第三节 分散染料的染色方法及其原理
第三节分散染料的染色方法及其原理
理
一、高温高压法染色法 二、热熔法染色法 三、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 • 机织物——高温高压卷染机
二、热溶染色法
• 特点
– 热溶染色是连续生产，生产效率高，适宜于大 批量生产
– 能染浅、中色，染料利用率比高温高压法染色 低
– 对染料的升华牢度要求较高 – 织物所受张力较大
• 应用
– 主要用于涤纶机织物的染色 – 目前是分散染料染涤/棉混纺织物的主要方法
二、热溶染色法
• 原理
– 热溶染色时，是用浸轧的方法使染料附着在 纤维表面，烘干后热溶时，由于温度高，纤 维无定形区的分子链段运动剧烈，形成较大 的瞬时空隙；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。
– 升华牢度中等的染料，开始时随热溶温度的提 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 ，热溶温度提高，固色率 反而下降。
• 热溶染色的温度范围一般是170~215℃，某 染料适宜的热溶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。
三、热溶染色法原理和染色方法
一、高温高压染色法
• 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
分散染料的染色方法
分散染料的染色方法分散染料是一种常用的纺织染料，其染色方法对织物后处理的效果至关重要。
本文将探讨分散染料的染色方法。
分散染料的染色方法主要包括以下几种：1.基本染色方法分散染料的染色基本染色方法是最常见的一种染色方法，它包括以下几个步骤：首先，将散染料与织物纤维混合，形成均匀的染料溶液。
然后，将染料溶液通过喷淋、滚筒、扩散等方法，将染料均匀地转移到织物纤维上。
最后，将织物在热的条件下进行洗涤，以去除未固着的染料，使织物得到清晰的染色效果。
2.特殊染色方法除了基本染色方法外，分散染料还有许多特殊染色方法，如：a.色织物拼接：这种染色方法是在织物拼接前，将分散染料预先染料在织物上，然后再进行拼接。
这种方法可以使得织物的图案更加鲜明、多彩，从而增加织物的观赏价值。
b.特殊效果染色：这种染色方法通过掌握一定的技术条件，在织物上形成特殊的染色效果，如：退色、加深、或其他形状的图案。
这种方法可以产生更加丰富多彩的视觉效果，增加织物的艺术价值。
3.环保染色方法近年来，环保染色方法越来越受到人们的关注。
分散染料的染色也在这方面表现出良好的性能。
首先，使用分散染料进行染色时，可以将染料分为两部分，一部分进行常规染色，另一部分用于特殊染色。
这样既可以在常规染色中充分发挥分散染料的性能，又可以在特殊染色中实现更加精准的染色效果。
其次，在环保染色方面，分散染料还可以通过以下方式来达到环保要求：a.低污染：分散染料的染色不会产生有害的废水，不会对环境造成污染。
b.节省资源：由于分散染料的染色不会产生污渍，因此可以在染色的过程中节省大量的用水。
c.可再生：分散染料可以通过回收再生的方式，达到可持续染色的目的，从而减少了对自然资源的消耗。
本文总结：分散染料的染色方法作为纺织染色的主要方法，具有悠久的历史和丰富的应用。
它可以使织物得到丰富多彩的图案，并可以随着时代的变迁，不断地改进和更新。
未来，分散染料的染色技术将继续向着更加环保、高效、智能化的方向发展，为人们提供更加满意的纺织产品。
分散染料染色.
