直接染料染色
直接染料染色实验报告
一、实验目的1. 掌握直接染料染色的原理和操作方法。
2. 学习观察细菌细胞形态结构，提高对细菌分类的认识。
3. 培养无菌操作和显微镜使用技能。
二、实验原理直接染料染色法是一种简便的细菌染色方法，利用染料直接与细菌细胞结合，使细胞着色。
该法适用于观察细菌的形态和结构，是细菌学实验中常用的染色方法之一。
三、实验材料1. 细菌样本：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等。
2. 染料：结晶紫、碘液、酒精、蒸馏水。
3. 仪器：显微镜、接种环、载玻片、吸水纸、酒精灯等。
四、实验步骤1. 制备涂片：将细菌样本接种于载玻片中央，用接种环将菌液均匀涂布，晾干。
2. 固定：将涂有细菌的载玻片在酒精灯火焰上微微加热，使菌膜固定。
3. 初染：在固定的涂片上滴加适量结晶紫染液，染色1-2分钟。
4. 水洗：用蒸馏水冲洗涂片，去除多余的染料。
5. 媒染：在涂片上滴加碘液，媒染1分钟。
6. 水洗：用蒸馏水冲洗涂片，去除多余的碘液。
7. 吸水：用吸水纸吸去涂片上的水分。
8. 观察显微镜：在显微镜下观察细菌细胞形态和结构。
五、实验结果与分析1. 金黄色葡萄球菌：细胞呈球形，表面光滑，染色后呈紫色。
2. 大肠杆菌：细胞呈杆状，两端钝圆，染色后呈紫色。
3. 枯草芽孢杆菌：细胞呈杆状，两端钝圆，有芽孢，染色后呈紫色。
通过直接染料染色实验，可以观察到不同细菌的形态和结构，为细菌分类提供依据。
六、实验讨论1. 直接染料染色法操作简便，染色时间短，但染色效果不如革兰氏染色法清晰。
2. 在实验过程中，无菌操作至关重要，以免污染细菌样本。
3. 观察细菌形态和结构时，应注意不同细菌的特点，以便正确分类。
4. 实验过程中，应掌握显微镜的使用方法，提高观察效果。
七、实验总结通过本次实验，我们掌握了直接染料染色的原理和操作方法，观察了不同细菌的形态和结构，提高了对细菌分类的认识。
同时，培养了无菌操作和显微镜使用技能，为后续实验奠定了基础。
第三章 直接染料染色
第三章直接染料染色3-1 概述一直接染料应用特点优点－染色效果对工艺的依赖性相对较弱缺点－日晒牢度、湿处理牢度较差对象－粘胶、棉、产业纺织品、皮革、纸张、丝绸…二直接染料结构特点a 较长的共轭双键系统；b 分子量大、较好的同平面性和线状结构；c 含有羟基、氨基等生成氢键的基团；d 在水中可电离呈染料阴离子。
三禁用染料问题禁用染料涉及直接染料几十种：德1994年法规禁用料约118只，直接占77只，约占65%（其中联苯结构36种）。
3-2 直接染料的染色原理及性能1 作用力－范德华力和氢键作用力较大，对纤维素纤维具有较高的亲和力以及在染液中有较大的聚集倾向。
2 扩散模型－孔道扩散模型3 吸附等温线－Freundlich型吸附等温线4 染色对象－棉、粘胶、天丝、麻（超分子结构）。
5 直接染料的应用分类－C.I.D yellow 49 40～60℃C.I.D yellow 39 80℃C.I.D yellow 64 80～100℃C.I.D yellow 69 100℃3-3 直接染料的一般染色方法一浸染与卷染1 浸染与卷染对染料的选择及染色过程染料的扩散性能、亲和力、拼色效果、染色性能…2 染浴组成及其作用：软水剂－多聚磷酸盐、分散螯合剂脱氯剂－亚硫酸氢钠、大苏打中性电解质－食盐、无水硫酸钠、元明粉纯碱－溶解染料、软化水质；注意其负面作用（上染率下降、产生还原性！）弱氧化剂－硫酸铵、硝基苯磺酸钠3 工艺条件：电解质的用量及加入方式取决于染料的亲和力大小；浴比、升温曲线…不同直接染料的温度控制及其对上染的影响…新型染色工艺：退煮染、煮染、染漂；高温染色工艺二轧染1 轧染对染料的选择及染色过程2 染浴组成及其作用：染料、纯碱、润湿剂、增溶剂、防泳移剂…3 工艺条件及流程：…4 轧染色差控制3-4 直接染料的染色后处理对酸性染料上染蛋白质纤维、活性染料上染纤维素纤维具有同样意义。
一湿牢度差的原因原因－染料的水溶性、缺少染料与纤维间的化学结合。
第四章 直接染料染色
五、直接染料对其它纤维的染色
1、对蚕丝织物的染色
＊光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少
单独应用 ；
＊弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝、 绿等 ； ＊在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ； ＊染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色
60min，后水洗即可。
五、直接染料对其他纤维的染色
2、对锦纶的染色
