直接染料介绍PPT课件
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染整工艺原理(Ⅱ)课件:第3章 直接染料染色
7)温度 ✓ 始染40~50℃,使染料吸附均匀; ✓ 中间缓慢升温; ✓ 后期保温90~95℃; ✓ 中、低温染料最后降温保温以提高上染率。见升温曲线
3.染色设备 ✓ 平幅卷染机:平幅状态;张力大;浴比小。 ✓ 绳状染色机:绳状;张力小;浴比大。
4.工艺举例
A 卷染
富春纺(人丝/人棉)、浅蓝色、18匹、55公斤
✓ 含有甲醛成分的其他装饰材料,比如白乳胶、泡沫塑 料、油漆和涂料等;
✓ 室内装饰纺织品、包括床上用品、墙布、墙纸、化纤地 毯、窗帘和布艺家具;
✓ 烟叶和燃料不完全燃烧,香烟主流烟雾中甲醛平均质量浓 度为212 mg/m3,侧流烟雾为18~58 mg/m3。
去除方法 ➢ 室内养花
在24 h照明条件下, ✓ 芦荟能去除90%甲醛; ✓ 龙舌兰能去除50%甲醛; ✓ 吊兰能去除86%甲醛。
纤维素恒等周期为10.3Å(纤维素二糖的单位长
度);大多直接染料上可形成氢键基团之间距离 10.8Å。
2.范德华力学说 进一步研究后发现:
有些直接染料,间距不是10.3Å,即氢键很少,但仍 然很好上染纤维素;
染料与纤维直接性随芳香环增加而增加;
3.有一定的二色性 二色性常数:用一定波长的偏振光照射染色纤维时, 与纤维轴平行方向与垂直方向的吸收强度之比值。
助溶剂,否则色点。
2)匀染剂----匀染作用 ✓ 缓染 ✓ 移染
缓染及测试方法
✓ 雷米帮A:与纤维作用→上染速率↓ ✓ 帮A为油酰氯与毛发水解产物缩聚而成
移染 平平加O
✓ 与溶液中染料作用→缓染作用 ✓ 与纤维上染料作用→移染作用 ✓ 用量≤0.5克/升
问题: 工厂染色出现轻度色花怎么办?
严重色花怎么办?
第3章 直接染料染色
《直接染料》课件
废气排放:直接染料生产过程 中会产生废气,对大气造成污 染
废水排放:直接染料生产过程 中会产生大量废水,对环境造 成污染
固体废物:直接染料生产过程 中会产生固体废物,对环境造
成污染
化学品泄漏:直接染料生产过 程中存在化学品泄漏的风险,
对环境造成污染
改进生产工艺:采用环保型生产工艺,减少废水、废气、废渣等污染物排放 加强废水处理:采用先进的废水处理技术,如生物处理、膜处理等,降低废水中的有害物质含量 推广清洁生产:推广清洁生产技术,减少能源消耗,降低污染物排放 加强监管:加强政府监管力度,对直接染料生产企业进行定期检查,确保环保措施得到有效执行
主要竞争对手: 国内外知名染料 企业
市场份额:各企 业市场份额分布 情况
价格竞争:各企 业价格策略及影 响因素
技术创新:各企 业技术研发投入 及成果
市场需求:随着纺织、服装等行业的发展,对直接染料的需求不断增加 技术进步:新技术、新工艺的不断出现,为直接染料市场带来新的机遇 环保要求:环保法规的日益严格,对直接染料提出了更高的环保要求 竞争压力:国内外竞争对手的增多,市场竞争日益激烈 成本控制:原材料价格波动、人工成本上升等因素,对直接染料市场带来挑战
维
碱性染料:适 用于棉、麻等
纤维素纤维
活性染料:适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
直接染料:适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
硫化染料:适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
缩聚染料:适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
直接染料是一种 水溶性染料,可 以直接染布
直接染料具有较 高的染色牢度, 不易褪色
直接染料对纤维 的亲和力强,染 色效果好
市场规模:全球直接染料市场规模持续增长 市场分布:亚洲地区为主要市场,欧洲和北美市场也在逐渐扩大 市场需求:纺织、皮革、塑料等工业领域对直接染料的需求不断增长 市场竞争:市场竞争激烈,主要竞争对手包括巴斯夫、科莱恩等国际知名企业
第四章直接染料-PPT精选文档
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3/28/2019
②在染料分子中,引入具有强氢键形成能力的 隔离基一三聚氰酰基。染料分子中不含金属离 子,而是设计一个由阳离子多胺聚合体与特殊 金属盐的混合物作为固色剂来达到高的色牢度。