定型温度℃ 180 190 200 210
T染色100℃ 130℃
〔S〕增加
原因：
可及度
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12
分散染料染色的吸附平衡和上染速率
二.染料和纤维间作用力
范德华力： 色散力为主，偶极力，诱导偶极力
氢键 大小用内聚能或内聚能密度评价
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分散染料染色的吸附平衡和上染速率
三.上染速率
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分散染料染色的吸附平衡和上染速率
影响“溶解”因素：
1.无定型区含量 〔S〕 2.染色温度T 〔S〕
T －Δμ0 水中溶解度 〔S〕 3.助剂
分散剂用量 水中溶解度 （增溶作用） 上染率 ∴用量适中（高温高压 1g/L）
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分散染料染色的吸附平衡和上染速率
4.热定型
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涤纶染色工艺
不同载体对上染率影响各异
问题： 载体的致癌性
环保型载体： Polydyol HZV Polydyol HZV－5
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涤纶染色工艺
染色工艺：
100℃60－90min
95℃10min
50℃ 染料 分散剂 载体 缓冲剂pH＝5
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淋洗
水洗后处理 (去除浮色和载体)
溶解度
2.T （25℃－80℃） 溶解度
（增加幅度：原溶解度大，增加显著， 反之则增加少）
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5
分散染料溶液的特性
3.结晶颗粒 颗粒大，溶解度小，不易溶解，易结
晶增长（上染率 ） 原因：
小颗粒溶解后，在大颗粒表面形成过饱和溶液， 以原有晶体为晶核，自发晶体增长成更大晶体
分散染色课件
O
]C
O n
CH2
CH2OH
缺乏OH、 NH2等基团，纤维吸湿差，回潮率只 有0.4%，不能用水溶性染料染色
4
涤纶的物理结构
O
[ H
OCH2 CH2 O C
结晶度和取向度都非常高 结构致密，染料扩散困难 常压下即使沸染，也难染透
5
O
] C
O n
CH2
CH2OH
涤纶的热塑性
当温度超过玻璃化温度（ Tg ）的时候，纤维大分子链段发 生剧烈运动，聚合物分子间隙变大，自由容积增加，染料分 子便可以借助自由体积扩由
无定形区
67
体
结晶区
81
积
模
结晶并取向
125
型
针对涤纶的上述特点，对染色的要求如下：
A、对染料要求 疏水性要强（溶解度要低），结构简单，分散稳定性要 好，有一定的化学稳定性。
1
溶解性
非离子，仅含 少量极性基团
微溶
2
分散稳定性
粒径较小，借 助于分散剂可 以稳定的悬浮
在染液中
3
化学稳定性
二 、影响分散染料染色速率的因素 1．温度
浓浓度度梯梯度度
扩散阻力
扩散动能
• 温度升高，染 料分子获得能量 较大，可以克服 扩散能阻的活化 分子数量增加
染料溶解度增大
，纤维表面吸附 •链段运动加剧， 浓度提高浓度梯 自由体积增大， 度增大 通道变宽
染料与纤维间亲 和力下降，扩散 阻力下降
2．载体（纤维膨化剂/染色促进剂）
升温速率：85℃以上纤维开始软化，上染速率随温度提高迅 速上升，应缓慢升温，以保证染料均匀吸附。
低聚物问题：解决方法主要有以下几种 :采用高温排液、洗缸 剂洗缸、碱性染色等。
染整工艺原理课件分散染料染色
高温型（S或H型）——适用于热熔染色 Thermosol dyeing
按其他性能分
超细纤维专用分散染料 高湿牢度分散染料
高耐晒牢度分散染料等
涤氨弹力织物专用分散染料
碱性分散染料
第二节 分散染料溶液特性
一、动态平衡
影响染料溶解性的因素 1. 分子量大、含极性基团少的染料溶解度很低。具
