阳离子染料
阳离子染料总结
阳离子染料总结引言阳离子染料是一类具有阳离子性质的染料，其分子中含有带正电荷的基团。
阳离子染料广泛应用于纺织、皮革、印刷、油漆、墨水等领域，因其良好的染色性能和稳定性而备受青睐。
本文将对阳离子染料的特点、分类、应用以及相关研究进行总结。
特点阳离子染料具有以下几个特点：1.高染色力：阳离子染料分子中的正电荷基团与纤维物质中的负电荷基团相吸引，使得阳离子染料与纤维物质之间形成稳定的结合。
这种结合方式使阳离子染料的染色力更强，染色效果更加显著。
2.稳定性强：阳离子染料分子中的阳离子基团增加了其分子的稳定性，使得阳离子染料在多种环境下都能保持其染色效果。
例如在酸性条件下，阳离子染料与纤维物质的结合更为牢固，不易褪色。
3.易溶解：阳离子染料分子一般具有较好的溶解性，可以方便地与溶剂或水相混合，形成染料溶液。
这方便了阳离子染料的加工和应用。
分类根据阳离子染料分子中的阳离子基团不同，可以将其分为以下几类：1.三偶氮类阳离子染料：该类阳离子染料分子中的阳离子基团为三偶氮基团，常用的有亮胭脂红、中性红等。
这类染料以其明亮丰富的颜色而广泛应用于纺织、皮革等多个领域。
2.亚胺类阳离子染料：该类阳离子染料分子中的阳离子基团为亚胺基团，常用的有基本蓝1号、基本蓝9号等。
这类染料具有较高的染色力和稳定性，常用于纺织品的染色。
3.重氮类阳离子染料：该类阳离子染料分子中的阳离子基团为重氮基团，常用的有光黄G、压花紫等。
这类染料具有鲜艳的颜色，可以应用于纺织品和印染等行业。
应用阳离子染料具有广泛的应用领域，下面列举几个常见的应用示例：1.纺织品染色：阳离子染料具有高染色力和稳定性，常用于纺织品的染色。
纺织品经过阳离子染料的染色后，色彩鲜艳，牢固度高，不易褪色。
2.皮革加工：阳离子染料可用于皮革的染色和涂覆。
其染色效果明亮，色牢度高，可以为皮革产品增添丰富的色彩。
3.墨水制备：阳离子染料可以应用于墨水的调配。
阳离子染料的高染色力和溶解性使其成为墨水的理想成分。
阳离子染料染色
阳离子染料
强酸性第三单体酸性基受染浴pH值的影响不大。
弱酸性第三单体酸性基要受到染浴 pH值的影响，当染浴 pH值较低时，弱酸性基的电离会受到抑制。
二、吸附等温线和上染速率 1. 吸附等温线: 属于单层、定位、化学吸附， 成盐机理。属于朗謬尔型吸附等温线。 教材196页图8-2。
2. 上染速率：上染速率快，初染率高，移染性差， 不匀染现象严重。
上染速率快 亲和力高 匀染性差
上染速率慢 亲和力低 匀染性好
张力和压力。
3. 腈纶纤维的超分子结构
腈纶纤维没有真正的晶区，只有侧向相对有序的准晶区。 准晶区与非晶区无严格的分界面。
第二节 阳离子染料染腈纶的基本理论
一、染色机理
由于腈纶中的第三单体酸性基团的存在和氰基的电子结构 特征，腈纶纤维在染浴中表面带有负电荷，当腈纶进入阳 离子染料的染液中发生下列过程： 1. 染浴中染料阳离子向腈纶纤维表面移动并通过扩散边界 层向纤维表面扩散。
Ａ、隔离型：
O NHCH3
阳离子蓝FGL
O
CH2SO4NHCH2CH2CH2N+(CH3)2
染料母体 ( 发色体系 ) 发色体系：蒽醌、偶氮
隔离基
阳离子基
共轭型的阳离子染料：阳离子染料分子中的正电荷贯穿于 整个共轭体系中, 正电荷是离域的（常称为离域型阳离子 染料），电子流动贯通。颜色鲜艳，匀染性好，耐晒牢度 较差。染料敏感（对 pH 、热等）。共轭型阳离子染料是 阳离子染料中的主要类型，其染料品种众多。阳离子染料的扩ຫໍສະໝຸດ 上染—OOC-腈纶—O
3S-腈纶
染浴温度超过 Tg，随着温度的升高染料向纤维 内部的扩散迅速增大。
扩散进入纤维内部的阳离子染料与腈纶纤维上带负电 的酸性基结合。
第十二章-阳离子染料
H3C N
C
CH CH
N CH2CH2CN
POCl3 阳离子蓝
新型阳离子染料
迁移型阳离子染料 所谓迁移性阳离子染料是指一类结构比 较简单，分子量和分子体积较小，而扩散性和匀染性能良好的 染料，目前已经成为阳离子染料中的一个大种类。其优点如下：
具有较好的迁移性和匀染性，对腈纶无选择性，可以应用
Y C CH CH N N R2 R1 Y C CH CH N N R2 R1
如阳离子桃红 FG 具有这样的结构。