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3/28/2019
日本的化药公司:Kayacelon C型的新型直接染料。 我国的染料工作者按此思路,经多年研究,开发并生 产了一套称为D型直接混纺染料。 这类染料同样具有前述新型直接染料的优点。因染料 分子中引入的是三聚氰酰基,不合有金属原子,在染 色时不会对分散染料造成影响,尤其适合涤棉混纺织 物的染色。其所以称为混纺染料,是指该染料互混性 好,能与各种分散染料同浴染色,而非这套染料中含 有分散染料。
染料化学-------第四章
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3/28/2019
第四章 直接染料
概述 直接染料的发展 直接染料的结构分类 直接染料的应用性能
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3/28/2019
第一节 概 述
直接染料能不借助媒染剂而使纤维素纤维直接染色。
染色时染料从染浴中转移至纤维。将棉布放在染浴中染色
取出后加水洗淋,大部分染料不会被冲洗下来。这种性质称为 直接性。
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3/28/2019
联苯胺偶氮染料
联苯胺直接染料通式为:
A r - N = N - ( I ) - - N = N - A r ' ( I I )
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3/28/2019
联苯胺染料的颜色随偶合组分不同而变化。一般以邻羟基苯 甲酸为偶合组分的染料是黄色,以 1- 萘胺 -4- 磺酸及其衍生物
3/28/2019
②在染料分子中,引入具有强氢键形成能力的 隔离基一三聚氰酰基。染料分子中不含金属离 子,而是设计一个由阳离子多胺聚合体与特殊 金属盐的混合物作为固色剂来达到高的色牢度。
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3/28/2019
日本的化药公司:Kayacelon C型的新型直接染料。 我国的染料工作者按此思路,经多年研究,开发并生 产了一套称为D型直接混纺染料。 这类染料同样具有前述新型直接染料的优点。因染料 分子中引入的是三聚氰酰基,不合有金属原子,在染 色时不会对分散染料造成影响,尤其适合涤棉混纺织 物的染色。其所以称为混纺染料,是指该染料互混性 好,能与各种分散染料同浴染色,而非这套染料中含 有分散染料。
染料化学-------第四章
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3/28/2019
第四章 直接染料
概述 直接染料的发展 直接染料的结构分类 直接染料的应用性能
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3/28/2019
第一节 概 述
直接染料能不借助媒染剂而使纤维素纤维直接染色。
染色时染料从染浴中转移至纤维。将棉布放在染浴中染色
取出后加水洗淋,大部分染料不会被冲洗下来。这种性质称为 直接性。
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联苯胺偶氮染料
联苯胺直接染料通式为:
A r - N = N - ( I ) - - N = N - A r ' ( I I )
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3/28/2019
联苯胺染料的颜色随偶合组分不同而变化。一般以邻羟基苯 甲酸为偶合组分的染料是黄色,以 1- 萘胺 -4- 磺酸及其衍生物
第四章直接染料课件
10/2/2023
需要指出的是有些直接耐晒染料与上述染料结构类似,所 不同的是铜络合反应已在染料合成中完成,染色时就不需再作 铜盐后处理。
10/2/2023
Hale Waihona Puke 10/2/2023四 . 直接重氮染料
这类染料的分子结构中具有可重氮化的氨基(-NH2)。应用 时照通常的方法染色后,再经重氮化处理,使染料在纤维上进 行重氮化,最后再用偶合剂进行偶合,形成较深的色泽,并能 提高其湿处理牢度。
