染整工艺原理(Ⅱ)课件：第4章 酸性染料染色
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称为超当量吸附，结果会导致纤维断键。
2、吸碱现象
✓ pH值 > PI→羊毛上NH3+开始吸附OH—，纤维带负电荷； ✓ pH值↑一定值时→NH3+全部转变成NH2→吸碱达到平衡
二.染色原理
1.强酸性染料染羊毛 染色pH值为2～4，小于羊毛等电点（4.2～4.8） →羊毛带正电荷
染液中存在反离子
第4章 酸性染料、酸性媒染染料 及酸性含媒染料染色
4-1 Biblioteka Baidu述
一、定义
酸性染料 媒染染料 酸性媒染染料 酸性含媒染料
借助于媒染剂上染
能与某些金属媒染剂形成稳定螯合物的 酸性染料。与金属媒染剂→色牢度↑
事先将某些金属离子引入酸性染料母体中，成为金属络合染料。
二、染色特点 酸性染料 ✓ 色谱齐全，色泽鲜艳 ✓ 使用方便，工艺简单 ✓ 湿牢度较差，需固色处理
酸性媒染染料
✓ 色谱齐全，价廉 ✓ 工艺复杂----媒染、染色 ✓ 重铬酸盐媒染剂----污染
环境、色光不艳 ✓ 湿牢度、日晒牢度好
酸性含媒染料 ✓ 工艺简单，使用方便
✓ 湿牢度、日晒牢度好
✓ 色泽鲜艳度一般
✓ 金属离子（铬、钴）是否游离
三.分类及结构
1、酸性染料 应用分类 p129 表6-1 强酸性浴染色的酸性染料 pH值 2～4，羊毛 弱酸性浴染色的酸性染料 pH值4～6，羊毛，真丝，锦纶 中性性浴染色的酸性染料 pH为6～7，羊毛，真丝 结构特点 染料分子结构、染料在水溶液中的状态
2.弱酸性染料染羊毛 染色pH值为4～6 ? PI
✓ pH < pI 染料-纤维结合力 离子键、氢键、范德华力
✓ pH = pI
染料-纤维结合力：离子键、氢键、范德华力 ✓ pH > pI
染料-纤维结合力：氢键、范德华力
3.中性浴染色酸性染料染羊毛 染色pH值为6～7
> 羊毛pI
染料-纤维结合力 氢键、范德华力
弱酸性红B 弱酸性黄GN 98%HAC 匀染剂AN 元明粉
➢ 匀染剂 ➢ 元明粉 ➢ 98%HAC
匀染作用
促染作用 调节pH 4～6
pH值高低取决于颜色的深浅和染料匀染性的好坏
✓ 颜色深
要求酸多，即pH低 → 染座↑
✓ 颜色浅 正好相反 ✓ 染料匀染性差
要求上染速率低，酸少。
3.升温曲线
始染温度 较高
升温速率 较慢
保温温度、时间 基本一致
4.工艺举例（全毛毛线，大红色）
之间有共轭双键，色深，湿牢度较好 ➢ 三芳甲烷：浓艳，日晒差，匀染性差。 ➢ 蒽醌：匀染性较好，日晒较好，湿牢度随结构变化较大。 ➢ 杂环结构
2、酸性媒染染料
3、酸性含媒染料 ✓ 1：1 金属络合染料 ✓ 1：2 金属络合染料
pH 2～2.5
羊毛
pH 6～7 羊毛、真丝、锦纶
４-2 酸性染料染羊毛
✓ Cl-、SO42-、D→ 受羊毛纤维引力
✓ 扩散速率：
→向纤维表面扩散→占据染座
Cl- > SO42- > D-
✓ 纤维亲和力 D-> SO42- > Cl-
染料与纤维: 离子键结合
元明粉:
起缓染作用