＊在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性 较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳; ＊多与酸性染料或中性染料拼染; ＊在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较 多； ＊染色时在40～50℃开始染色，以1～2℃/min的升 温速度升到100℃，保温20～40min。染色后将 温度缓慢降到50℃后水洗出机。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺
（1）工艺流程 浸轧染液→汽蒸→水洗→（固色处理）→烘干 （2）工艺处方 染料 0.2~10 g／L 纯碱（或磷酸三钠） 0.5～1.0 g／L 润湿剂 2～5g／L （3）工艺条件 浸轧方式：二浸二轧；轧液温度：40~60℃；轧液率：85% 汽蒸温度：100~102℃ ；汽蒸时间：40~60 s
各类直接染料特性比较
类别 甲类 乙类 特性 结构简单,聚集性小,匀染性好,盐效应差 结构较复杂,聚集性较大,匀染性较差,盐效 应好 丙类 结构复杂,聚集性大,匀染性差,盐效应差 混纺类 与分散染料相容性好，对涤纶沾色少 交联类 分子结构中反应性基团，染后采用配套的 反应性阳离子固色剂固色
三、直接染料的染色性能
六 直接染料的固色处理
2、阳离子固色剂处理 （1）类型及其原理 ＊普通阳离子型固色剂 原理：D-SO3-Na＋ + F＋X- → D-SO3F + NaX ＊树脂型固色剂 原理：初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。 ＊反应型固色剂 原理：在染料与纤维间形成交联。 （2）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右即可。
直接染料染色实验报告
直接染料染色实验报告直接染料染色实验报告导言：直接染料是一类常用于纺织品染色的染料，其特点是能够直接与纤维结合，无需使用中介物质。
本实验旨在通过对不同直接染料的染色实验，探究其染色效果和影响因素。
实验材料和方法：材料：白色棉布、直接染料A、直接染料B、直接染料C、盐酸、醋酸、氨水、水仪器：烧杯、试管、显微镜、显色盒实验步骤：1. 准备工作：a. 将白色棉布切成相同大小的样品，清洗并晾干。
b. 准备直接染料A、直接染料B、直接染料C的溶液，浓度相同。
c. 准备盐酸、醋酸、氨水的溶液，浓度相同。
2. 实验组设置：a. 将一块棉布样品浸泡在直接染料A的溶液中，静置30分钟。
b. 将一块棉布样品浸泡在直接染料B的溶液中，静置30分钟。
c. 将一块棉布样品浸泡在直接染料C的溶液中，静置30分钟。
3. 对照组设置：a. 将一块棉布样品浸泡在盐酸溶液中，静置30分钟。
b. 将一块棉布样品浸泡在醋酸溶液中，静置30分钟。
c. 将一块棉布样品浸泡在氨水溶液中，静置30分钟。
4. 染色结果观察：a. 将实验组和对照组的样品取出，用水冲洗并晾干。
b. 观察样品的染色效果，记录颜色的深浅、均匀度等特征。
c. 使用显微镜观察样品纤维的染色情况。
实验结果和分析：通过实验观察和记录，得到以下结果：1. 直接染料A在棉布上呈现出鲜艳的红色，染色效果良好，颜色均匀度高。
2. 直接染料B在棉布上呈现出深蓝色，染色效果较好，颜色均匀度一般。
3. 直接染料C在棉布上呈现出浅黄色，染色效果较差，颜色不均匀。
对照组的染色效果如下：1. 盐酸溶液对棉布无染色效果。
2. 醋酸溶液对棉布呈现出浅黄色，染色效果较差，颜色不均匀。
3. 氨水溶液对棉布呈现出淡蓝色，染色效果较好，颜色均匀度一般。
根据实验结果分析，直接染料的染色效果受多种因素影响，包括染料浓度、染色时间、纤维类型等。
在本实验中，直接染料A具有较好的染色效果，可能是由于其颜料颗粒较小，易于渗透纤维。
直接染料染色—直接染料的染色性能
直接染料的溶解性
直接染料分子中含有磺酸基，能溶解于水，在水中能电离 染料阴离子。 溶解性大小与染料分子中所含的水溶性基团的数目有关。 染料的溶解度也和温度有关，通常温度提高，染料的溶解
度便随着增大。 直接染料会和硬水中的钙、镁、铁等离子作用生成沉淀，
降低染料的利用率，并可能造成色斑等疵病。所以，溶解 染料及染色用水宜用软水。
直接染料染色
直接染料的染色性能
直接染料的染色性能
1.溶解性
➢含水溶性基，能直接溶于水； ➢易聚集，可加温或加纯碱助溶； ➢不耐硬水，需用软水或对水进行软化处理。
2.直接性
Hale Waihona Puke ➢对纤维素纤维有较高的亲和力。
3.盐效应
染色性能
➢加盐促染，但促染效果与染料结构有关。
4.温度效应