有—OH等极性取代基的溶解度较高一些。 2. 温度提高，溶解度有不同程度的提高，且超过
100℃时作用更明显。 3. 分散剂在溶液中超过临界胶束浓度后，形成微小
的胶束，将部分染料溶解在 胶束中，发生所谓 增溶现象，从而增加染料在溶液中的表观浓度。 4. 颗粒小、晶格结构不稳定的分散染料溶解度较大， 反之，则溶解度较小。
工艺控制要点：
• 载体的用量——适量，防止产生第三相。开始随载体用量 增加，染料上染量增加，但增加到一定程度后，上染量不 再增加甚至降低。
• 理想载体应无毒、无味、易降解，促染效果好、不降低染 料的亲和力、不影响色泽和牢度、易于洗除和成本低廉的 化合物。
• 载体使用时应进行乳化或分散加工，制成稳定的乳化液和 分散液，防止产生载体斑，造成染疵。
D OH D NH2
OH , H2O
OH , H2O
O DC
O
DC
+
O
+NH3
R OH
OH , H2O
O
O
DC
+
R NH2
O
OH
DO
H
D NH3
耐碱性分散染料开发的现实意义 ① 染色后织物手感柔软； ② 防止低聚物发生； ③ 防止前处理造成的一些染疵，如退浆不尽、精练不足； ④ 防止碱减量杂质的再沾污； ⑤ 省略还原清洗； ⑥ 可能实现精练、染色一浴法工艺； ⑦ 可能实现分散/活性一浴法染色。
分散染料染色基本原理
分散染料染色基本原理1.聚酯纤维的染色性能涤纶属于疏水性纤维，纤维缺乏能与染料发生结合的基团，不能使用水溶性染料染色，只能使用分子量小、不含强离子性水溶性基团、溶解度较低的非离子分散染料染色涤纶结构紧密，常压沸染，染料难以扩散进入纤维内部，把纤维染透在玻璃化温度以上时，纤维大分子链段发生剧烈运动，聚合物分子间空隙增大，自由容积增加，提高染色速率染料按自由体积模型扩散可采用升高染色温度(高温高压染色法、热熔染色法)或使用纤维膨化剂及染色促进剂(载体染色法)两种途径实现。
2.染料与纤维间的作用力氢键——涤纶中酯基含量约46%，分散染料含有-OH、-NH2，此外涤纶苯环也可形成氢键范德华力疏水键力——纤维与染料间通过疏水部分相互作用根据相似相溶原理，染料可看作“溶解”在固体纤维上的无定形区中。
中心以化工行业技术需求和科技进步为导向，以资源整合、技术共享为基础，分析测试、技术咨询为载体，致力于搭建产研结合的桥梁。
以“专心、专业、专注“为宗旨，致力于实现研究和应用的对接，从而推动化工行业的发展。
3.上染速率(1)温度：升高，A.纤维大分子运动加剧，大分子链发生剧烈转动，纤维自由容积增大，扩散空间阻力减少，扩散速率增大；B.染料扩散动能增加，有利于更多染料向纤维内部扩散；C.染料溶解度提高，提高染色速率染色温度从85℃提高到100℃，扩散速率增加近48倍。
(2)纤维膨化剂或染色促进剂：膨化剂有利于纤维膨化，降低纤维的玻璃化温度，使纤维自由容积增大，从而提高染料向纤维内部扩散促进剂促进染料纤维表面吸附，增加纤维表面染料浓度，提高内外浓度差，提高染色速率部分载体同时具有纤维膨化剂和染色促进剂的双重作用适量渗透剂可缩短染色时间，得到良好的染色效果(3)染料溶解度的影响提高溶解度，有利于单分子染料的吸附和扩散，提高染色速率但染料溶解度不能太高，否则染料亲水能力大于亲纤维的能力，平衡上染百分率降低。
中心以化工行业技术需求和科技进步为导向，以资源整合、技术共享为基础，分析测试、技术咨询为载体，致力于搭建产研结合的桥梁。
分散染料染色原理及配方分析
分散染料染色原理及工艺分散染料染色原理及工艺分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。
最早用于醋酯纤维的染色，称为醋纤染料。
随着合成纤维的发展，锦纶、涤纶相继出现，尤其是涤纶，由于具有整列度高，纤维空隙少，疏水性强等特性，要在有载体或高温、热溶下使纤维膨化，染料才能进入纤维并上染。
因此，对染料提出了新的要求，即要求具有更好疏水性和一定分散性及耐升华等的染料，目前印染加工中用于涤纶织物染色的分散染料基本上具备这些性能，但由于品种较多，使用时还必须根据加工要求选行选择。
(一)分散染料一般性质分散染料结构简单，在水中呈溶解度极低的非离子状态，为了使染料在溶液中能较好地分散，除必须将染料颗粒研磨至2μm以下外，还需加入大量的分散剂，使染料成悬浮体稳定地分散在溶液中。