强酸性染料染羊毛,酸作用 pH值下降 → NH3+增加 → 染座增加 →上染率增加 →上染速率增加→匀染性下降
性能 对纤维亲和力、湿牢度、匀染性、移染性、元明粉、耐缩绒性
酸性染料应用分类及性能
性能
强酸性浴染色的 酸性染料
分子结构
较简单
相对分子质量
小
磺酸基在分子中的比例 较多
溶解性与聚集度
好，基本不聚集
对纤维的亲和力
较小
匀染性
好
移染性
好
湿牢度
较差
耐缩绒性
不好
染液pH值
2.5-4
染羊毛常用酸剂
硫酸
元明粉的作用
3.工艺举例(全毛毛线，藏青色)
酸性蓝BGA 酸性藏青GGR 66ｏBe，H2SO4 元明粉 100℃
0.38% 1.05% 2% 10%
（二）弱酸性染料
1.染色配方
✓ 弱酸性染料 X%；
✓ 匀染剂
0～0.5%;
✓ 元明粉
5～10%；
✓ 98%HAC
1～2%;
✓ pH值4～6*100℃
2.工艺因素分析
✓ 阴离子型渗透剂？
➢ 硫酸 控制pH值，用量根据颜色深浅决定 浅色（对匀染要求高）：上染速率慢→+NH3少→硫酸用量低。 深色：上染率高，+NH3多→硫酸用量高。硫酸分二次加， 或先加醋酸，后加硫酸，以提高匀染性。
➢ 渗透剂
羊毛鳞片层对染料的扩散起阻碍作用，可促进染料扩散 起缓染作用 ➢ 温度
• 始染温度低； • 升温较快； • 保温温度高，时间较长（与鳞片层有关；加强移染）
缓染
弱酸性浴染色 的酸性染料 较复杂 中等 较少 稍差，聚集 较大 中等 较差 中等 较好 4-5 醋酸 缓染作用小
中性浴染色的 酸性染料 较复杂 较大 小 差，低温聚集 很大 差 很差 较好 很好 6-7 硫酸铵 促染
➢ 结构分类
➢ 偶氮结构 ✓ 单偶氮：匀染性好，但湿牢度较差 ✓ 双或多偶氮：之间无共轭双键，色浅，湿牢度较好
羊毛结构与性质
➢ 羊毛化学结构 ✓ 主链由20种左右氨基酸通过肽键连接而成 ✓ 侧链上有氨基、羧基、等电点
羊毛面料扫描电镜
➢ 形态结构-----皮质层、髓质 层、鳞片层
羊毛纤维扫描电镜
➢ 化学性质----不耐碱、不耐高温
一.羊毛吸附曲线 1、两性性质及吸酸饱和值
✓ 氨基→吸酸 ✓ 羧基→吸碱
反应如下：
➢ 尖染效应----毛尖染色时浓时淡的现象
• 毛尖受日光、空气、雨水和摩擦作用----化学组成变化 • 细；鳞片少？
✓ 强酸性染料----毛尖颜色浅，毛根颜色深
强酸性染料分子小，单离子状态→能进入毛根、毛尖； 水洗时毛尖因鳞片少，保护作用小部分染料容易脱落。
✓ 弱酸性染料----毛尖颜色深，毛根颜色浅
羊毛 PI 4.2～4.8
✓ 加酸滴定→-COO-基接受溶液中的H+成为-COOH，羊毛开始 带正电荷；
✓ pH值下降到1左右→羊毛纤维上-COO-全部变成-COOH→吸 酸达到平衡；
羊毛吸酸饱和值 ✓ 整个滴定过程中羊毛纤维吸收质子的数值与其氨基含量基
本一致； ✓ 当pH值<1，则酰胺键也吸酸
三 染色工艺
（一）强酸性染料染羊毛
1.染色配方：
✓ 染料 ✓ 元明粉 ✓ 66ｏBe，H2SO4 ✓ pH值 ✓ 100℃*60 min
X% 10～20% 2～4% 2～4
2.工艺因素分析
➢ 元明粉 缓染作用