➢温度影响上染率，应根据染料结 构选择染色温度。
对染色时间的掌握是以透染为准，粘胶纤维的染色时间要 比棉为短。同样色泽，粘胶纤维的染色牢度也要比棉为好，原因 在于粘胶纤维对染料的吸收相对于棉而言要充分和深入。
直接染料的直接性
直接染料直接性较大：
（1）直链型，具有较好的线性和同平面性。 （2）具有较长的共轭系统，拥有多个双键。 （3）染料分子中的—NH2和—OH与纤维素分子中的—
OH形成氢键。 （4） 分子量很大
直接染料的盐效应
无机的中性盐类，如食盐、元明粉等，在水溶液中 会发生电离。无机的阳离子，体积较小，因此在水溶 液中活泼性较大，容易吸附在纤维分子的周围，从而 降低纤维分子表面的阴电荷，相对地增加了染料阴离 子与纤维素分子间的吸附量，达到促染的效果。因此 中性盐类可作为促染剂，但当盐类增加过多时，又会 因染料胶体状态遭到破坏，结果析出沉淀。
第二章直接染料染色
盐的作用和电荷效应（盐效应） 元明粉或食盐对直接染料所起增进上染的作用称为促染 促染
促染原因 盐能降低或克服纤维素纤维上染过程中纤维上的电荷对染料色 素离子的库仑斥力。在钠离子的屏蔽作用下，染料阴离子接近 纤维表面所受斥力便大为减弱。 在染液里加元明粉或食盐，增加染液本体中的钠离子浓度， 可以减少染液本体和纤维界面附近的浓度差，从而降低由于 浓度差而产生的能阻，提高染料的扩散速率和上染率
第二章 直接染料染色
一、 引言 直接染料各品种的化学结构相差很大，因 此各品种的染色性能也不相同。根据染色 性能的不同，直接染料可以分成三类： A类染料，习惯上也称为匀染性染料。 B类染料，又称为盐效应染料。 C类染料，又称为温度效应染料
二、 直接染料对纤维素纤维的染色工艺 浸染 染液组成：染料、纯碱、食盐或元明粉。 染色时，染料先用温水调成浆状，然后用 热水溶解，将染液稀释至规定体积，加入 纯碱，升温50-60℃ 纯碱，升温50-60℃开始染色，逐步升温至 所需染色温度，染色一定时间后加入食盐， 继续染30~60min，染色后进行固色等后处 继续染30~60min，染色后进行固色等后处 理.
结论 结构比较简单的染料，对纤维亲和力较低，扩散 速率比较高，在比较低的温度就可以达到上染百 分率高峰，温度高了，上染百分率反而降低。 分子结构比较复杂的染料，对纤维亲和力高， 扩散速率低，需要较高的温度才能在规定时间 内达到上染高峰，显然，它们的上染速率比较低 扩散速率高的染料，半染时间短，上染比较迅 速；扩散速率低的，半染时间长，上染比较缓 慢，要达到同样的上染速率，扩散速率低的染 料便需要较高的上染温度。
直接染料对其它纤维的染色 直接染料除可用于纤维素纤维的染色外，还可 用于蚕丝、锦纶、维纶、羊毛的染色。 蚕丝主要用酸性染料染色，用直接染料染色 所得的蚕丝产品色泽不及酸性染料染色那样光 泽鲜艳，手感往往也不及酸性染料染色的产品。 除黑、翠蓝、绿色等少数品种用来弥补酸性染料 的色谱不足外，其余很少应用。
第03章 直接染料染色
第三章
直接染料染色
第一节 直接染料性能及对纤维素纤维的 染色原理 第二节 直接染料的一般染色过程 第三节 直接染料的固色后处理 第四节 直接染料对纤维素纤维上染的温 度效应和盐效应 第五节 直接染料对纤维素纤维的吸附
1
第一节 直接染料性能及对纤维素 纤维的染色原理
由于直接染料的结构差异较大，其上染速率有较大 的不同，因此，在一定时间内达到最高的上染百分 率所需的温度随品种而有所不同。
扩散速率高、对纤维亲和力低的染料，宜采用较
低的温度进行染色，有利于获得较高的上染百分 率；反之，宜采用较高的温度进行染色，有利于 在较短的时间内获得较高的上染百分率。
10
二、盐的作用和电荷效应
13
作业及思考题
1、直接染料染色时加入中性电解质的作用是什 么？说明其作用原理。 2、直接染料分为哪几个类型？各类有何特点？ 分别用什么方法来控制上染过程以纠正染色 不匀现象。 3、直接染料为何须进行后处理，常用的固色剂 及其固色原理如何？ 思考题：用直接染料染粘胶纤维时，为什么容 易染花？如何改善这种染色不匀现象？
5
二、其它纤维的染色
直接染料除用于纤维素纤维的染色外，部分品种还 可用于蚕丝、锦纶、羊毛、维纶等染色。 蚕丝纤维在等电点以下染色时，染料与纤维的结合 力有氢键、范德华力及离子键等。 直接染料一般不作为主色用于锦纶的染色，仅用于 调节色光。 直接染料一般不用于纯毛织物染色。
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第三节
一、直接染料的性能
1、何为直接染料及直接性？ 2、直接染料结构特点？
（1）长链线型、 分子量大；（2）具有共轭性； （3）很好的平面性(芳环成同平面)、对称性； （4）含氨基、羧基(形成氢键)。（5）含磺酸基，易溶于水。
直接染料染色
第二节直接染料的染色 性能