分散染料按应用时的耐热性能不同，可分为低温型、中温型和高温型。
其中低温型染料的耐升华牢度低，匀染性能好，常称为E型染料；高温型染料的耐升华牢度较高，但匀染性差，称为S型染料；中温型染料的耐升华牢度介于上述两者之间，又称为SE型染料。
用分散染料对涤纶进行染色肘，需按不同染色方法对染料进行选择。
(二)分散染料染色方法由于聚酯纤维具有疏水性强、结晶和整列度高、纤维微隙小和不易润湿膨化等特性，要使染料以单分子形式顺利进入纤维内部完成对涤纶的染色，按常规方法是难以进行的，因此，需采用比较特殊的染色方法。
目前采用的方法有载体法、高温高压法和高温热溶法等三种染色方法。
这些方法利用了不同的条件使纤维膨化，纤维分子间的空隙增大，同时加入助剂以提高染料分子的扩散速率，使染料分子不断扩散进入被膨化和增大的纤维空隙，而与纤维由分子间引力和氢键固着，完成对涤纶的染色。
由于分散染料在水中的溶解度极低，故要依靠加入染料和溶液中的分散剂组成染液。
为防止分散染料及涤纶在高温及碱作用下产生水解，分散染料的染色常需在弱酸性条件下进行。
下面分别介绍三种染色方法。
1.载体染色法载体染色法是在常压下加热进行。
第九章分散染料的染色
2.分子链中不含亲水性基团，吸湿性差， 2.分子链中不含亲水性基团，吸湿性差， 分子链中不含亲水性基团 标准状态下回潮率仅为0.4% 不易染色。 0.4%， 标准状态下回潮率仅为0.4%，不易染色。 3.分散染料适宜染涤纶 分散染料适宜染涤纶。 3.分散染料适宜染涤纶。 4.染色方法 染色方法： 4.染色方法： 载体染色法：提高纤维可及度， ①载体染色法：提高纤维可及度，有得于 染料扩散。 染料扩散。 ②高温高压染色法： 高温高压染色法： 热熔染色法：后两种方法通过升高温度， ③热熔染色法：后两种方法通过升高温度， 增加染料分子扩散性能，使热运动加剧， 增加染料分子扩散性能，使热运动加剧， 孔隙增大，提高纤维可及度。 孔隙增大，提高纤维可及度。
拼色时选用升华牢度性能相近的品种， 拼色时选用升华牢度性能相近的品种， 容易匀染。 容易匀染。 耐晒牢度：一般较高。 五、耐晒牢度：一般较高。 影响因素： 影响因素：P154 烟褪牢度： 六、烟褪牢度：P154
第三节分散染料染色方法及其 原理
载体染色法：1.染色原理 染色原理： 一、载体染色法：1.染色原理：利用载体 对涤纶纤维有较大的直接性。 对涤纶纤维有较大的直接性。染液内加 载体后，载体很快被纤维吸附在表面， 载体后，载体很快被纤维吸附在表面， 形成一吸附层， 形成一吸附层，并不断扩散进入纤维内 部。载体分子和纤维之间的作用力减弱 了纤维分子之间的引力。 了纤维分子之间的引力。于是发生了增 塑和膨化。纤维分子链断运动增加， 塑和膨化。纤维分子链断运动增加，结 构变得疏松微隙增大， 构变得疏松微隙增大，纤维对染料的可 及区增加，载体进入纤维时， 及区增加，载体进入纤维时，将水分子 导入纤维，引起纤维膨化，扩散容易。 导入纤维，引起纤维膨化，扩散容易。
一般选125℃-135 ℃，不超 ②温度：P283 一般选 温度： ℃ 过145 ℃。 ③PH值：大部分分散染料在高温强碱作用 值 下会被水解破坏，实验证明， 下会被水解破坏，实验证明，当PH>7的 的 时候剥皮效应显著，碱性太强， 时候剥皮效应显著，碱性太强，某些染 料也容易水解破坏， 料也容易水解破坏，因此高温高压染色 一般控制在弱酸性范围， ＝ 。 一般控制在弱酸性范围，PH＝5-6。 染料颗粒：要求充分研磨（颗粒达1µm ④染料颗粒：要求充分研磨（颗粒达 左右） 左右）选择适当助剂制成易于分散和稳 定的悬浮液。 定的悬浮液。
分散染料染色原理及配方分析
分散染料染色原理及配方分析分散染料是一种应用广泛的颜料染料，其染色原理和配方分析如下。
分散染料是一种由颜料颗粒和表面活性剂组成的染剂。
其染色原理是利用颜料颗粒和纤维质地的亲和力以及表面活性剂的分散作用，将颜料颗粒分散在水中，再通过高温或高压的方式将颜料颗粒迁移到纤维上，并通过固定剂或还原剂的作用将颜料固定在纤维上，从而实现染色的效果。
分散染料的配方分析主要包括以下几个方面。
首先是颜料的选择，颜料的选择主要考虑到颜料的色彩稳定性、耐光性和耐洗性等方面。