✓ 用量根据颜色深浅决定 • 浅色，用量高 ←浅色要求匀染性好； • 深色, 则反之。
2、吸碱现象
✓ pH值 > PI→羊毛上NH3+开始吸附OH—，纤维带负电荷； ✓ pH值↑一定值时→NH3+全部转变成NH2→吸碱达到平衡
二.染色原理
1.强酸性染料染羊毛 染色pH值为2～4，小于羊毛等电点（4.2～4.8） →羊毛带正电荷
染液中存在反离子
第4章 酸性染料、酸性媒染染料 及酸性含媒染料染色
4-1 Biblioteka Baidu述
一、定义
酸性染料 媒染染料 酸性媒染染料 酸性含媒染料
借助于媒染剂上染
能与某些金属媒染剂形成稳定螯合物的 酸性染料。与金属媒染剂→色牢度↑
事先将某些金属离子引入酸性染料母体中，成为金属络合染料。
二、染色特点 酸性染料 ✓ 色谱齐全，色泽鲜艳 ✓ 使用方便，工艺简单 ✓ 湿牢度较差，需固色处理
酸性媒染染料
✓ 色谱齐全，价廉 ✓ 工艺复杂----媒染、染色 ✓ 重铬酸盐媒染剂----污染
环境、色光不艳 ✓ 湿牢度、日晒牢度好
酸性含媒染料 ✓ 工艺简单，使用方便
✓ 湿牢度、日晒牢度好
✓ 色泽鲜艳度一般
✓ 金属离子（铬、钴）是否游离
三.分类及结构
1、酸性染料 应用分类 p129 表6-1 强酸性浴染色的酸性染料 pH值 2～4，羊毛 弱酸性浴染色的酸性染料 pH值4～6，羊毛，真丝，锦纶 中性性浴染色的酸性染料 pH为6～7，羊毛，真丝 结构特点 染料分子结构、染料在水溶液中的状态
2.弱酸性染料染羊毛 染色pH值为4～6 ? PI
✓ pH < pI 染料-纤维结合力 离子键、氢键、范德华力
✓ pH = pI
染料-纤维结合力：离子键、氢键、范德华力 ✓ pH > pI
染料-纤维结合力：氢键、范德华力
3.中性浴染色酸性染料染羊毛 染色pH值为6～7
> 羊毛pI
染料-纤维结合力 氢键、范德华力
弱酸性红B 弱酸性黄GN 98%HAC 匀染剂AN 元明粉
➢ 匀染剂 ➢ 元明粉 ➢ 98%HAC
匀染作用
促染作用 调节pH 4～6
pH值高低取决于颜色的深浅和染料匀染性的好坏
✓ 颜色深
要求酸多，即pH低 → 染座↑
✓ 颜色浅 正好相反 ✓ 染料匀染性差
要求上染速率低，酸少。
3.升温曲线
始染温度 较高
升温速率 较慢
保温温度、时间 基本一致
4.工艺举例（全毛毛线，大红色）
之间有共轭双键，色深，湿牢度较好 ➢ 三芳甲烷：浓艳，日晒差，匀染性差。 ➢ 蒽醌：匀染性较好，日晒较好，湿牢度随结构变化较大。 ➢ 杂环结构
2、酸性媒染染料
3、酸性含媒染料 ✓ 1：1 金属络合染料 ✓ 1：2 金属络合染料
pH 2～2.5
羊毛
pH 6～7 羊毛、真丝、锦纶
４-2 酸性染料染羊毛
✓ Cl-、SO42-、D→ 受羊毛纤维引力
✓ 扩散速率：
→向纤维表面扩散→占据染座
Cl- > SO42- > D-
✓ 纤维亲和力 D-> SO42- > Cl-
染料与纤维: 离子键结合
元明粉:
起缓染作用
强酸性染料染羊毛,酸作用 pH值下降 → NH3+增加 → 染座增加 →上染率增加 →上染速率增加→匀染性下降