1.染色温度的适应性，各种直接染料的 上染速率相差很大，达到最高上染百 分率的温度也不同。 2.中性电解质的影响：电解质对不同种 类的直接染料促染作用不同，染料分 子中含磺酸基越多，其促染作用越大。 3.染料的溶解度，对水的敏感性以及对 后处理方法的适应性。 4.染色加工对象：丝光棉上的染色速率 和上染百分率一般高于未丝光棉。
第一节直接染料的应用分类
P50～52 匀染性直接染料：移染性、匀染性较好， 70-80℃染色，水洗牢度差。 盐效应直接染料：匀染性较差，逐步加 入元明粉控制均匀上染，水洗牢度较 好。 温度效应直接染料：匀染性较差，中性 电解质促染作用较小，较高染色温度 染色，需要控制升温速率达到均匀上 染。
直接混纺染料：直接D型染料，与分散染 料相容性好，可经受130℃高温，能用 于分散/直接染料一浴一步法染色。用 于纤维素纤维和蚕丝纤维。 直接交联染料：需采用阳离子固色剂固 色处理。兼有树脂整理效果。
5-15g/l食盐，用量由染色浓度和染料性 质决定。 5.固色后处理。 二、卷染工艺实倒：19 tex*19tex翠蓝 色棉平布 48.5kg/卷 1.工艺流程和工艺条件：染色（95100℃，8道，食盐在第3、4道末分2次 加入） →冷水洗2道 →固色（50 ℃， 4道）→冷水洗2道 →上轴。 2.工艺处方：
直接耐晒翠蓝GL 350g 350/48.5*1000=0.722% o.w.f 直接耐晒蓝2RL 7g 7/48.5*1000=0.0144% o.w.f 扩散剂N 100g Na3PO4 100g NaCl 750*2 g 液量 150L
固色液处方： 固色剂Y 冰醋酸 液量
600g 20ml 150l
直接染料染色
第一节概述
染色技术直接染料染色
•
铬盐
• 5、普通阳离子型固色剂
•
原理：阳离子基团与染料阴离子基
团结合
• 种类：表面活性剂
• 6、树脂型固色剂
•
原理：结构中阳离子基团，形成网
状薄膜
• 种类：缩聚物
• 存在游离甲醛
• 7、反应型
•
原理：与纤维发生键合反应，又与
染料发生键合反应，阳离子基团
•
无甲醛
小结
• 直接染料可以应用在蚕丝纤维、锦纶、 羊毛等织物染色。直接染料由于湿处理 牢度较低，必须进行固色后处理，提高 皂洗牢度及摩擦牢度。
轧染
• 浸轧次数：一浸一轧、二浸二轧、一浸 二轧、多浸多轧等。
• 染料的泳移：指织物在浸轧染液后的烘 干过程中，染料随水分的移动而移动的 现象。
• 烘燥方式：
• 红外线烘燥：加热迅速、均匀，用于含 湿量较高织物的预烘。
• 热风烘燥：热空气导热，效率较低 • 烘筒烘燥：接触烘燥，效率高。
• 染料固着方法分汽蒸、热熔两种。
• 4、直接混纺型
•
特点：高直接性和亲和力，湿牢度、
鲜艳度较好，与分散染料相容性好，耐
高温130 ℃，混纺织物染色。
• 5、直接交联染料
•
特点：含有羟基、氨基反应性基团，
得瑟均匀，湿牢度好，颜色偏暗。
4.2 直接染料的染色性能
• 纤维的性质决定其染色性能。 • 1、纤维结构 • 分子量大，直线型，水中电离 • 2、直接染料染色性能 • 水溶性较好 • 亲和力高 • 不耐硬水 • 扩散速率较低
•
连续式染色机
浸染
• 浸染是将被染织物浸渍于染液中，通过染液的 循环及染液与被染物的相对运动，借助染料对 纤维的直接性而使染料上染，并在纤维上扩散、 固着的染色方法。
直接染料染色
直接染料染色直接染料一般能溶解于水，也有少数染料要加一些纯碱帮助溶解，它可不依赖其他助剂而直接上染棉、麻、丝、毛和粘胶等纤维，所以叫直接染料。
直接染料色谱齐全，色泽鲜艳，价格低廉，染色方法简便，但最大的缺点是这类染料的染色牢度大部分都不够好，针对染色牢度较差的缺陷，人们作了许多改革，例如采用化学药品，把已经染上颜色的布进行后处理，提高色布的耐洗和耐晒牢度；也有采用新型的交链固色剂来提高染色织物的后处理牢度。
除此之外，也发现和研制了一些新染料品种，如直接耐晒染料和直接铜盐染料等。
目前，对如何提高直接染料的湿处理牢度，还在进一步的探索之中。
(一)直接染料主要性能直接染料大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐，也有一部分是羧酸的钠盐，染料结构以双偶氮或三偶氮为主。
这类染料具有直线、长链、同平面和贯通的共轭体系，因而能跟具有直线、长链型的纤维素大分子相互靠近，依靠其分子间引力而产生较强的结合。
此外，由于染料结构中还含有羟基、氨基或羧基，能与纤维素大分子上的羟基形成氢键，所以直接染料能与纤维结合而完成对纤维素纤维的染色。
直接染料在水中的溶解度大小主要取决于染料分子内水溶性基团的种类和数量，所含的水溶性基团多，在水中的溶解度就大。
提高温度，也会使染料的溶解度增大。
直接染料在水中溶解后，在溶液中形成染料阴离子。