其次是表面活性剂的选择，表面活性剂的选择主要考虑到其分散作用和亲水性等方面。
不同的纤维材料对表面活性剂的需求也不同，因此需要根据纤维的类型选择合适的表面活性剂。
然后是固定剂或还原剂的选择，固定剂或还原剂的选择主要考虑到其与颜料之间的反应和颜料在纤维上的固定性。
最后是染色工艺的设计和优化，染色工艺的设计和优化主要考虑到染色温度、时间和压力等因素，以及染料添加量和染浴的pH值等因素。
分散染料的配方分析还需要考虑到一些其他因素，如色差控制和环境友好性。
色差控制主要通过配方中颜料的选择和配方比例的调整来实现，以达到所需的染色效果。
环境友好性主要考虑到染料和染浴废水的处理和回收利用，以及对环境的影响和安全性等因素。
总之，分散染料的染色原理是利用颜料颗粒和表面活性剂的作用将颜料分散在水中，并迁移到纤维上固定的过程。
其配方分析主要考虑到颜料、表面活性剂、固定剂或还原剂的选择和染色工艺的设计和优化等因素，以实现满足需求的染色效果。
同时，还需要考虑到色差控制和环境友好性等因素，以提高染料的应用性能和减少对环境的影响。
分散染料
五、超细纤维用分散染料 超细纤源自主要是以涤纶为主、故多采 用分散染料。所用的分散染料，除了部分 染料的结构足新开发的以外、大多是从常 规涤纶所用的分散染料内筛选出来的。其 中主要采用快速型，或高牢度、高发色强 度类的染料。
1.分散染料常用染色方法有哪些？
2.还原清洗的方法主要有哪几种？ 3.我公司产品用在那个阶段？
四、涤／棉混纺一浴染料 聚酯纤维应用在纺织品中，大部分与棉 混纺．少量和毛以及其它纤维混纺。为适 应两种结构不同的纤维对染料的要求．采 用两浴套染方法．即先用分散染料染涤纶， 再用活性染料或还原染料染棉。涤／棉混 纺一浴染料的进一步发展，是用单一染料 印染两种纤维。分散染料印染方法的改 革．棉纤维印染机理的发展，提供了涤／ 棉混纺单一染料的可能。
随者合成纤维的迅速发展，对分散染料的品种、 剂型、性能、应用技术等方面不断提出新的要求。 一、混合染料 混合染料是指分子结构非常相似，在分子中仅 仅个别或小数取代基不问的染料品种，混合后的商 品染料、色泽丰满，采用混合混入分散染料，可以 提高在聚酯纤维上的上色率．这是因为不同结构的 分散染料在聚酯纤维上染色饱和值有一定的加成效 果，相似结构染料混合后，使上色的染料总量增加， 可得到较浓的色泽，可提高染料的上色率。
2.染色工艺条件分析：
①染料：要求染料的移染性和遮盖性要好。所以 高温高压染色选用升华点较低和分子量较小的 低温型染料。E型, S型 ,SE型，不可选S 型， 因为S型染料分子大，不易渗透，遮盖性差。 ②温度：一般选125℃-135 ℃，不超过145 ℃。 ③PH值：大部分分散染料在高温强碱作用下会被 水解破坏，实验证明，当PH>7的时候剥皮效应 显著，碱性太强，某些染料也容易水解破坏， 因此高温高压染色一般控制在弱酸性范围，PH ＝5-6。
《分散染料涤纶染色》PPT课件
2、工艺处方
分散染料
x％（对织物重）
分散剂NNO（或胰加漂T）
0~0.5g/L
冰HAC
0.5ml/L（调节PH=5~6）
二、热溶染色法工艺
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）
1.
硝基二苯胺类
主要为黄色，日晒牢度优良，但消光系数小。
C.I.分散黄33 C.I.分散黄42
R1 NRH2
HH
H
NO2
R1 SO2N
R2
2. 苯并咪唑类 主要为鲜艳的黄、橙色，但耐升华牢度差。
O
C
分散N荧光黄Ⅱ
C N
OCH3
3. 苯乙烯类
主要为绿光黄色品种，耐光性能优良，但升华牢度较差，在高温下不稳定，遇碱 易水解。
分散黄RGFL （E型）
分散红玉SE－2R （SE型N） N
NN
OH
分散红玉2GFL （S型）
O2N
Cl NN
C2H5 N
C2H4CN
Cl
O2N
NN
N(C2H4OCOCH3)2
NHCOCH3
（2）按结构分类 偶氮型：其中单偶氮类约占分散染料的50％以上，
双偶氮类约占10％。
蒽醌型：约占分散染料的25％左右。
偶氮染料 εmax＝10000～15000 蒽醌型染料 εmax＝3000～4000
1.