CH3 C + N C CH CH N CH2CH2Cl Cl CH3 CH3
CH3
（4）氮杂菁。三甲川菁类染料分子中一个或几个甲川基被氮原子取代，得到氮 杂菁染料。根据甲川基取代数不同，分别称为一氮杂菁、二氮杂菁和三氮杂菁。二 氮杂菁又有对称型和非对称型两种，以非对称型比较重要，结构通式表示如下：
N
H3C C
CH3 C
+
CH N N CH3
OCH3 CH3SO4 黄色
N CH3 CH3 N
+
CH3 N N N SO2
C
N CH3 H3CO S C N N
+
CH3SO4
红色
偶氮染料和噁嗪系染料。
N(C2H4Cl)2
N CH2CH2OH Cl 蓝色
分散性阳离子染料
为了适应腈纶纤维和其他合成纤维混合纺织物的染色，出现
的给电子基，另一端是含氮的吸电子基，相当于脒离子（—
N=CH—N—）的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子，n为
零或整数。
Y C + N CH CH2 CH n C N Y
《阳离子染料》课件
03 阳离子染料的性能
颜色与色牢度
总结词
阳离子染料具有良好的颜色表现和色牢度，能够提供鲜艳、 持久的染色效果。
详细描述
阳离子染料在染色过程中能够与纤维紧密结合，不易褪色或 迁移，因此具有较高的色牢度。这种特性使得阳离子染料特 别适合用于需要长期保持鲜艳度的纺织品染色。
溶解性与稳定性
总结词
阳离子染料具有良好的溶解性和稳定性 ，能够在染色过程中保持稳定的性能。
历史与发展
历史
阳离子染料最早起源于20世纪50年代 ，经过多年的研究和发展，已经成为 一种重要的染料品种。
发展
随着环保要求的提高和新型纤维的不 断涌现，阳离子染料也在不断改进和 优化，以满足市场需求。
分类与应用
分类
阳离子染料按照结构可以分为偶氮型、蒽醌型、杂环型等，按照色泽可以分为 碱性紫、碱性蓝、碱性棕等。
天然皮革染色
阳离子染料可用于天然皮革如牛皮、羊皮等 的染色，能赋予皮革鲜艳的色泽和良好的耐 光、耐气候性能。
人造皮革染色
人造皮革如PU革、PVC革等也可使用阳离 子染料染色，具有良好的染色效果。
在食品包装中的应用
塑料薄膜染色
阳离子染料可用于塑料薄膜的染色，如聚乙烯、聚丙烯等，提高食品包装的视觉效果。
全球阳离子染料市场规模
近年来，随着纺织品市场的不断扩大，全球阳离子染料市场规模持 续增长。
区域市场分布
亚洲地区是全球最大的纺织品生产区域，因此也是阳离子染料的主 要消费市场。
市场趋势
环保意识的提高和可持续发展需求的增加，促使阳离子染料市场向 更加环保、可持续的方向发展。
技术创新与挑战
要点一
技术创新
04 阳离子染料的应用
阳离子染料
处
方
合
理
四、配伍性
1. 配伍现象 由于阳离子染料在腈纶纤维上吸附上染成盐机理即染座机 理, 因而阳离子染料的拼色与单色染色时的情况差异较大。不 同结构的阳离子染料对纤维的亲和力不同，同时其在纤维内 相中的扩散速率也有差异; 亲和力高的阳离子染料，染色初始 阶段一般在纤维表面吸附速率快，但在纤维内相中的扩散速 率慢，同时也容易取代纤维上已上染的亲和力低的染料 ;上染 速率快的先占有染座而上染速率慢的后占有染座。 阳离子染料拼色时，就会产生“竞染”现象。由于各染料 的“竞染”，导致在上染过程中染浴和纤维上各拼色染料的 比例时刻发生变化，产品色泽不一，难以达到理想的拼色效 果。 因而在拼色时，要考虑所选染料的配伍性。
[S]f意义: 表征和评价纤维可染性的重要指标，是 纤维本身的一种特性常数。 实际应用： [S]f ≥2 容易染成浓色。 [S]f ＜1.4仅适于中淡色品种。
兰化腈纶［S］f =2.3 金山腈纶［S］f =2.6
2. 阳离子染料的染色饱和浓度[S]D
阳离子染料的染色饱和浓度（[S]D），指能使给定
腈纶阳离子染料染色饱和值（[S]f）的测定，采用SDC推
荐的方法，并用稳定性更高的亚甲基蓝（C.I.Basic Blue
9）代替孔雀绿（C.I.Basic Green 4）作为标准染料。
贝克曼（Beckmann）法：以相对分子质量为 400、亲和 力较高的阳离子染料，在pH值为4.5，浴比为100∶1的条 件下，染浴中用足量染料使平衡上染百分率达到 95%时，
教材195页式8-3.