但由于一般的水中含有较多金属的钙、镁离子，这些钙或镁盐能与染料阴离子结合而形成不溶性沉淀，不利于染色的进行，因此，在实际生产中，对印染用水必须进行软化处理。
在染色中较为方便的是在水中加入纯碱或六偏磷酸钠。
纯碱的加入能增大染料的溶解度，但过多就会使染料上染缓慢。
直接染料在溶液中是以染料阴离子形式存在，当溶液中加入少量纯碱，促进了纤维素阴离子的离解而呈负电荷，使染料阴离子和纤维阴离子相互产生较大斥力而不易相互靠近，从而影响了染料对纤维的染色，即纯碱加入染液后起到了增加染料的溶解性及降低了染料对纤维的亲和力而起到缓染作用。
染整精品课件：直接染料染色
第一章 直接染料染色
一. 直接染料定义 分子中含有SO3Na、COONa 的水溶性阴离子染料，染色时不
需媒染剂就能直接上染纤维素纤维。 之所以称直接，是相对于媒染染料而言。
第一个合成染料由英国人W.H.Perkin于1856年发明，为苯胺紫 （碱性染料）。
第一个直接染料为刚果红，在1884年由Bottiger合成。
合成染料的华丽色彩令当时的维多利亚女王都为之青 睐，意外的成功极大地鼓舞了他的创业冲动，1857年， Perkin在哈罗建立了世界上第一家生产苯胺紫的合成 染料工厂，并因此成为世界巨富。
现代化学分析表明，苯胺紫是一种三芳甲烷结构的碱 性染料，与蛋白质纤维的羧基阴离子可以形成盐键结 合而上染。
Perkin的发明在人类有机化学史上有着十分重要的意 义，在Perkin之后，化学家们纷纷进行有意识地探索 和试验，蒽醌、偶氮、酞菁、靛族、杂环等等结构的 人工合成染料如雨后春笋般不断问世，在五彩缤纷的 现代纺织服装世界中，苯胺紫已经逐渐退出了染色行 业的历史舞台，但人们却不会因此忘记W.H.Perkin对 现代纺织印染业作出的伟大贡献。
染整工艺原理（二）
总学时数：48学时
直接染料染色
6学时
酸性染料染色
6学时
活性染料染色
9学时
分散染料染色
6学时
还原染料、
暂溶性还原染料染色 6学时
不溶性偶氮染料染色 3学时
阳离子染料染色 6学时
机动、习题课
6学时
绪论
染整加工一般工序： 练漂 → 染色 → 印花 → 整理
一.染色定义
使染料与纤维形成物理或化学结合，在织物上形成均匀的具有 一定坚牢度的色泽的加工过程。
产地 浙江 江苏
《直接染料染色》课件
染色pH值：影响染色效果和颜色深 度
染色助剂：影响染色效果和颜色深度
染色工艺：影响染色效果和颜色深度
直接染料染色工艺流程
染色前的准备
材料准备：选择合适的直接染料和纤维材料 设备准备：准备染色设备，如染色机、搅拌器等 环境准备：确保染色环境清洁、无尘、无污染 工艺参数设定：设定染色温度、时间、pH值等工艺参数
染色
纸张染色：如 纸张、纸板、 纸浆等纸张的
染色
塑料染色：如 聚乙烯、聚丙 烯、聚氯乙烯 等塑料的染色
木材染色：如 木材、木制品 等木材的染色
其他领域：如 化妆品、食品、 医药等领域的
染色
直接染料染色原理
直接染料染色基本原理
直接染料：分子结构简单，易于与纤维结合 染色过程：染料与纤维发生化学反应，形成共价键 染色效果：颜色鲜艳，色牢度高 染色条件：温度、时间、pH值等对染色效果有影响
直接染料与纤维的结合方式
直接染料与纤维的结合方式主要有两种：离子键结合和共价键结合
离子键结合：直接染料与纤维通过离子键结合，形成稳定的化学键
共价键结合：直接染料与纤维通过共价键结合，形成稳定的化学键 结合方式对染色效果的影响：不同的结合方式会影响染色效果，如染色 的牢固性、色泽等
直接染料染色的影响因素
直接染料染色发展趋势与展望
提高染色性能和牢度
研发新型直接染料：提高 染色性能和牢度
改进染色工艺：提高染色 均匀性和牢度
开发环保型直接染料：减 少对环境的影响
研究染色机理：提高染色 效果和牢度
环保型直接染料的发展
环保型直 接染料的 定义和特 点
直接染料染色实验报告
直接染料染色实验报告
实验目的：
掌握直接染料染色的实验方法并了解其原理。
实验材料：
1.直接染料：紫119、红98、黄50、蓝71
2.棉布织物
3.浴比为1:20的10%氢氧化钠溶液
4.浴比为1:20的10%盐酸溶液
5.醋酸及其酯类洗涤剂
实验步骤：
1.将棉布织物洗涤并晾干。
2.准备4个盛有直接染料的容器，分别加入所需的红、紫、黄、蓝染料，并在盛器中加入适量的热水搅拌均匀。
3.将干净的棉布织物分别放入4个染料溶液中，搅拌均匀，浸
泡时间分别为1小时、2小时、3小时及4小时。
4.将经过浸泡的棉布织物取出，分别在盛有氢氧化钠、盐酸的
溶液中漂洗，时间各5分钟。
5.用清水反复冲洗棉布织物，直至水的颜色变透明。
6.将棉布织物脱水，并进行晾干。
7.将染色后的棉布织物放入醋酸及其酯类洗涤剂的清洗溶液中，进行清洗。
8.取出棉布织物，进行晾干。
实验结果：
经过染色后，棉布织物呈现出明亮、鲜艳的颜色，色彩稳定度好，不易褪色。