1,4-二氨基蒽醌及其衍生物
一般为紫色，个别为蓝色，染料耐光牢度较低。
分散紫E－BL 分散蓝2G
O NH2 Br
O NH2
O NHCH3
分散染料染涤纶
分散染料染涤纶2009-10-19 来源: 印染在线点击次数：2637关键字：分散染料染涤纶分散染料染色的基本原理在分散染料染色时，由于染料分子对涤纶具有一定亲和力，因此这些单分子染料能对纤维表面产生吸附作用，然后依靠纤维表面产生吸附作用，然后依靠纤维表面与内部浓度差的作用向内部扩散。
随着染色过程的进行，染浴中的染料单分子的浓度会因被纤维吸附而下降。
这就促使染料颗粒不断溶解，直到染色到平衡为止。
从上可以看出，分散染料的微小溶解度对其染色作用影响很大。
分散染料对涤纶等到纤维上涤作用是由于染料与纤维之间能产生氢键和范德华力的吸引而产生的。
分散染料染涤纶纤维时在一定温度下有一个染色饱和值，此值是在该温度下的上染染料最大量。
当染色达到饱和值后，再增大染浴中染料的浓度，也不会使纤维上染料量增加。
分散染料染色的饱和值也和染色温度有关。
温度增高，纤维中无定行区的分子链段运动增剧，因此染料可及区增大，染色饱和值增大。
分散染料染涤纶的染色方法涤纶结构紧密，结晶度和取向度都很高，染料在纤维中的扩散渗透十分困难，因此采用在沸点或沸点以下染色的常规染色方法，上染速率很慢，得色很淡，不能获得满意的染色效果。
为了提高上染速率和上染量，染色时必须提高温度或采取其它措施。
用于涤纶染色方法有高温高压、热溶法和载体法。
前两种方法是用提高温度来使分散染料迅速上染涤纶的，后一种方法是在染浴中加入一种使涤纶膨化的助剂，因而加速分散染料并提高上染量。
热溶染色法在涤纶针织物染色中还没有应用。
三、高温高压法高温高压法是在高温高压条件下进行染色的。
因为涤纶是热塑性纤维，当染色温度超过其玻璃化温度时，分子链段就开始运动且随着温度的升高而加剧，因此在纤维的分子链间形成许多较大的瞬时微隙使染料分子能通过这些微隙顺利扩散到纤维内部，同时提高温度还能使染料的溶解度增加，使染料单分子对纤维表面吸附增多。
此外，提高温度能使涤纶在水中的膨化程度增加，这也有利于染料在纤维中的扩散。
分散染料的染色
性降低。
6
三、分散染料的稳定性
（1）分散染料某些基团的变化造成溶解性、色光、上染性、牢度 发生变化。其原因是： 1、染料分子中某些基团的水解 酯基、酰胺基、氰基 2、染料分子中某些基团被还原 硝基、偶氮键 3、染料分子中羟基的离子化 4、染料分子中氨基的离子化 # PH = 5-6, 4.5-5.5
染色原理：热熔染色时，采用浸轧的方法使染料附着在纤维 表面，烘干后热熔时，由于温度高，纤维无定形区的分子链 段运动剧烈，形成较多较大的瞬间空穴。同时，染料颗粒熔 融解聚或发生升华形成染料单分子而被纤维吸附，并迅速向 纤维内扩散。
工艺过程：浸轧染液一红外烘干—接触式烘干一焙烘（180220度）一水洗后处理
26
甲—未加防泳移剂
乙—加有防泳移剂
图9-13 防泳移剂和染料晶粒作用的示意
27
甲、未加防泳移剂 乙、加有防泳移剂 图9-12 防泳移剂对染料烘干时泳移的影响
28
热熔固色
织物经180-220℃的高温焙烘一定时间后，纤维表面上的染料才
能被纤维吸附并进而扩散进入纤维内部，这种处理称为热熔固色。
原理：
1、染色温度高，提高了染料分子的扩散动能，具有扩散 活化能的染料分子增多，在纤维中的扩散能力增强。
2、 温度高，纤维无定形区内分子链段运动剧烈，空穴 增大和形成的机会增加，加快了染料在纤维内的扩散。 （图）
3、提高染色温度，会提高染料在染液中的溶解度，纤 维能够吸附更多的染料分子。温度高时，水对纤维的增塑 作用也增加。
4
RTLn(S/ S0)=2гV/r S-------- 颗粒半径r的溶解度
第07章 分散染料染色
身及其在纤维上分布状态、染料与纤维分子间作用 力等有关。染料升华牢度与其应用性能关系密切。
5
第三节 分散染料染色的基本原理
一、涤纶(聚酯纤维)的染色性能
聚对苯二甲酸乙二酯(PET)
O
O
C
C O CH2CH2O
n
耐酸不耐碱 ➢ 吸湿性低
超细旦纤维
染色,同样
条件颜色浅,
光牢度差。
高 温 高 压
热 熔
相似相容
载
体
了解纤维受热史
Text in here
涤 纶 的 TD 和 Tg 在 150℃ 左右热定型
时最高。
染色转变温度
TD
Tg
玻璃化温度
高十几度
有机溶剂染色、碱性染色、超临界二氧化碳染色等 14
一、载体染色法(携/导染剂)
载体染色是利用载体助剂对涤纶的增塑膨化性
染色后进行还原清洗(70~80℃，烧保各2g/L)，去 除浮色及涤纶中析出的低聚物等杂质。
浴比小，织物易折皱、擦伤、染色不匀；浴比大， 耗能耗水增加。常在10~30:1，小浴比3~5:1。
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三、热熔染色
✓ 热熔染色法是于180~220℃干热条件下使染料 在纤维上发生固着的连续轧染的染色方法。
✓ 热熔染色生产效率高，用水量少，污水少，使 用的染料要求耐升华牢度较高，固色率稍低。
✓ 染色时由于织物受张力较大，染色织物手感及 色泽鲜艳度不及高温高压染色法,染浅、中色。