染色处方验算公式： P1× f1+P2× f2+× P3× f3….+PR× fR D.C. ≤ Sf
第13章 阳离子染料
染料母体
隔离基
阳离子
阳离子红GTL( C.I.Basic Red 18 )
Байду номын сангаас
第十三章 阳离子染料
2、蒽醌型阳离子染料 在蒽醌染料分子中引入与共轭发色体系相隔离的阳离子 基团。主要以蓝色为主，染色牢度好且色泽较浓。 羰基与1,4位上的氨基或羟基形成氢键，有利于提高染料 的耐光牢度。
第十三章 阳离子染料 主要内容
§13.1 引言 §13.2 阳离子染料的结构类型 §13.3 阳离子染料的应用类型 §13.4 阳离子染料的配伍值
第十三章 阳离子染料
§13.1 引言 阳离子染料是一类能在水溶液中电离生成阳离子色素的 染料。主要用于含酸性基团的聚丙烯腈纤维（即腈纶） 及其混纺织物，是聚丙烯腈纤维的专用染料，也可用于 阳离子染料可染的改性涤纶、锦纶、丙纶等的染色。 一、腈纶纤维的结构与与染色性能 聚丙烯腈纤维是以丙烯腈（CH2=CHCN）为主要单体的 共聚物。在腈纶纤维中常加入第二、第三单体共聚，降 低大分子结构紧密性，提高纤维的柔韧性，改善手感及 染色性能等。
第十三章 阳离子染料
2、应用性能 色泽：深、浓、艳，发色强度高。颜色主要为紫、蓝、 绿 牢度：耐洗、耐光、耐酸碱牢度均较差。在腈纶上染色 牢度有所提高。 适用范围：腈纶，蚕丝、羊毛、锦纶上有少量应用。
第十三章 阳离子染料
3、三芳甲烷染料的合成 含两个氨基的三芳甲烷染料——孔雀绿。 用苯甲醛与芳胺进行羰基亲核加成缩合反应合成
阳离子橙2GL(C.I. Basic Orange 22)
5–6级
第十三章 阳离子染料
氮杂菁和氮杂半菁染料：由于-CH=由-N=取代，电子云 的活动性大大降低，染料的耐光牢度大大提高。
阳离子染料
二、对PH值的敏感性
一般阳离子染料稳定的pH值范围是 2.5-5.5。 当pH值较低时，染料分子中的氨基 被质子化，由给电子基转变为吸电子基， 引起染料颜色发生变化； 若pH值较高，阳离子染料可能形成 季铵碱，或结构被破坏，染料发生沉淀、 变色或者褪色现象。
三、阳离子染料的配伍性
阳离子染料对睛纶的亲和力比较大， 在纤维中的迁移性能不好，难以匀染。 不同染料对同一纤维的亲和力不同， 在纤维内部的扩散速率也不相同，当上 染速率差别较大的染料进行拼混时，染 色过程中容易发生色泽变化、染色不匀 的现象；而上染速率接近的染料拼混时， 它们在染浴里浓度比例基本不变，使产 品的色泽保持一致，染色比较均匀。 这种染料拼染的性能称为染料的配伍性。
第九章 阳离子染料
张晓莉
主要内容
第一节 引言 第二节 阳离子染料的结构分类 第三节 阳离子染料的性能
第一节 引言
阳离子染料—— 是一类能在水溶液中电离 生成阳离子色素的染料。 （也称碱性染料、 盐基染料） 最早生产的合成染料；如苯胺紫、结晶紫、 孔雀石绿等； 是聚丙烯腈纤维的专用染料； 也可用于阳离子染料可染的改性涤纶、锦纶、 丙纶等的染色； 具有色谱齐全、色泽浓艳、给色量高、耐光 牢度及耐洗牢度高的特点，但不易染匀；
第二节 阳离子染料的分类
一、按化学结构分类
阳离子染料的母体分为偶氮型、蒽醌型、 三芳甲烷型及菁类等。 根据带正电荷基团在共扼系统中的位置， 阳离子染料可以分为隔离型和共轭型两 大类。
R1
Dye
CH2CH2 N R2 X R3 隔离型通式
C CH CH CH C N 共扼型通式
N
X
1、隔离型阳离子染料
正电荷集中，容易和纤维结合， 上染百分率和上染速率都比较 高，但匀染性欠佳。一般色光 偏暗，摩尔吸光度较低，色光 不够浓艳，但耐热和耐晒性能 优良，牢度很高，常用于染中、 淡色。
阴离子染料和阳离子染料
阴离子染料和阳离子染料是两种不同类型的染料，它们在染色过程中具有不同的化学性质和行为。
阴离子染料是一种带有负电荷的染料，通常以阴离子形式存在。
它们在染色过程中与纤维表面的正电荷相互作用，通过静电引力吸附在纤维表面。
阴离子染料的分子结构通常包含酸性基团，如羧酸、磺酸等，这些基团可以与纤维表面的正电荷产生静电相互作用。
阴离子染料主要用于纤维素纤维的染色，如棉、麻、粘胶等。
由于纤维素纤维表面带有正电荷，因此阴离子染料可以很容易地吸附在纤维表面，从而实现染色。
阳离子染料是一种带有正电荷的染料，通常以阳离子形式存在。
它们在染色过程中与纤维表面的负电荷相互作用，通过静电引力吸附在纤维表面。
阳离子染料的分子结构通常包含碱性基团，如氨基、季铵盐等，这些基团可以与纤维表面的负电荷产生静电相互作用。
阳离子染料主要用于蛋白质纤维的染色，如羊毛、蚕丝等。
由于蛋白质纤维表面带有负电荷，因此阳离子染料可以很容易地吸附在纤维表面，从而实现染色。
除了纤维素纤维和蛋白质纤维外，还有一些合成纤维也具有带电性质，如尼龙、涤纶等。
这些合成纤维表面带有负电荷，因此可以使用阳离子染料进行染色。