10/2/2023
➢ 二噁嗪染料 二噁嗪直接染料有比较鲜艳的蓝色。染料具有很好的耐光牢
度,以及不为保险粉(连二亚硫酸钠或低亚硫酸钠,化学式
Na
2
S
2
O
4
)和雕白粉(次硫酸氢钠
NaHSO 2 ·CH 2 O·2H 2 O )所破坏,但水洗牢度较差。结构举
下:
10/2/2023
➢ 酞菁系直接染料 这类染料主要是銅酞菁的衍生物,颜色鲜艳纯正,耐晒牢度
9/21/2023
➢ 构成直接染料的条件:
1. 染料应是 线型 的,使染料分子能按长轴方向水平地吸附 在纤维轴上,最大限度的使范德华吸引力发生作用。 2. 染料分子中占同一 平面 结构部分范围要大,若染料分子 具有延伸的共轭体系,共轭体系部分即呈平面性。平面性分子 吸附在纤维表面上面积大而又紧密,二者间的范德华力也大。 3. 染料分子中可以 形成氢键 的基团较多。染料分子中氨基、 羟基能和纤维素纤维分子的羟基形成氢键。
10/2/2023
10/2/2023
➢ 三聚氯氰胺偶氮染料 这类染料在分子结构中含有三聚氰胺结构,对纤维素纤维具
有很好的亲和力,日晒牢度也好,但是品种不多,一般只有绿、 红和蓝三种颜色。它们是由三聚氯氰与具有氨基的染料或芳香 胺缩合而成。一般在染料合成中,绿色较难合成,而这类染料 可通过隔离基连接黄和蓝两种染料而合成绿色染料,且应用简 便。举例如下:
需要指出的是有些直接耐晒染料与上述染料结构类似,所 不同的是铜络合反应已在染料合成中完成,染色时就不需再作 铜盐后处理。
10/2/2023
Hale Waihona Puke 10/2/2023四 . 直接重氮染料
这类染料的分子结构中具有可重氮化的氨基(-NH2)。应用 时照通常的方法染色后,再经重氮化处理,使染料在纤维上进 行重氮化,最后再用偶合剂进行偶合,形成较深的色泽,并能 提高其湿处理牢度。
10/2/2023
➢ 二噁嗪染料 二噁嗪直接染料有比较鲜艳的蓝色。染料具有很好的耐光牢
度,以及不为保险粉(连二亚硫酸钠或低亚硫酸钠,化学式
Na
2
S
2
O
4
)和雕白粉(次硫酸氢钠
NaHSO 2 ·CH 2 O·2H 2 O )所破坏,但水洗牢度较差。结构举
下:
10/2/2023
➢ 酞菁系直接染料 这类染料主要是銅酞菁的衍生物,颜色鲜艳纯正,耐晒牢度
9/21/2023
➢ 构成直接染料的条件:
1. 染料应是 线型 的,使染料分子能按长轴方向水平地吸附 在纤维轴上,最大限度的使范德华吸引力发生作用。 2. 染料分子中占同一 平面 结构部分范围要大,若染料分子 具有延伸的共轭体系,共轭体系部分即呈平面性。平面性分子 吸附在纤维表面上面积大而又紧密,二者间的范德华力也大。 3. 染料分子中可以 形成氢键 的基团较多。染料分子中氨基、 羟基能和纤维素纤维分子的羟基形成氢键。
10/2/2023
10/2/2023
➢ 三聚氯氰胺偶氮染料 这类染料在分子结构中含有三聚氰胺结构,对纤维素纤维具
有很好的亲和力,日晒牢度也好,但是品种不多,一般只有绿、 红和蓝三种颜色。它们是由三聚氯氰与具有氨基的染料或芳香 胺缩合而成。一般在染料合成中,绿色较难合成,而这类染料 可通过隔离基连接黄和蓝两种染料而合成绿色染料,且应用简 便。举例如下:
第03章 直接染料染色
(Dyeing with Direct Dyes)
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。
6
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。
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
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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。
染整工艺原理之直接染料染色培训课件
➢ 纤维素羟基封闭后(酯化、醚化),直接染料上染能力降低,氢键占 重要地位
➢ 色散力(范氏力)学说
➢ 纤维素羟基与水分子结合牢固,染料难以取代水分子 ➢ 染料芳环大,共轭双键多,偶极基团(酰胺等)多,直接性高,范氏力
结合重要
➢ 染着状态推定方法
➢ as=[Dz-]·[Na+]z,[Na+] 增加,as 增加,当T一定 时,亲和力为定值,因此 af增加,上染百分率升高
➢ 电解质的水合作用
曲水流觞 生态 校 园 !
