活性染料染色

四、活性染料的染色方法及其工艺
浸染 染色方法 卷染 轧染 轧卷堆染 一浴一步法 一浴两步法 二浴法 一浴法 二浴法
活性染料一浴两步法浸（卷）染工艺
1、工艺流程 浸染：化料→浸染→固色→水洗→皂煮→水洗 卷染：化料→卷染→固色→水洗→皂煮→水洗→上卷 2、工艺处方 染色液 浅 中 深
（4）影响活性染料固色率的因素
染料的性质 染料的反应性 染料的亲和力 染料的扩散性 染色的pH值 染色的温度 染色的浴比 电解质用量
染色的条件
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 凡提高pH值、固色温度、电解质浓度均能提高染 料的反应性。
三、活性染料的染色过程及固色机理
2、固色 （1）定义 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健结合（简称键合）而固着在 纤维上的过程。 （2）机理 ①亲核取代键合机理 ②亲核加成键合机理
亲核取代键合机理
均三嗪类、卤代嘧啶类 活性染料均属此机理
亲核加成键合机理
β-乙烯砜型活性 染料属于此机理
两个一氯均三嗪活性基
KE型 KP型 KD型 Procion Supra
卤代嘧啶类
三氯嘧啶类 二氟一氯嘧啶类
如：Drimarne
如：F型、Drimarene R Levafix E-A 、Levafix p-A
二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型 （2）按固色条件分 类型 热固型 中温型 反应性 差 较高 稳定性 固色条件 高 较好 高 较高 常见品种
（3）活性染料的水解反应 ①定义 活性染料与水中的氢氧根离子发生亲核取代反应或 亲核加成反应，生成水解活性染料，使其不能再和 纤维发生键合反应的过程。 ②键合与水解的比较 键合速率＞＞水解速率 理由： 染料在纤维中的浓度远大于染料在溶液中的浓度 ； 纤维素负离子的浓度远大于水中氢氧根离子浓度； 纤维素负离子的亲核反应比氢氧根亲核性强 。
一氯均三嗪 如：K型 普施安H （Procion H）
一氟均三嗪 如： Cibacron F
β—乙烯砜类
结构通式
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）
双活性基类
一氯均三嗪和β—乙烯砜硫酸酯
M型、B型、EF型， Sumifix Supre Procion Supre
二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型 （1）按活性基种类分
均三嗪类 β—乙烯砜类 双活性基类 卤代嘧啶类 一氯均三嗪和β—乙烯砜类 两个一氯均三嗪类 三氯嘧啶类 二氟一氯嘧啶类 二氯均三嗪类 一氯均三嗪类 一氟均三嗪类
活性染料
均三嗪类
结构通式
或
二氯均三嗪 如：X型 普施安MX （Procion MX）
二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 活性染料的化学结构及分类
1、活性染料的化学结构 活性染料通式 ：W-D-B-R （1）活性基R：决定染料的反应性及染料与纤维键 合稳定性。如，卤代均三嗪、β-乙烯砜等。 （2）染料母体D：决定染料的亲和力、扩散性、颜 色、耐晒牢度等。如，偶氮类、蒽醌类、酞菁类 等。 （3）架桥基B：影响染料反应性及染料与纤维键合 稳定性。亚氨基、甲亚氨基、甲酰氨基等。 （ 4 ）水溶性基 W ：决定染料的水溶性。如，磺酸 基、硫酸酯基等。
染液pH的影响


染液pH越高，染液的碱性越强，越利于纤维素的 离子化，纤维素负离子的浓度增加，纤维的溶胀 增大，因此健合反应速率提高，固色率一般也将 提高。 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。
染料结构对反应性的影响
N N 1.116
1.026
N
0.883
0.926
N N
0.899
染料亲和力的影响
▲染料的亲和力越大，染料的上染率越高，染料的 固色率也越高。 注意：当染料的亲和力过高时会因为染料的扩散性 差而影响染料的固色率，同时水解后沾附在纤维上 的染料也不易洗除。
染料扩散性的影响
▲染料的扩散性越好，染料在纤维上的分布越均 匀，染料与纤维发生健合的几率越高，固色率越 高。
（5）固色时染料的上染
1、随染色进行， 逐渐趋向于 平衡。 2、加碱破坏平 衡，染料继 续上染。 3、上染染料不 能全部固着， 即有浮色。
三、活性染料的染色过程及固色机理
3、后处理 （1）目的 洗除吸附在纤维上未与纤维结合的染料（浮 色），保证染色产品的染色牢度和鲜艳度。 （2）工艺 水洗→皂煮 →水洗
K型、普施安H
KN型、B型
X型、普施安MX
冷固型
好
低
低
三、活性染料的染色过程及固色机理
染色过程 上染→固色→后处理 1、上染 （1）上染特点 ：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。 （2）存在问题：染料利用率低。 （3）解决措施：加入电解质促染； 进行低温染色； 采用小浴比染色。
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。 温度升高，平衡上染百分率将降低，固色率将降 低。 宜根据染料的反应性选择合适的固色温度，使其 在规定的时间内反应充分，获得较高的固色率。
染色浴比的影响



染色浴比越小，上染率越高，固色率也越高。 染色浴比过小会影响染色的匀染性。 宜根据染料匀染性的好坏选择合适的浴比。
电解质浓度的影响


染液中电解质浓度提高，纤维内相[OH-]随之提 高，从而提高了纤维素的离子化，使[Cell–O-] 提高，键合反应速度提高，从而提高固色率。 电解质促使被纤维吸附的染料量升高，键合反 应速度提高，从而提高固色率。 电解质浓度过高，会影响染料的溶解度，从而 降低染料固色率。 宜根据色泽的浓度的要求选择合适的电解质浓 度。