在使用阴离子染料和阳离子染料进行染色时，需要注意以下几点：选用合适的染料和纤维类型：阴离子染料适用于纤维素纤维的染色，而阳离子染料适用于蛋白质纤维的染色。
对于合成纤维，需要根据其带电性质选择合适的染料。
控制染色条件：染色条件如温度、pH值、电解质浓度等都会影响染料的吸附和扩散，从而影响染色效果。
因此，需要根据纤维类型和染料性质选择合适的染色条件。
注意染色后的洗涤和保养：染色后的洗涤和保养对于保持染色效果和延长织物寿命非常重要。
需要选择合适的洗涤剂和洗涤条件，避免对织物造成损伤。
总之，阴离子染料和阳离子染料是两种不同类型的染料，它们在染色过程中具有不同的化学性质和行为。
在使用这两种染料进行染色时，需要根据纤维类型和染料性质选择合适的染色条件和洗涤保养方法，以确保染色效果和织物寿命。
第十一章阳离子染料
YOUR SITE HERE
隔离型阳离子染料
O
NHCH3
CH3SO4 O NHCH2CH2CH2N(CH3)3
阳离子蓝FGL
H N + N CH3 N N N(CH3)2 Cl
O2N
Cl CH3 N＝N N C2H4N(CH3)3 Cl
阳离子红M-RL
阳离子红GTL
YOUR SITE HERE
共轭型阳离子染料
阳离子黄X-6G
苯乙烯类，分子结构中有苯乙烯结构，也是半菁，其通式如下：
Y C CH CH N N R2 R1 Y C CH CH N N R2 R1
这类染料分子中只有一个吲哚杂环，共轭双键体系比菁类短，而比半菁长，
故主要是红色。色泽比较鲜艳，但日晒牢度不佳，是腈纶纤维常用的染料。
YOUR SITE HERE
CDP---阳离子可染涤纶（加入少量第三组分SIPM，即间苯二甲酸二甲酯5磺酸钠) ECDP---常压阳离子染料沸染涤纶。用SIPM为改性剂的CDP纤维,其结构仍较紧密,染色还 需要在高温高压条件下进行,能耗大,设备复杂等缺点,而且不能与羊毛、蚕丝等混纺或交 织染色。因此若需要常压可染则还应加入第四组分，增大纤维中的非晶区和改善非晶区 大分子的活动性,来降低聚酯大分子的刚性，从而获得阳离子染料常压沸染的染色效果。 第四单体一般为聚乙二醇、间苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、丁二醇等。
N(C2H4Cl)2 Cl
N CH2CH2OH 蓝色
YOUR SITE HERE
第三节 新型阳离子染料
改性合成纤维用阳离子染料
适用于改性聚酰胺纤维的阳离子染料
有下列结构：黄色是共轭型甲川系染 料，红色为隔离型偶氮染料，蓝色是
O NHC3H6N(CH3)3 蓝色 CH3 N C N + N CH3 N 红色 N C2H4N+(CH3)3 C 2H5 2I O NHC3H6N(CH3)3 2Cl
01 碱性阳离子染料
阳离子染料一、定义。
阳离子染料，是纺织染料的一种，又称碱性染料或盐基染料。
阳离子染料可溶于水，在弱酸性水溶液（染浴）中电离，生成带正电荷的有色离子（有机碱类），该离子与织物中第三单体的酸性基团（阴性基团，如磺酸基、羧酸基等）结合而生成盐，牢固地附着于纤维上，从而使纤维染色。
阳离子染料对聚丙烯腈纤维有很高的亲和力，是腈纶纤维的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。
二、发展历程。
碱性染料只是阳离子染料的一种，酸性染料是阴离子染料的一种。
一般的阳离子染料，是含有胺基的盐类，其阴离子为酸根离子，电离后带正电荷，加入中性盐会起缓染的作用，防止染色不均匀产生色斑色条。
老的碱性染料，主要用于染纸张和蛋白质纤维。
20世纪50年代随着腈纶的问世（德国拜耳公司），出现了一批专门用于腈纶染色的碱性染料，并称之为阳离子染料。
由于碱性染料上染纤维后耐光色牢度和耐洗色牢度较差，现在已很少用于织物的染色，主要用于文教用品、纸张的着色及制造色淀（可溶性染料在无机碱中沉淀而生的颜料，不溶于水）。
世界上生产染料的发达国家，其生产的阳离子染料和碱性染料产量的总和，只占染料总产量的10%以下，我国只占1%左右。
阳离子染料中，以X型三原色和阳离子桃红FG及艳红5GN为产量较大的品种。
2三、类型和特点。
按应用性能，阳离子染料分普通型、X型和M型。
按化学结构，可分为隔离型和共轭型两个系统。
隔离型：染料分子中的正电荷通过隔离基和染料的发色团的共轭体系相连接，正电荷是固定在季铵盐的氮原子上。
共轭型：染料分子中的正电荷是染料发色团共轭体系的组成部分，正电荷不是固定在某个原子上，而是可以移域的。
按发色基团，可分为偶氮染料、三芳甲烷染料、蒽醌染料以及杂环化合物等多种类型。
四、染色方法和机理。
阳离子染料是丙烯腈纤维（腈纶/人造羊毛）的专用染料，此外也可用于改性涤纶和锦纶的染色和印花。
染色方法是在弱酸性（pH值在4.5左右）的浴缸中，以醋酸和醋酸钠为缓冲剂，在电介质和适量助剂存在下，接近沸腾染色。
第十二章 阳离子染料
如阳离子桃红 FG 具有这样的结构。
CH3 C + N C CH CH N CH2CH2Cl Cl CH3 CH3