性能 对纤维亲和力、湿牢度、匀染性、移染性、元明粉、耐缩绒性
酸性染料应用分类及性能
性能
强酸性浴染色的 酸性染料
分子结构
较简单
相对分子质量
小
磺酸基在分子中的比例 较多
溶解性与聚集度
好，基本不聚集
对纤维的亲和力
较小
匀染性
好
移染性
好
湿牢度
较差
耐缩绒性
不好
染液pH值
2.5-4
染羊毛常用酸剂
硫酸
元明粉的作用
3.工艺举例(全毛毛线，藏青色)
酸性蓝BGA 酸性藏青GGR 66ｏBe，H2SO4 元明粉 100℃
0.38% 1.05% 2% 10%
（二）弱酸性染料
1.染色配方
✓ 弱酸性染料 X%；
✓ 匀染剂
0～0.5%;
✓ 元明粉
5～10%；
✓ 98%HAC
1～2%;
✓ pH值4～6*100℃
2.工艺因素分析
✓ 阴离子型渗透剂？
➢ 硫酸 控制pH值，用量根据颜色深浅决定 浅色（对匀染要求高）：上染速率慢→+NH3少→硫酸用量低。 深色：上染率高，+NH3多→硫酸用量高。硫酸分二次加， 或先加醋酸，后加硫酸，以提高匀染性。
➢ 渗透剂
羊毛鳞片层对染料的扩散起阻碍作用，可促进染料扩散 起缓染作用 ➢ 温度
• 始染温度低； • 升温较快； • 保温温度高，时间较长（与鳞片层有关；加强移染）
缓染
弱酸性浴染色 的酸性染料 较复杂 中等 较少 稍差，聚集 较大 中等 较差 中等 较好 4-5 醋酸 缓染作用小
中性浴染色的 酸性染料 较复杂 较大 小 差，低温聚集 很大 差 很差 较好 很好 6-7 硫酸铵 促染
➢ 结构分类
➢ 偶氮结构 ✓ 单偶氮：匀染性好，但湿牢度较差 ✓ 双或多偶氮：之间无共轭双键，色浅，湿牢度较好
羊毛结构与性质
➢ 羊毛化学结构 ✓ 主链由20种左右氨基酸通过肽键连接而成 ✓ 侧链上有氨基、羧基、等电点
羊毛面料扫描电镜
➢ 形态结构-----皮质层、髓质 层、鳞片层
羊毛纤维扫描电镜
➢ 化学性质----不耐碱、不耐高温
一.羊毛吸附曲线 1、两性性质及吸酸饱和值
✓ 氨基→吸酸 ✓ 羧基→吸碱
反应如下：
➢ 尖染效应----毛尖染色时浓时淡的现象
• 毛尖受日光、空气、雨水和摩擦作用----化学组成变化 • 细；鳞片少？
✓ 强酸性染料----毛尖颜色浅，毛根颜色深
强酸性染料分子小，单离子状态→能进入毛根、毛尖； 水洗时毛尖因鳞片少，保护作用小部分染料容易脱落。
✓ 弱酸性染料----毛尖颜色深，毛根颜色浅
羊毛 PI 4.2～4.8
✓ 加酸滴定→-COO-基接受溶液中的H+成为-COOH，羊毛开始 带正电荷；
✓ pH值下降到1左右→羊毛纤维上-COO-全部变成-COOH→吸 酸达到平衡；
羊毛吸酸饱和值 ✓ 整个滴定过程中羊毛纤维吸收质子的数值与其氨基含量基
本一致； ✓ 当pH值<1，则酰胺键也吸酸
三 染色工艺
（一）强酸性染料染羊毛
1.染色配方：
✓ 染料 ✓ 元明粉 ✓ 66ｏBe，H2SO4 ✓ pH值 ✓ 100℃*60 min
X% 10～20% 2～4% 2～4
2.工艺因素分析
➢ 元明粉 缓染作用
✓ 用量根据颜色深浅决定 • 浅色，用量高 ←浅色要求匀染性好； • 深色, 则反之。