盐效应
➢ 电荷效应的唐能模型
➢ 假设一
➢ 在某一距离(l)内,电位 ψ为定值,超过l距离(r>l ),ψ→0
➢ 假设二
➢ PQR为等电位双电层, QR为该双电层和溶液本体 的交界线,它可作为一半 透膜,即:唐能膜
➢ 要求pH2~9不变色
➢ 邻、对位有胺基的偶氮染料
➢ 稳定性差
醌式结构,色深效应
➢ 例如:刚果红对酸敏感,已不用作染色 ➢ 用此原理,一些染料如刚果红(pH3~5兰→红)等被用作酸
碱指标剂
曲水流觞 生态 校 园 !
直接染料的稳定性
➢ 碱稳定性
➢ 染纤维素纤维
➢ 要求pH4~10不变色
➢ 邻对位有-OH的偶氮染料
➢ 温度
➢ 不同染料控制不同的升温速度 ➢ 低温染料:70℃以下 ➢ 中温染料:70-80℃ ➢ 高温料:分段沸染
曲水流觞 生态 校 园 !
第三章 直接染料染色
➢ 概述 ➢ 直接染料的结构与性能的关系 ➢ 直接染料的稳定性 ➢ 直接染料的染色方法 ➢ 直接染料的固色后处理 ➢ 直接染料的染色原理与工艺分析
直接染料的固色后处理
➢ 阳离子合成树脂
➢ 固色剂M
➢ 色散力(范氏力)学说
➢ 纤维素羟基与水分子结合牢固,染料难以取代水分子 ➢ 染料芳环大,共轭双键多,偶极基团(酰胺等)多,直接性高,范氏力
结合重要
➢ 染着状态推定方法
➢ as=[Dz-]·[Na+]z,[Na+] 增加,as 增加,当T一定 时,亲和力为定值,因此 af增加,上染百分率升高
➢ 电解质的水合作用
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盐效应
➢ 电荷效应的唐能模型
➢ 假设一
➢ 在某一距离(l)内,电位 ψ为定值,超过l距离(r>l ),ψ→0
➢ 假设二
➢ PQR为等电位双电层, QR为该双电层和溶液本体 的交界线,它可作为一半 透膜,即:唐能膜
➢ 要求pH2~9不变色
➢ 邻、对位有胺基的偶氮染料
➢ 稳定性差
醌式结构,色深效应
➢ 例如:刚果红对酸敏感,已不用作染色 ➢ 用此原理,一些染料如刚果红(pH3~5兰→红)等被用作酸
碱指标剂
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直接染料的稳定性
➢ 碱稳定性
➢ 染纤维素纤维
➢ 要求pH4~10不变色
➢ 邻对位有-OH的偶氮染料
➢ 温度
➢ 不同染料控制不同的升温速度 ➢ 低温染料:70℃以下 ➢ 中温染料:70-80℃ ➢ 高温料:分段沸染
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第三章 直接染料染色
➢ 概述 ➢ 直接染料的结构与性能的关系 ➢ 直接染料的稳定性 ➢ 直接染料的染色方法 ➢ 直接染料的固色后处理 ➢ 直接染料的染色原理与工艺分析
直接染料的固色后处理
➢ 阳离子合成树脂
➢ 固色剂M
纺织品染色概述ppt课件
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(五) 染色牢度
❖ 染色品在染色后运用或加工过程中,在各种外界要素的作用下,可以坚持其原来色泽的才干。 ❖ 普通牢度分为5级〔日晒牢度分为8级〕,级数越高牢度越好。
日晒牢度 耐洗牢度
耐熨烫牢度 耐漂牢度
汗渍牢度 外界要素
升华牢度 耐气候牢度
耐摩擦牢度
耐酸、耐碱、耐海水、耐烟熏牢度等
32
〔六〕禁用染料 1、禁用染料