CH3
（4）氮杂菁。三甲川菁类染料分子中一个或几个甲川基被氮原子取代，得到氮 杂菁染料。根据甲川基取代数不同，分别称为一氮杂菁、二氮杂菁和三氮杂菁。二 氮杂菁又有对称型和非对称型两种，以非对称型比较重要，结构通式表示如下：
的给电子基，另一端是含氮的吸电子基，相当于脒离子（—
N=CH—N—）的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子，n为
零或整数。
Y C + N CH CH2 CH n C N Y
（1）菁（碳菁） ，其通式表示如下：
Y + N C CH CH CH C N N Y Y C CH CH CH C Y + N
Cl
N(CH3)3
CH3 N
O2N N2 Cl
Cl CH3 O2N N＝N－ N C2H4N+(CH3)3 Cl
C2H4N (CH3)3 Cl
+
-
这类染料具有优良的耐晒牢度和 pH 稳定性，但不及共轭型阳离子染料那样浓艳，着色力 也差些。
（二）隔离型蒽醌阳离子染料 如阳离子蓝 FGL：
O NHCH3
CH3 S C N CH3 N N CH C N CH3 N
SO3 黄色
S C N CH3 N N C C N CH3
SO3 红色
CH3O
S C N CH3 N N N(CH3)2
SO3 黄色
活性阳离子染料
活性阳离子染料是一类新型阳离子染料。在共轭型或隔离型
染料分子上引入活性基后，赋予这类染料以特殊的性能，尤其 在混纺纤维上不但仍保持鲜艳的色泽，同时可染多种纤维。如 下几种形式的结构较多。
《阳离子染料染色》课件
染色工艺流程
工艺流程
前处理
阳离子染料染色工艺流程包括前处理、染 色、后处理等步骤。
前处理包括退浆、煮练、漂白等工序，目 的是去除纤维表面的杂质，提高纤维的润 湿性和渗透性。
染色
后处理
染色过程中需要注意染液的浓度、温度、 pH值等参数，以及染色的时间和方式。
后处理包括水洗、柔软处理、防皱处理等 步骤，目的是去除多余的染料和化学药剂 ，提高织物的外观和手感。
根据阳离子染料的分子量，可以分为低分子量 和高分子量阳离子染料，不同分子量的阳离子 染料具有不同的染色性能和用途。
阳离子染料的用途
阳离子染料主要用于酸性纤维 的染色，如丝绸、羊毛、兔毛 等，也可用于合成纤维的染色 ，如涤纶、锦纶等。
阳离子染料可用于单色染色、 拼色染色、色织物染色等多种 染色工艺，具有广泛的用途。
智能染色技术
结合人工智能、大数据等先 进技术，实现染色过程的智 能化控制和管理，提高生产 效率和降低成本。
拓展应用领域
阳离子染料染色技术在纺织 、皮革、纸张等领域有广泛 应用，未来可进一步探索其 在其他领域的应用可能性。
REPORT
THANKS
感谢观看
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
《阳离子染料染色》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 引言 • 阳离子染料基础知识 • 染色原理与技术 • 染色效果与质量控制 • 应用案例与效果展示 • 安全与环保问题 • 总结与展望
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
阳离子染料
阳离子染料染色匀染方法
阳离子染料染色匀染方法-分段升温法：
在每个升温段之间，可以保温一段时间，然后再升温至100℃染色， 利于匀染。 85~90 ℃保温10~15min 95℃或97℃保温20~30min 保温后上染速率增加很多，保温时间定增加 保温后上染速率没有增加，保温可以取消或另找保温温度
阳离子染料染色匀染方法
1.是含酸性基团腈纶纤维的专用染料
2.是为了适应腈纶的染色，在碱性染料的基础上经改 进而发展起来的新型染料。
3.这类染料在水溶液中能离解成带正电荷的色素阳离 子，故称为阳离子染料。
阳离子染料结构
按 阳 离 子 基 团 的 结 构 特 征
如：阳离子红 如：阳离子黄GTL 2RL
1.共轭型
正电荷中心含在发色 结构中
阳离子染料染色方法
3.轧染 2.卷染 轧染染色主要用于腈纶丝束、毛条及腈纶混纺织 卷染染液的组成与浸染相似，除含有染料外，还有 物。腈纶织物受热容易变形，所以很少采用轧染。 醋酸、醋酸钠、元明粉、阳离子缓染剂等。染料的溶解法和 染液配制与浸染亦类同。60℃开始染色，染色4道后升温至 98～100℃，沸染8O～90min，再热水洗、皂洗、热水洗、温 水洗。所用设备应以能自动调节张力的等速卷染机为好，使 织物在染色过程中所受张力尽可能小，否则会影响织物手感。
染色时先将染料用使用量一半的醋酸调匀，加水调成浆状 染浴可由染料、醋酸、醋酸钠、缓染剂、无水硫酸钠等组 成，各助剂的用量可根据染色之深浅而有所不同。 后加沸水使染料溶解，然后将其他助剂及剩余醋酸加到染 浴中，再将溶解好的染料滤入染浴内，搅匀后即可染色。