实验原理：
直接染料是指直接作用于棉织物等天然纤维的染料，具有染色
速度快、使用方便、染色效果好等特点。
该染料中含有直接与纤
维相互作用的基团，与纤维之间产生氢键、离子键、范德华力等
化学键的相互作用。
总结：
通过本次实验，我们深入了解了直接染料染色的原理和实验流程。
同时也体会到了实验的重要性和细致性操作。
直接染料染色实验
（3）测定上染百分率：用500ml 量筒量取标准染料溶液200ml于250ml玻璃染杯中，加入氯化钠1g，搅拌溶解完全，将事先在温水中浸渍并挤干的棉织物放入染液中开始染色，并将染杯置于恒温水浴锅中加热升温，升温至90℃，在此温度下染色30min。染色过程中在染杯上盖上表面皿以防染液蒸发，经常翻动织物，染毕后用5ml移液管吸取4ml残液于50ml 容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度。在该染料的最大吸收波长入max一下测定残液的吸光度A，在工作曲线上读出相应的染料浓度（c%），根据以下公式计算该染料的上染百分率：上染百分率=100% - c%
浴比 50:1
温度（℃） 60-70
时间（min） 20
PH5.5 -6.0
（2）工艺流程：漂白棉织物＋浸渍温水→挤干→染色→温水洗→固色→温水洗→冷水洗→熨干。
（3）实验操作：称取染料（准确至0.001g）和氯化钠于50ml 烧杯中，加少量温水调匀溶解，加适量水完全溶解后转移至染杯中，冲洗小烧杯并加水至规定总体积量，搅匀后置染杯于恒温水浴锅中加热至50℃，称取氯化钠备用。将纯棉织物用温水浸渍，挤干后放入染液中并加入1/2量氯化钠开始染色，约按1℃/min升温至90℃，染色15min后将织物用玻璃棒夹起，加入另1/2量氯化钠，继续染15min染毕，取出织物用温水洗一遍，再放入固色液中于60-70℃固色20min，固色完毕，冷水冲洗干净，熨干。
四、实验讨论
（1）在染色过程中你观察到了什么现象？
（2）根据上染百分率谈一谈你对染料的匀染性或利用率有何认识？
五、实验要求及注意事项
（1）在染色升温及保温过程中，要经常翻动织物，以保持染色均匀。
（2）在染色过程中要保持染液量恒定，蒸发量较大时可补加蒸馏水。
直接染料染色注意事项
直接染料染色注意事项环保直接染料是指符合环保有关规定并可以在生产过程中应用的染料。
环保染料应符合以下条件，不含或不产生有害芳香胺；染料本身无致癌、致敏、急毒性；使用后甲醛和可萃取重金属在限量以下；不含环境激素；不含持续性有机污染物；不会产生污染环境的有害化学物；不会产生污染环境的化学物质；色牢度和使用性能优于禁用染料。
一、直接染料的原理：1、直接染料具有磺酸基或致基等水溶性基团分子结构排列成直线型，芳环结构处于同一平面；2、直接染料对纤维素纤维具有较大的亲和力，在中性介质中直接染色，只要把染料溶解干水，便可进行染色；3、染料在溶液中被纤维吸附到表面，然后不断向纤维的无定形区扩散，与纤维大分子形成氢键和范德华力的结合。
二、直接染料染色注意事项1、调色浆和水处理：把染料先用温水（软水）调成浆状，再加适量的纯碱液，然后一边加热，一边不停地搅动，至染料基本溶解即可备用。
直接染料不耐硬水，大部分能与钙盐或镁盐结合生成不溶性沉淀，因此，必须采用软水染色。
如果采用硬水则事先用纯碱或六偏磷酸钠软化后再用于染色。
2、染色温度可按染料性能的类别来取决于高低，一般在80――98oC之间。
温度掌握得适中即可获得良好的匀染性以及良好的色光和牢度。
如使用染色速率高且匀染性好的染料，即使较低的温度也有较高的上染率。
温度高反而引起上染率下降的染料有直接冻黄G、直接耐晒黄SG、直接兰G 等，这些染料水洗牢度也较差，只适于染浅色，而且温度要掌握在85―90oC之间。
再如直接黄棕D3G、直接深棕M等染料染色速率低，匀染性较差，加助染剂对它们的促染效果也不明显，然而温度对它们的影响较大。
这类染料染色时的温度必须控制在95oC以上，否则会产生色泽不匀的现象，但温度又不能过高，防止染液出现水解而失效。
3、甲醛含量是否超标。
一般的染料都含有甲醛，环保染料的甲醛含量是在一定的范围内，对人体的危害很小或者基本没有，而普通的染料甲醛含量大多数是超标的，这样就对人体有伤害了，特别是小孩。
直接染料染色
1、普通型直接染料：染色牢度差 2、直接耐晒染料：改变结构提高耐晒牢度 3、直接交联染料
度提高，聚集体逐渐解散（吸热），以至有更多的单个分子
能向纤维中渗透。上染率于是随温度的提高而提高。最后如 果染色温度继续提高，而聚集已经不再明显，最终上染将随 温度的提高开始下降。
5、盐效应
染料在水中离解成色素阴离子上染纤维素纤 维 纤维素纤维在中性或弱碱性染浴中带负电荷
元明粉或食盐对直接染料所起的增进上染的 作用称为促染。
2、B类：盐效应直接染料（盐控型直接染料）