是指染料厂选择某一浓度的染料为规范,通常把规范染料的力份定为100%;而将每批产 品与它相比较而言,用百分数来表示。即同种染料,在一样条件下用一样用量,染出颜 色的浓淡程度比较。那么50%的力份是规范染料的一半浓,200%就比规范染料浓一倍。 值得留意的是,100%,200%等并不是表示纯染料的实践百分含量,它们不是一个绝对值, 而是一个相对值。
7
3、能上染纤维 染料必需对纤维有亲和力。 留意:不同类型的染料对不同种类的纤维有不同的亲和力,某类染料对某一种或几种
纤维有较大的亲和力,而对其他种类的纤维却只需较小或无亲和力,因此运用染料时, 要针对详细的纤维进展染料类别的选择。 4、具有一定的染色牢度。
8
〔二〕颜料 也是一种有色物质,不溶于水,对纤维没有亲和力,不能直接上染纤维,但能依托
11
(三) 染料分类 不同纤维所用染料不同,按照来源分为天然染料和合成染料。 天然染料:
多数需求媒染,过程复杂、牢度差、色谱范围有限,艳丽度差。但是环保绿色。 合成染料:
价钱廉价,色谱全,染色方便。
12
主要有两种分类法:化学分类法和运用分类法。
1、化学分类法
根据染料的分子构造类型〔共同的特性基团〕与制造方法来分。
和尾注。 1、冠称 表示染料的运用类别。 即根据其运用方法或性质分类的称号,如分散、复原、活性、直接等。
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
染料浓度:影响染色效果和颜色深度 染色时间:影响染色效果和颜色深度 染色温度:影响染色效果和颜色深度
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
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
染整工艺原理(Ⅱ)课件:第3章 直接染料染色
一.直接染料结构特点 ✓ 分子中含水溶性基团 ✓ 分子为直线型,共轭双键数量多 ✓ 分子中芳香环共平面性好 ✓ 分子中有许多形成氢键基团,而且可以旋转到分子同一侧
NH2 NN
NN
NH2
SO 3Na
SO 3Na
二.染色原理
1.氢键学说
纤维素大分子为直线型,含有大量羟基; 直接染料也是直线型,含有大量可形成氢键基团, 如-OH,NH2,-N=N-
直接染料涉7种芳香胺
✓ 联苯胺 ✓ 3,3,-二甲氧基联苯胺 ✓ 3,3,-二甲基联苯胺 ✓ 3,3,-二氯联苯胺 ✓ 邻甲苯胺 ✓ 2-氨基苯甲醚 ✓ 2-甲氧基-5-甲基苯胺
Cl
H2N H3CO
H3C
Cl
CH3 NH2
CH3
NH2
O C H3
NH2 O C H3
CH3
NH2 O C H3
3-2 直接染料对纤维素染色原理及性能
✓ 染料聚集度较大→扩散性能较差→低温下不能上染纤维。 染色温度提高→纤维溶胀↑→微隙↑ 染料聚集度↓ 染料与纤维之间亲合力↓ →上染率↑
C 类:温度效应染料 →推断结构?
SO 3Na
直接耐晒黄RS
O
NN
NH C NH
SO 3Na
H3C
直接墨绿B
O 2N
NN
NN
SO 3Na
SO 3Na
NN
SO 3Na
D型直接混纺染料
----日本花药Kayacelon C型染料
✓ 上染率 130℃>100℃ ✓ pH范围广(3.5~9) ✓ 少量食盐就能促染 ✓ 对涤纶沾色少 ✓ 牢度较好
四.禁用染料多
✓ 直接染料涉及7种芳香胺,染料总数占一半以上。 ✓ 1994年,欧盟禁用染料总数146个,直接染料占84个。
纺织品染色PPT课件
.
1
第四章 要 点
• 染色基本理论。 • 染料类型和染色纤维之间的上染关系。 • 各种染色方法与染色条件的比较。
.
