缺点
– 操作比较繁杂 – 染色时间长 – 匀染性差 – 载体不易除去耐晒牢度降低 – 有些载体有臭味和毒性 ∴载体染色所占比重日趋减少
四、 分散染料的染 色工艺
高温高压染色法工艺 热熔法染色法工艺 载体法染色法工艺
（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
2、工艺处方
• 分散染料 • 分散剂NNO（或胰加漂T） • 冰HAC x％（对织物重） 0~0.5g/L
影响因素
• 温度
– T↑，纤维分子段运动剧烈，瞬时孔隙大 且多，染料扩散快，t短
– T↑，压力增大，对设备要求高
高温高压染色法特点
• 优点：高温高压法染物得色鲜艳、匀 透，可染制浓色。织物手感柔软，适 用的染料品种比较广，染料利用率较 高（80%~90%） • 缺点：间歇生产，生产效率较低，需
要压力染色设备。
– pH值高色淡而萎暗 – pH值过低得色也较淡 – 用醋酸或磷酸二氢氨调节pH值
• 分散染料热溶染色时，最好使用均匀轧车， 轧余率宜保持在65%左右，轧液温度以室 温为宜。
– 有些染料耐热性能较好，升华牢度较高，热熔温度较 高，一般得色越好。
– 升华牢度中等的染料，开始时随热熔温度的提高，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。 – 升华牢度很差的染料 ，热熔温度提
• 热熔染色的温度范围一般是170~215℃，某 染料适宜的热熔温度一般是该染料固色率曲 线中相对平坦部分所对应的温度。
• 机织物——高温高压卷染机
• 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
分散染料的上染
• 原理
染料颗粒 染料单分子 胶束中的染料
3、工艺说明
(2) 助剂：分散剂 • 作用：扩散、匀染，提高得色量 • 分散剂用量适当
– 过多，降低上染量，产生焦油状物 – 过少，分散液稳定性差 – 常用：磺酸盐类阴离子表面活性剂，如分散剂 NNO、胰加漂T，扩散效果较好，高温时较稳定， 对得色量影响小 – 平平加O有明显分散作用，并有匀染作用，但对得 色量有一定影响
纤维上染料
• 染料和纤维之间主要是范德华力、氢键 和电荷转移力
分散染料的上染过程
• 分散染料的悬浮液中，有少量分散染料溶解成 为单分子，因此在染料的悬浮液中存在着大小 不同的染料颗粒和染料单分子，染料溶液呈饱 和状态。
• 染色时，已溶解的染料分子到达纤维表面，被 纤维表面所吸附，并在高温下向纤维内部扩散， 随着染液中染料单分子被吸附，染液中的染料 颗粒不断溶解，分散剂胶束中的染料也不断释 放出来，不断提供单分子染料，再吸附、扩散， 直至完成染色过程。
• T> Tg，无定形区的分子链段发生运动，微隙增多并 增大 • 当染色达到一定温度时，孔隙增大，染料分子才能 进入纤维内部，此时上染速率明显提高。
（二）涤纶的染色性能和方法