结构较复杂，常为双偶氮或三偶氮染料，分子含 对纤维亲和力较高，染料在纤维能扩散速率低，
有较多磺酸基团
移染性能较差
加盐能显著提高上染速率和上染百分率，促染效 要严格控制盐的用量和促染方法以获得均匀的色
湿处理牢度较高，不适于染浅色
果明显
泽，防止初染率太高，导致染色不匀
六、直接染料的固色处理
1、反应型固色剂（固色交联剂）
固色交联剂可与纤维和染料发生反应，
形成网状结构，从而提高产品的湿处理牢度。
2、阳离子固色剂
染料阴离子可以与固色剂阳离子结合生成分子量较大 的难溶性化合物沉淀在纤维中，从而提高被染物的湿 处理牢度。
常用的固色剂有固色剂Y和固色剂M。
七、直接染料的发展
较高上染百分率的染料，应在较低温度开始上染，
并很好的控制升温速率，使染料缓缓均匀的上染。
（四）染棉织物
浸染
（1）浴比和染液pH值
浸染法染色，浴比大小取决于染色产品的特性和生
产设备。从工艺技术上考虑，轻薄的丝绸和匀染度
要求较高的产品，通常采用大浴比染色；批量大、
色泽浓的产品，尽可能用小浴比。
10直接染料染色
工艺条件
注意： 1）卷染浴比为1：2～1：3。 2）染色温度根据染料性能而定，为防止布卷之间的 色差，温度一般采用95℃以上。 3）染色时间为60min左右，以道数表示，一般染6-12 道。 4）加料：染料在染色开始时加60%，余下在第一道末 加入；食盐在染色中间（3、4道末）加入。 5）卷染前用60～70 ℃热水走2道，可促使纤维润湿 膨化，利于匀染。
2、卷染 卷染的情况基本上和浸染相同，其工艺流程： 上轴-卷染-水洗-固色处理-冷水上卷
项 目 染被处方 染料（对织物重%） 纯碱（g/L） 食盐（g/L） 浅色 0.2以下 0.5～1 － 中色 0.2～1 1～1.5 3～7 深色 1以上 1.5～2 7～15
固色液处方
固色剂Y或M（对织物重%） 0.8～1.2 30%醋酸（对织物重%） 0.6～1 项目 卷轴 染色 水洗 固色 水洗 上轴 道数 2 6～12 2 4 2 ２ 液量（L） 150 100～150 200 150 200 — 温度（℃） 60～70 近沸 室温 室温－60 室温 —
染色牢度一般，直接染料一般不作为主色用于锦纶
的染色，仅根据色光的需要与酸性染料或中性染料 拼混使用。
原因：
•容易产生环染和白芯现象 •遮盖性较差 •上染百分率低，色光不鲜艳
3、对粘胶的染色
1）粘纤结晶区少，无定形区多，对染料吸收能力较大， 易于染色。 2）由于皮芯结构的存在，其染色速率不高。因此，在 染液中加匀染剂以获得匀染。其染色温度比棉高，时 间可适当延长。 3）染浅色时，一般可不加促染剂，染深色时可少量分 次加。 4）直接染料染粘胶纤维，染后的色牢度较差，一般需 经过固色处理。 5）粘纤湿强比较低，延伸度大，应在张力较小的卷染 机和绳状染色机上染色。
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直接混纺黄D-RL
直接交联染料
染料的分子结构中含有氨基，羟基、取代氨基等反 应性基团，采用配套的反应性阳离子固色剂可在染 料与纤维之间形成交联。这类染料得色均匀，染色 重现性好，湿处理牢度高，并兼有树脂整理的效 果，而且甲醛含量低。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺
（1）工艺流程 浸轧染液→汽蒸→水洗→（固色处理）→烘干 （2）工艺处方 染料 0.2~10 g／L 纯碱（或磷酸三钠） 0.5～1.0 g／L 润湿剂 2～5g／L （3）工艺条件 浸轧方式：二浸二轧；轧液温度：40~60℃；轧液率：85% 汽蒸温度：100~102℃ ；汽蒸时间：40~60 s
各类直接染料特性比较
类别 甲类 乙类 特性 结构简单,聚集性小,匀染性好,盐效应差 结构较复杂,聚集性较大,匀染性较差,盐效 应好 丙类 结构复杂,聚集性大,匀染性差,盐效应差 混纺类 与分散染料相容性好，对涤纶沾色少 交联类 分子结构中反应性基团，染后采用配套的 反应性阳离子固色剂固性基，能直接溶于水； ＊易聚集，可加温或加纯碱助溶； ＊不耐硬水，需用软水或对水进行软化处理。 2、亲和力 ＊对纤维素纤维有较高的亲和力。 3、盐效应 ＊加盐促染，但促染效果与染料结构有关。 4、温度效应 ＊温度影响上染率，应根据染料结构选择染色温度。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
SO3Na H5C2O N N CH CH SO3Na N N SO3Na
直接冻黄G
盐效应直接染料
染料分子结构比较复杂，分子中含有多个水溶性基 团，对纤维的亲和力较高，染料在纤维内的扩散速 率较低，匀染性较差，食盐等中性电解质对这类染 料的促染效果显著 .