染色后进行降温，其降温速率要缓慢，过快会影响手感。 染色后即可进行水洗，有的也可进行柔软处理，以增进手 感。 染色时间对染料的扩散及是否上染充分有很大的关系，时 间短，易造成环染，影响染色牢度，可根据所染色泽来确 定染色时间。
第十二章阳离子染料
1,3,3-三甲基-2-吲哚啉乙醛
③N-甲基苯并噻唑腙
S C N CH3 N NH2
退出
1．菁（碳菁） 其通式表示如下：
Y + N C CH CH CH C N N Y Y C CH CH CH C Y + N
CH3 C N
CH3
H 3C C
CH3
N(CH 3)2 C
[O ] [H ]
OH
OHH+
(H 3C) 2N
C
N(CH 3)2
退出
• 要改善三芳甲烷染料的耐光牢度，通常可在染 料分子上引入氰乙基等基团，降低氨基的碱性； 或制备分子结构不对称的染料。(p182)
CH3 NCH2CH2C CH C Cl 绿色，耐光牢度6级 CH3 NCH2CH2CN
C CH3O NH C C N CH3
绿色，耐光牢度5级
退出
（二）杂环类
分子中由氧、硫、氮等组成杂环蒽类结构：
R2N X Y N R2
1．吖嗪类（二氮蒽）结构
大多为红色、兰色和黑色。较重要的是藏红花T，它 的结构如下： (CH3)2N N N(CH3)2 具有鲜艳的蓝光粉 红色，但耐光牢度 N 差，多用于皮革和 纸张的着色
S C N CH3 N N C C N CH3
SO3 红色
CH3O
S C N CH3 N N N(CH3)2
SO3 黄色
分散型阳离子染料 在染液中近似非离 子的表现，常被人 们用来与分散染料 或阴离子型染料如 弱酸性染料同浴一 步法染色。
退出
四、活性阳离子染料
• 在共轭型或隔离型染料分子上引入活性基后，赋予这 类染料以特殊的性能，尤其在混纺纤维上不但仍保持 鲜艳的色泽，同时可染多种纤维。 (一) 用甲撑或乙撑基将活性基酰胺基联接在染料分子的季 铵基上
第十一章阳离子染料
第十三章 阳离子染料
LOGO
➢ 阳离子所染纤维-----腈纶
➢ 腈纶旳构成
一般具有85%以上旳丙烯腈与少许其他一种或两种单体 旳共聚物为原料所制成。
若丙烯腈含量为35-85%旳则称为变性聚丙烯腈纤维。 第一单体:丙烯腈，对纤维旳许多化学、物理和机械性能起 主要决定作用。
LOGO
第二单体：中性单体,占3-12%,丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或 醋酸乙烯酯. 作用：减弱聚丙烯腈大分子间作用力，改善手感和弹性，克服 脆性，有利于染料分子进入纤维内部。
YOUR SITE HERE
概述
❖ 新型阳离子染料：开发对混纺纤维沾染性很小旳新品种。另外，伴随阳 离子染料可染型涤纶(CDP和ECDP)旳发展，研发了能满足CDP和ECDP染色 要求旳新型阳离子染料。
❖ 高性能阳离子染料：开发具有高pH值和湿热稳定性旳阳离子染料，以满 足印染技术旳发展和对织物性能要求。另外，阳离子染料旳毒性一般较 大，尤其是对水生物如鱼、藻类等，所以迫切需要开发低毒性旳阳离子 染料，尤其是可取代属于急性毒性染料旳阳离子染料。
YOUR SITE HERE
共轭型阳离子染料
❖ 3.菁类阳离子染料
根据甲川基两端杂环旳性质和甲川基中一种或几种碳原子被氮取代旳 情况，作为阳离子染料使用旳分为五类。
菁（碳菁），其通式表达如下：
Y C
+ N
Y CH CH CH C
N
Y
Y
C CH CH CH C
+
N
N
两个杂环相同旳为对称菁，如阳离子桃红FF，不相同步为非对称菁，如阳
N
R1 N
R2
此类染料分子中只有一种吲哚杂环，共轭双键体系比菁类短，而比半菁长， 故主要是红色。色泽比较鲜艳，但日晒牢度不佳，是腈纶纤维常用旳染料。
阳离子染料的名词解释
阳离子染料的名词解释阳离子染料是一种常见的染料类型，其分子结构具有带正电荷的离子性。
这类染料在化学结构上通常含有草酸、三苯甲烷等带阳离子基团的化合物。
阳离子染料具有许多独特的性质和广泛的应用领域。
一、阳离子染料的特性阳离子染料的最显著特点是其离子性质。
阳离子染料在水溶液中容易与阴离子结合，形成带电的分子结构，从而可以与纤维或其他材料表面上的带负电荷结合，实现染色效果。
这种特性使得阳离子染料在纺织、皮革、纸张等行业中得到广泛应用。
二、阳离子染料的应用领域1. 纺织行业阳离子染料在纺织行业中广泛应用于天然纤维（如棉、麻、丝）和合成纤维（如涤纶、锦纶）的染色过程中。
这些染料可以与纤维形成牢固的化学键合，使染色更加持久和耐洗，同时还能提供丰富多彩的色彩选择。
2. 皮革行业阳离子染料在皮革行业中也扮演着重要角色。
皮革染色往往需要耐久性较高的染料，以确保染色后的皮革在长期使用中不褪色或变色。
阳离子染料的离子性质使其能够渗透到皮革纤维的内部，与其形成稳定的化学键合，提供持久的染色效果。
3. 印刷和油墨行业阳离子染料在印刷和油墨行业中也得到广泛应用。
这些染料具有良好的色彩鲜艳度和覆盖性，并能与原材料中的填料等组分有效结合，提供明亮、持久的印刷效果。