✓ 染色过程包括：浸轧染液、烘干(红外预烘， 热风及烘筒)、焙烘固色及还原清洗等阶段。
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（一）浸轧染液
浸轧液组成：分散染料、分散剂、渗透剂、 防泳移剂等。
第三节分散染料的染色方法及其原理
第三节分散染料的染色方法及其原理
分散染料作为一种注入染料，具有色彩纯度好，色彩持久，染色均匀，经久耐用，不易褪色，受湿度影响小等优点。
由于其优越的性能，被广泛
应用于染布、印染、纺织、鞋业等行业。
分散染料染色方法有分散染料热
定型、湿定型以及高分子定型技术三种，其中以分散染料高分子定型技术
用于染色的比较多。
分散染料高分子定型技术是把分散染料与高分子分子相混合，通过高
温热处理，将分散染料“固定”在纤维表面形成一层“染料膜”，令纤维
表面染上色彩，这种定型技术得到了广泛的应用。
分散染料高分子定型技术通常采用蒸汽定型法，用水蒸汽将染料和高
分子混合物融合，使分散染料和纤维结合在一起，形成一层“染料膜”，
令纤维表面染上更持久的色彩。
其操作流程如下：
（1）洗涤前准备：将要染色的织物进行洗脱，除去洗剂，并对织物
进行消毒处理。
（2）染色：将分散染料与高分子混合物混合，涂抹，浸湿，均匀地
染到织物表面。
（3）定型：将涂抹水分散染料的织物放入定型机中，使用蒸汽定型，将分散染料和纤维结合在一起，形成一层“染料膜”。
分散染料染色原理
分散染料染色原理
分散染料是一种应用较广泛的染料类型，其染色原理和其他染料有所不同。
其基本原理是将分散染料溶解在有机溶剂中，形成悬浮液，通过分散剂的作用，使染料微粒保持在极小的粒径范围内分散在溶液中。
在染色时，分散染料能够穿透纤维材料，进入纤维内部与纤维发生作用，实现染色效果。
分散染料具有较好的渗透性和分散性，能够将颜料均匀地染入纤维材料中，使染色均匀、鲜艳。
这是因为分散染料的颗粒非常微小，可以顺着纤维孔隙进入纤维内部，使染料与纤维之间的作用面积扩大，提高了染色效果。
另外，分散染料还具有较好的耐温性和耐光性。
由于其微粒小且分散，与纤维的接触面积大，因此在染色后会形成稳定的化学键，使染料固定在纤维上。
这种化学键的形成使得分散染料具有较好的耐温性和耐光性，染色后的纤维颜色不易褪色或变色。
总的来说，分散染料染色原理是通过将染料微粒分散在溶液中，使其渗透入纤维内部，与纤维发生作用，形成稳定的化学键，从而实现染色效果。
分散染料具有良好的染色均匀性、耐温性和耐光性，被广泛应用于纺织品、塑料等领域。
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四、载体法染色原理和染色方法
• 在染掖中加入某些酚、芳胺、联苯等称为载体或携 在染掖中加入某些酚、芳胺、 染剂的助剂，使分散染料在100℃左右就可以大大 染剂的助剂，使分散染料在 ℃ 加速对涤纶纤维的上染，提高上染百分率。 加速对涤纶纤维的上染，提高上染百分率。用常压 设备进行染色。 设备进行染色。 • 载体：对纤维起增塑作用，降低纤维的玻璃化温度， 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。 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 不断降 载体的用量应适当，用量增加，涤纶的Tg不断降 上染量也不断增加，但增加到一定程度后， 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 降低而增加， 染量不再随 降低而增加，还会产生上染量的下 降。
三、热溶染色法原理和染色方法
• 热溶设备
– 热风导辊式：最常用，时间长，幅度不 热风导辊式：最常用，时间长， 易控制 – 热风针板式：可控制幅度，但热溶时间 热风针板式：可控制幅度， 难以保证 – 高温过热蒸汽式：相同时间，则温度可 高温过热蒸汽式：相同时间， 低些；相同温度，则时间可短些 低些；相同温度， – 接触加热式：相同时间，则温度可低些； 接触加热式：相同时间，则温度可低些； 相同温度， 相同温度，则时间可短些
影响因素
• 温度
– T↑，纤维分子段运动剧烈，瞬时孔隙大 ，纤维分子段运动剧烈， 且多，染料扩散快， 短 且多，染料扩散快，t短 – T↑，压力增大，对设备要求高 ，压力增大，
高温高压染色法特点
• 优点：高温高压法染物得色鲜艳、匀 优点：高温高压法染物得色鲜艳、 透，可染制浓色。织物手感柔软，适 可染制浓色。织物手感柔软， 用的染料品种比较广， 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 缺点：间歇生产，生产效率较低， 要压力染色设备。 要压力染色设备。
二、热溶染色法
• 特点
– 热溶染色是连续生产，生产效率高，适宜于大 热溶染色是连续生产，生产效率高， 批量生产 – 能染浅、中色，染料利用率比高温高压法染色 能染浅、中色， 低 – 对染料的升华牢度要求较高 – 织物所受张力较大
• 应用
– 主要用于涤纶机织物的染色 – 目前是分散染料染涤/棉混纺织物的主要方法 目前是分散染料染涤 棉混纺织物的主要方法