NaO3S N N CH3 SO3Na CH3 N N OC2H5 N N NaO3S SO3Na OH NH.CO.CH3
直接染料浸（卷）染染色参考工艺处方
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
2、浸（卷）染工艺 （4）操作注意事项 ①化料时先用热软水调浆，再用热软水稀释，必要 时可加润湿剂； ②卷染为防头尾色差，染料应分次加入，温度由高 到低； ③为确保染色均匀，促染剂应在染色时间过半后加； ④为了提高染料的利用率 ；可采用续缸染色，续缸 染色时，染料用量一般为初缸的75%，助剂用量为 初缸的30%。
六 直接染料的固色处理
2、阳离子固色剂处理 （1）类型及其原理 ＊普通阳离子型固色剂 原理：D-SO3-Na＋ + F＋X- → D-SO3F + NaX ＊树脂型固色剂 原理：初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。 ＊反应型固色剂 原理：在染料与纤维间形成交联。 （2）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右即可。
1、染色方法 浸染、卷染、轧染 2、浸（卷）染工艺 （1）工艺流程 浸染：化料 →浸染 →水洗（ →固色 处理） →脱水→烘干 卷染：化料 →卷染 →水洗（ →固色 处理）→上卷→烘干 （2）工艺处方 （3）工艺条件 染色温度： 甲类：70～80℃；乙类：80～90℃；丙类： 90～100℃ 染色时间：30～60min（或6~8道）
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺 （4）操作注意事项 ①轧染匀透性较差，需加入匀染剂； ②布面应保持中性（pH:7~8.5），否则影响色光； ③浸轧槽宜小，以保持染液新鲜； ④汽蒸时用食盐及少量染液作液封口，防染料溶落； ⑤初开车时，浸轧槽内应兑水冲淡，防头深现象，兑 水率一般为25%左右。 兑水率=（兑水体积/正常染液体积）×100%
60min，后水洗即可。
五、直接染料对其他纤维的染色
2、对锦纶的染色
＊在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性 较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳; ＊多与酸性染料或中性染料拼染; ＊在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较 多； ＊染色时在40～50℃开始染色，以1～2℃/min的升 温速度升到100℃，保温20～40min。染色后将 温度缓慢降到50℃后水洗出机。
五、直接染料对其他纤维的染色
3、对羊毛的染色 ＊多用于羊毛与纤维素纤维混纺织物; ＊宜与弱酸染料拼混染色; ＊染色工艺同弱酸性染料。
六 直接染料的固色处理
1、金属盐后处理 （1）固色原理 D + M n+ →
染料 金属离子
D-M
络合物
（2）常用固色剂 铬盐类：如，重铬酸钾等； 铜盐类：如，硫酸铜、醋酸铜、铜盐B等。 （3）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右后水洗即可。
直接耐晒绿BB
温度效应直接染料
染料分子结构复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率 低，匀染性较差。染料分子中含有的磺酸基较少， 盐效应不明显，上染百分率一般随染色温度的升高
而增加。
直接黄棕D3G
直接混纺染料
直接混纺染料也称为直接D型染料，这类染料对纤 维素纤维有较高的上染率，湿处理牢度、色泽鲜艳 度及与其他染料的配伍性较常规直接染料好。与分 散染料有较好的相容性，适合与分散染料对涤棉混 纺织物一浴—步法染色。
头深现象产生的原因
设： 原染液浓度：C0 初开车染液浓度：C0 残液浓度：C1 正常染液浓度：C 则： C0> C > C1
五、直接染料对其它纤维的染色
1、对蚕丝织物的染色
＊光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少
单独应用 ；
＊弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝、 绿等 ； ＊在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ； ＊染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色
直接染料的特点
＊结构中含水溶性基团，能直接溶于水； ＊色谱齐全，色泽浓而不艳； ＊价格低廉； ＊湿牢度较差； ＊用途广泛，使用简便。
匀染性直接染料
染料分子结构较简单，聚集倾向较小，亲和力较小， 扩散速率较高，匀染性好，食盐的促染作用不显著， 染色易达到平衡，染色温度的升高会降低平衡上染 率，因此染色温度不宜太高，一般在70～80℃染色即 可。这类染料的湿处理牢度较低，一般仅宜染淡色。