2
第一节 染色基本概念
纺织品染色: 使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。 染色(颜色产生)是利用染料与纤维发生物理、化学或物化
结合,或在纤维上生成颜料,从而使纺织品具有一定牢度 的颜色。 一定牢度颜色:与纤维、染料两者性能相关。 一、染料 染料——与纤维有亲和力的有色的有机化合物,染色过程中 溶于水或溶剂,能成分子状态入纤维内部。 颜料——不溶于水,不能借助溶液染色工艺深入纤维内部, 但可在纺丝液中加入,加在固化前液态物质中固化着色, 靠粘着剂粘在织物表面,涂色。
4)后处理 水洗、皂煮。除纤维表面沾浮色,稳定内部颗粒
结构。 皂煮作用:可改变染料在纤维内的聚集状态,无
定形→晶形;分子顺式 →反式
.
29
还原染料染色方法: 1、隐色体染色法
浸染
全浴法:染液中还原,
干缸法:浓缩还原(预还原),还原 速率慢的染料
(卷染)
甲法:碱多,盐无,55℃,易聚扩散慢者
乙法:碱中,盐有,45℃,
水洗
皂煮
洗、烘
净洗剂 温度 时间 浴比
0.5~1g/L 90~95℃ 10min. 1:30
.
23
第四节 还原染料
还原染料:不溶于水,须在碱性溶液中用强还原剂
(保险粉)还原溶解,上染,氧化显色、同时又 回复不溶态而固着的染料。 主要结构:蒽醌型、(硫)靛型结构。 优点:耐洗、耐晒牢度高,色艳。 缺点:价高,某些有光脆受损现象. 形式:粗粉、细粉、纳米级粉、浆状,含量各异。 染色:染棉,部分品种可染涤。
染色牢度很重要,是衡量染色质量指标。
染整精品课件:第四章_直接染料染色
NN
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
CH3 NN
NN
OC2H5 NN
OH NH.CO.CH3
CH3 SO3Na
直接耐晒绿BB
NaO3S
SO3Na
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
SO3Na
SO3Na
NN
NH
NH
NN
NaO3S
SO3Na
NH
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。
1、金属盐后处理 (1)固色原理
D + Mn+ → D-M
染料 金属离子 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。
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上 染 百 分 率 初 上 始 染 染 纤 色 维 时 的 的 染 染 料 料 量 量 100%
第七章 直接染料
➢ 上染百分率常被用于衡量染料的上染能力。上染百分率 大,直接性高,染料与纤维结合力强;上染百分率小, 直接性低,染料与纤维结合力弱。
➢ 上染百分率也没有确切定量的概念,上染百分率不但与 染料和纤维的种类有关,也和染料用量、温度、浴比、 助剂种类及用量、上染时间等染色条件有关。采用上染 百分率来比较染料的直接性时,一般在相同条件下进行 比较。
基本上是偶氮染料,以保证染料为直线型、平面性大分 子,主要以双偶氮、三偶氮染料为主。分子结构中含有 磺酸基,少量使用羧基,以使染料具有较好的水溶性。
H NH
NN
SO3Na
1.08nm
H NH N N
SO3Na
第七章 直接染料
一、纤维素纤维的结构特点及对染料结构的要求
H OH
OH HH
OH H
H O
合物; ➢ Z为能与两个或多个重氮组分偶合的偶合组分; ➢ X为连接基。
第七章 直接染料
1、通过E1←D→E2合成的双偶氮直接染料 D为可以形成两个重氮基的二氨基类化合物,为了保证 分子直线型狭长结构,二氨基应在两边; E1、E2为可以进行一次偶合的偶合组分。
➢E1 =E2:对称型 ➢E1≠E2:不对称型。偶合时,活性小的偶合剂先偶合。