4. 化妆品和个人护理产品阳离子染料也常用于化妆品和个人护理产品中。
例如，某些口红和指甲油中常含有阳离子染料，这些染料不仅能够提供丰富的颜色选择，还具有良好的耐久性和吸附性，使得化妆品在表面上能够更好地附着和持久。
三、阳离子染料的发展趋势随着环境保护意识的增强，对染料的要求也越来越高。
传统的染料制备方法通常涉及有害物质的使用与排放，这对环境造成了一定的负面影响。
因此，绿色和环保型阳离子染料的研究和开发成为当前的研究热点。
这些绿色阳离子染料采用环保原料，通过改进染料分子结构，实现对纤维的染色而不损害环境。
与此同时，近年来，有机太阳能电池等新兴领域的兴起也对阳离子染料提出了新的要求。
12阳离子染料
作业
• 一、名词解释
• 1、阳离子染料 • 2、隔离型阳离子染料 • 3、共轭型阳离子染料 • 4、菁染料（对称菁染料、不对称菁染料和半菁染料） • 5、氮杂菁染料 • 6、阳离子染料的配伍值
• 二、简答题
• 1、写出费雪氏碱和费雪氏醛的结构与合成过程。 • 2、简述隔离型和共轭型阳离子染料的区别及优缺点。 • 3、杜瓦规则的基本内容是什么？ • 4、简述阳离子染料有哪些结构特征适合于对腈纶纤维进 • 行染色。
Maxilon 蓝M—2G
Maxilon 红RL
• 二、改性合成纤维用阳离子染料 • 1、适用于改性聚脂纤维用的阳离子染料
黄色
红色
蓝色
• 2、适用于改性聚酰胺纤维的
黄色
红色
• 3、适用于改性聚脂纤维和聚酰胺纤维
• 三、分散型阳离子染料
将阳离子染料中的阴离子置换成分 子量较大的基团，使其溶解度下降， 几乎不溶，再加投入扩散剂形成分 散状态，与其他染料同浴时不产生 沉淀，仅上染腈纶和改性的合成纤 维，可以与分散染料同浴一起上染
§12阳离子染料 §12.1 引言
• 一、定义
分子中一般不含有磺酸基或羧基等水 溶性的基团，是四价胺盐正离子与小 分子的盐酸根、硫酸根、磷酸根成盐， 溶于水后电离出色素阳离子，是一种 可溶性的阳离子染料。又叫碱性染料, 也叫盐基染料.
• 二、适用对象：
适用于腈纶纤维织 物的染色和印花
• 三、染色的优缺点
染棉、毛、腈纶 及其混纺织物， 匀染性好，日晒
牢度优良
• 4、三嗪型活性阳离子染料
腈纶、阳离子可染型 聚脂纤维、含有氨基 或羟基的纤维都可以
染色。
• 五、新型发色团的阳离子染料 • 1、香豆素类阳离子染料
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
台 丽 纶
开士米纶F 奥 纶 杜 拉 纶 爱克斯纶H型
台湾省
日本 美 国 德 国 日 本
丙烯腈,丙烯酸甲酯
丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,甲基丙烯酸甲酯 丙烯腈,醋酸乙烯酯
乙烯基磺酸钠
异丁烯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 酸性染料可染
腈纶纤维的主要物理和化学性质
•
•
•
Ｔg:腈纶的玻璃化温度有二个,第一个Ｔg在80～100℃,代表纤维中低序区链
纤维的Ｓf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济合 理有指导意义
阳 离 子 染 料
纤维的Sf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济 合理有指导意义 饱和值低的腈纶，难以染得深色 染色时，染料的用量不能超过该染料在该纤维上的饱和值 拼色时，所用各染料的总和不应超过纤维的饱合值 即：[D1]f1+ [D2]f2+ [D2]f3+……≤Sf×D.C. [Dn]为染料浓度，fn为染料饱和值，Sf为纤维饱和值， D.C.为染色系数
10
0.5 ×0.58 合计: =0.29 1.8
阳离子染料的配伍值(K)
K值是阳离子染料染腈纶时的亲合力和扩散速率的综合指数.染料生 产厂家将阳离子染料按五个等级划分配伍值.K值大,染色速度慢,匀染 性好;配伍值小,上染快,匀染性差. 常用X型阳离子染料的各项性能 染料名称 嫩黄Ｘ－8GL 金黄Ｘ－ＧＬ 红Ｘ－ＧＲＬ 艳红Ｘ－５GN 红Ｘ－6B 桃红X-FG 兰Ｘ－GRRL 兰X-BL 翠兰X-GB 配伍值K 3.5 3 2.5 3 3 4 3 3 3.5 饱和因素f 0.75 0.61 0.56 0.5 0.19 0.46 0.4 0.43 0.75 ＰＨ稳定范围 2-5 3-6 2-7 2-7 4-6 3-7 2-5 2-7 3-8
阳离子染料染色方法介绍
腈纶纤维的主要物理和化学性质 阳 离 子 染 料 阳离子染料染色工艺 染色生产中常见问题及质量控制 毛 腈 染 色 方 法
腈纶纤维的主要物理和化学性质
腈纶主要是由聚丙烯腈组成,它是 由85%以上的丙烯腈和不超过15%第 二,第三单体共聚而成,经湿法或干 法纺丝制成.