二、热溶染色法
• 原理
– 热溶染色时，是用浸轧的方法使染料附着在 热溶染色时， 纤维表面，烘干后热溶时，由于温度高， 纤维表面，烘干后热溶时，由于温度高，纤 维无定形区的分子链段运动剧烈， 维无定形区的分子链段运动剧烈，形成较大 的瞬时空隙； 的瞬时空隙；染料颗粒解聚或发生升华形成 染料单分子而被纤维吸附， 染料单分子而被纤维吸附，并能迅速向纤维 内扩散。 内扩散。 – 在热溶时，没有水的增速溶胀作用，且热溶 在热溶时，没有水的增速溶胀作用， 时间较短， 时间较短，所以热溶温度比高温高压染色温 度高，约在170~220℃之间。 度高，约在 ℃之间。
分散染料的上染
• 原理
染料颗粒 染料单分子 胶束中的染料
纤维上染料
• 染料和纤维之间主要是范德华力、氢键 染料和纤维之间主要是范德华力、 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 分散染料的悬浮液中， 解成为单分子， 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， 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， 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， 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， 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， 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， 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， 子染料，再吸附、扩散，直至完成染色过 程。
二、热溶染色法原理和染色方法
• 热溶温度除和被染物的纤维性质有关外， 热溶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， 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。 要求不同的热溶温度。
– 有些染料耐热性能较好，升华牢度较高，热溶 有些染料耐热性能较好，升华牢度较高， 温度较高，一般得色越好。 温度较高，一般得色越好。 – 升华牢度中等的染料，开始时随热溶温度的提 升华牢度中等的染料， 高，固色率增加，到一定温度以后，温度增加， 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。 固色率不再增加，甚至可能下降。 – 升华牢度很差的染料 ，热溶温度提高，固色率 热溶温度提高， 反而下降。 反而下降。
一、高温高压染色法
• 为什么选用高温高压染色法？ 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、
– 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 纤维分子链段运动加剧， • 染料溶解度提高，染料分子运动动能增加 染料溶解度提高，
– 高湿利于染料上染
• 水的增塑作用，使纤维分子间微隙增大 水的增塑作用，
四、载体法染色原理和染色方法
• 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
• 热溶染色的温度范围一般是 热溶染色的温度范围一般是170~215℃，某 ℃ 染料适宜的热溶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。 曲线中相对平坦部分所对应的温度。
三、热溶染色法原理和染色方法
• 在热溶温度和时间这两个因素中，温 在热溶温度和时间这两个因素中， 度对固色率和扩散得影响是主要因素， 度对固色率和扩散得影响是主要因素， 一般宜采用较高的温度和较长的时间 为有利，目前常用的热溶时间是1~2 为有利，目前常用的热溶时间是 min。 。 • 热溶后织物应冷却，落布温度在 ℃ 热溶后织物应冷却，落布温度在50℃ 以下为宜，最好在处热溶室后安装冷 以下为宜， 却装置（如吹冷风，冷却辊筒）。 ）。热 却装置（如吹冷风，冷却辊筒）。热 溶后还要经过一定的后处理， 溶后还要经过一定的后处理，以去除 纤维的浮色。 纤维的浮色。
第三节 分散染料 的染色方法及其原 理
一、高温高压法染色法 二、热熔法染色法 三、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 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。 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 散纤维、毛条、 高温高压染纱机 • 针织物 针织物——溢流或喷射染色机 溢流或喷射染色机 • 机织物——高温高压卷染机 机织物 高温高压卷染机