成。
④分子中含有两个—SO3Na,使染料有足够的水溶性,并可以单分 子状态上染纤维。
第七章 直接染料
三、直接性 定义:直接性是指染料自染液上染纤维的能力。它来源 于染料分子和纤维大分子之间的相互作用力。
➢ 表示方法:直接性的概念较为含糊,没有明确的数据。 用于表示染料上染纤维的性能或染料与纤维分子之间作 用力的大小。一般用染料上染纤维达到平衡时的上染百 分率来衡量。
第七章 直接染料
①联苯胺型双偶氮直接染料
R
R
H2N
NH2
R:—H 联苯胺
— CH3 联甲苯胺 — OCH3 联大茴香胺
➢特点:合成工艺简单,价格低廉,色谱齐全,但具有致 癌性。在118种禁用染料中具有联苯胺、联甲苯胺、联 大茴香胺结构的有83种,其中直接染料78种。
第七章 直接染料
联苯胺型双偶氮直接染料
2、双偶氮直接染料 通过重氮化偶合方法合成双偶氮染料的方法有三种:
(1)通过E1←D→E2途径合成。 (2)通过A→M→E途径合成。 (3)通过A1→Z←A2或A1→ZXZ←A2 途径合成。
➢ D为可以形成两个重氮基的双重氮组分; ➢ E为可以进行一次偶合的偶合组分; ➢ A为可以形成一个重氮基的重氮组分; ➢ M为与重氮化合物偶合后还带有一个可重氮化氨基芳香胺化
第七章 直接染料
➢ 热力学上表示染料上染能力的严格定义是亲和力,即染 液中染料的标准化学位和纤维上染料的标准化学位之差。
0 s00f
➢ 标准亲和力是温度和压力的函数,与染色平衡时染料在 纤维上的活度和染浴中的活度有关,和体系的组成、浓 度无关,它的数值随温度和压力而有不同。
➢ 亲和力是染料从它在染浴中的标准状态转移到它在纤维 上的标准状态的趋势和量度,染料上染纤维的必要条件 是μf0<μs0。亲和力越大,表示染料从染料向纤维转移的 趋势越大。
第七章 直接染料
二、直接染料的结构特点
H NH
NN
1.08nm
H NH N N
刚果红染料
SO3Na
SO3Na
①染料有较长的共轭体系,相对分子量较大,色散力、诱导力较大。
②染料为双偶氮结构,偶氮基反式连接,分子呈一个方向延伸的直
线型结构,共平面性好,与纤维素线型大分子结合的范氏力较大。
③染料分子中含有两个—NH2,可形成氢键,并且两个氨基之间的 距离为1.08nm,接近于一个纤维素双糖的间隔,有利于氢键的形
NH2 OH H3CO Na3SO
NN
OC3H NN
OH NH2 SO3Na
SO3Na HOOC
直接湖蓝6B(对称型)
HO
NN
NN
SO3Na
OH
N2H
Na3SO
直接深棕M(不对称型)
➢水杨酸—OH邻位有羧基,定位效应差,先进行偶合; 酸较易偶 合第二步进行偶合。
第七章 直接染料
②二氨基二苯乙烯二磺酸(DSD酸)
O
CH2OH
HH OH
O H
H
O
H
H OH H
OH H
H O
O
CH2OH
HH OH
O OH H
H
CH2OH
H OH
CH2OH
H OH
n2
2
1.03nm
➢ 由葡萄糖剩基彼此以1,4–甙键连接而成的线型大分子——应避
免在酸性条件下染整加工。
➢ 分子中没有在酸性、中性条件下形成离子的基团——不能以离子
键形式与染料结合。
➢ 葡萄糖剩基上2、3、6位有三个羟基,一个纤维素双糖的间隔为
1.03nm 左右——可与染料形成氢键结合。
第七章 直接染料
➢ 纤维素纤维对染料的要求 ①不用酸性浴染色,不以离子键形式与纤维结合; ②为了提高与纤维的范德华力结合,染料应有线性狭长,
共平面结构,能与纤维有较大面积的紧密接触,染料 应有较长的共轭体系,以增加电子活动性,提高色散 力、诱导力。 ③染料上应有可以形成氢键的基团,相间距离最好在 1.03nm左右,提高染料与纤维的氢键结合能力。
第七章 直接染料
主要内容
§7.1 引言 §7.2 直接染料的结构及其合成方法 §7.3 直接染料的结构与直接性的关系 §7.4 直接染料的结构与耐光牢度的关系 §7.5 直接染料的应用类型
第七章 直接染料