腈纶纤维的主要物理和化学性质
阳 离 子 染 料
例: 深咖啡色 阳离子黄8GL(250%) 阳离子红GRL(250%) 阳离子艳蓝BL(200%) 醋酸 醋酸钠 染料用量% 1.0 1.2 0.21 3.5 1.0 f值 × 0.75 × 0.56 × 0.43 =0.75 =0.67 =0.09
元明粉
阳离子匀染剂1227 国产腈纶饱合值常数2.3
阳 离 子 染 料
阳离子染料的分类
Байду номын сангаас
普通性阳离子染料 X型 迁移型阳离子染料 M型 这类染料对腈纶的 上染与传统阳离染料没的本质区别,不同在于 染料上染后能够移染,自行调整达到匀染效果. 分散型阳离子染料 SD型 这类染料主要应用 在改性涤纶上．
阳 离 子 染 料
阳离子染料的饱和值(SD) SD是指阳离子染料在PH=4.5,浴比1:100,于100℃染色，当平衡上 染率达95%时,每100g纤维上染料的克数. 阳离子染料饱和因素(f) f = SF（碱性品绿的饱和值） SD（该阳离子染料的饱和值）
阳离子染料染色工艺
中性电解质的应用 ：缓染作用 电解质会使纤维的电位绝对值降低,降低纤维对染料的吸附速率。 它们的金属离子能与染料阳离子竞染，金属离子在染液中的扩 散性和在纤维中的扩散性高于染料阳离子，优先和纤维中的酸 性基团结合，然后逐渐被对纤维具有较大亲和力的染料阳离子 所取代。 电解质的阴离子可以抑制染料的电离，降低染液中染料阳离子 的浓度，所以电解质可起缓染作用。电解质的缓染作用比较弱， 用量随染色浓度而不同。
奥纶
开司米纶F 考特尔
1.6
3.6 3.5
腈纶纤维的主要物理和化学性质 阳 离 子 染 料 阳离子染料染色工艺 染色生产中常见问题及质量控制
毛 腈 染 色 方 法
阳 离 子 染 料
阳离子染料的染色原理
腈纶上的酸性基团电离，使纤维带负电荷： 腈纶—COOH→腈纶—COO-+H+ 腈纶—SO3H→腈纶—SO3-+H+ 负电荷的腈纶与带正电的阳离染料之间产生 静电引力 染料阳离子向纤维迁移并吸附在纤维表面 形成浓度差
腈纶纤维的主要物理和化学性质
阳 离 子 染 料
阳离子染料染色工艺
染色生产中常见问题及质量控制 毛 腈 染 色 方 法
阳离子染料染色工艺
染色配方:
阳离子黄X-GL 阳离子红X-GRL 阳离子兰X-BL 元明粉 1227 HAC+NaAC 分散剂IW x% y% z% 0～10% 1～2% 4～4.5 0.2%
不同聚丙烯腈的化学组成
名称 考 特 尔 兰化腈纶 金 山 腈纶 东 丽 纶 生产国家 英 国 中 国 中 国 日 本 第一,第二单体
丙烯腈92.5%,丙烯酸甲酯6.5% 丙烯腈93%,丙烯酸甲酯5.5% 丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,丙烯酸甲酯
第三单体 衣康酸1% 衣康酸1.5% 甲基丙烯磺酸钠 甲基丙烯磺酸钠
段热运动的转拆点;第二个Ｔg,在140～150℃,代表纤维中序区链段热运动的 转拆点. Ｓf:纤维饱和值是指100g腈纶在PH=4.5,100℃染色时,对孔雀绿的最大吸收量. 常用腈纶纤维的饱和值 纤维名称 考特尔 兰化腈纶 饱和值 2.8 2.3 纤维名称 台丽纶 开司米纶F 饱和值 2.1 2.7
阳离子染料染色工艺
• 匀染剂1227:具有阳离子基团的表面活 性剂.在染色上加入1227,就相当于加 入无色的阳离子染料.因此它的用量是 要通过f值计算才能确定的.
阳离子染料染色工艺
•染浴PH值对染影响:
•磺酸基或羧酸基电离数量的高低，不但影响纤维的染色饱和值，同时也影响染 料的上染速率。 •染浴pH值下降，可以降低纤维中酸性基团的离解，染料吸附量及上染速率较低。 pH值对染色饱和值及上染速率的影响以含羧基的腈纶较显著。 •通常染浅色时的酸用量比染深色时要高些，使pH值低些，以获得较好的匀染效 果。 •染深色时为了提高染料的上染百分率，酸用量宜少些。酸实质上是缓染剂，染 色时宜很好的控制染浴的pH值。 •一般染浴的pH值为4~4.5之间,因为pH值过高（碱性条件下），染料会发生色光 变化，甚至产生沉淀。染深色时，如果染浴的pH值太低，纤维中电离的酸性基 团少，会引起上染百分率的降低。 一般醋酸
金山腈纶
东丽纶
2.6
2.8
奥纶
杜拉纶
2.1
2.1
腈纶纤维的主要物理和化学性质
• V值:染色速率是表征腈纶纤维的一个重要的参数,直接关系 到染色的质量.V值大者玻璃化温度较低,上染速度较快,V 值小者,上染速度慢. • 常用腈纶的V值
名称 V值 名称 V值
兰化腈纶
金山腈纶 杜拉纶
1.9
6.4 1.7