§7.1 引言 ➢能直接上染棉纤维,而不需要媒染,所以被称为直接染
料。 ➢直接染料是在刚果红的基础上发展起来的,从结构上看,
仅限于 苯并噻唑或J酸结构
N
H3C
S
SO3Na
NN
CH3 C=O CH CONH
OH
NN NaO3S
O NHC
NH2
直接黄5G
直接红B
结构:虽是单偶氮染料,但都设法使分子链得到延长,并保
持染料分子具有线性和共平面性 ,以提高对纤维素纤维的
直接性。
合成:可直接通过重氮化和偶合反应来完成。
第七章 直接染料
第七章 直接染料
§7.2 直接染料的结构及其合成方法 ➢ 直接染料绝大部分是偶氮染料。主要以双偶氮染料、三
偶氮染料为主。单偶氮染料分子链太短,与纤维的直接 性较小;四偶氮以上的染料合成工序麻烦,副产品多, 色泽灰暗。
第七章 直接染料
一、单偶氮直接染料 ➢ 由于分子量较小、直接性太低的原因,数量品种很少,
第七章 直接染料
➢ 上染百分率常被用于衡量染料的上染能力。上染百分率 大,直接性高,染料与纤维结合力强;上染百分率小, 直接性低,染料与纤维结合力弱。
➢ 上染百分率也没有确切定量的概念,上染百分率不但与 染料和纤维的种类有关,也和染料用量、温度、浴比、 助剂种类及用量、上染时间等染色条件有关。采用上染 百分率来比较染料的直接性时,一般在相同条件下进行 比较。
基本上是偶氮染料,以保证染料为直线型、平面性大分 子,主要以双偶氮、三偶氮染料为主。分子结构中含有 磺酸基,少量使用羧基,以使染料具有较好的水溶性。
H NH
NN
SO3Na
1.08nm
H NH N N
SO3Na
第七章 直接染料
一、纤维素纤维的结构特点及对染料结构的要求
H OH
OH HH
OH H
H O
合物; ➢ Z为能与两个或多个重氮组分偶合的偶合组分; ➢ X为连接基。
第七章 直接染料
1、通过E1←D→E2合成的双偶氮直接染料 D为可以形成两个重氮基的二氨基类化合物,为了保证 分子直线型狭长结构,二氨基应在两边; E1、E2为可以进行一次偶合的偶合组分。
➢E1 =E2:对称型 ➢E1≠E2:不对称型。偶合时,活性小的偶合剂先偶合。
成。
④分子中含有两个—SO3Na,使染料有足够的水溶性,并可以单分 子状态上染纤维。
第七章 直接染料
三、直接性 定义:直接性是指染料自染液上染纤维的能力。它来源 于染料分子和纤维大分子之间的相互作用力。
➢ 表示方法:直接性的概念较为含糊,没有明确的数据。 用于表示染料上染纤维的性能或染料与纤维分子之间作 用力的大小。一般用染料上染纤维达到平衡时的上染百 分率来衡量。
第七章 直接染料
①联苯胺型双偶氮直接染料
R
R
H2N
NH2
R:—H 联苯胺
— CH3 联甲苯胺 — OCH3 联大茴香胺
➢特点:合成工艺简单,价格低廉,色谱齐全,但具有致 癌性。在118种禁用染料中具有联苯胺、联甲苯胺、联 大茴香胺结构的有83种,其中直接染料78种。
第七章 直接染料
联苯胺型双偶氮直接染料
2、双偶氮直接染料 通过重氮化偶合方法合成双偶氮染料的方法有三种:
(1)通过E1←D→E2途径合成。 (2)通过A→M→E途径合成。 (3)通过A1→Z←A2或A1→ZXZ←A2 途径合成。
➢ D为可以形成两个重氮基的双重氮组分; ➢ E为可以进行一次偶合的偶合组分; ➢ A为可以形成一个重氮基的重氮组分; ➢ M为与重氮化合物偶合后还带有一个可重氮化氨基芳香胺化
第七章 直接染料
➢ 热力学上表示染料上染能力的严格定义是亲和力,即染 液中染料的标准化学位和纤维上染料的标准化学位之差。
0 s00f
➢ 标准亲和力是温度和压力的函数,与染色平衡时染料在 纤维上的活度和染浴中的活度有关,和体系的组成、浓 度无关,它的数值随温度和压力而有不同。
➢ 亲和力是染料从它在染浴中的标准状态转移到它在纤维 上的标准状态的趋势和量度,染料上染纤维的必要条件 是μf0<μs0。亲和力越大,表示染料从染料向纤维转移的 趋势越大。
第七章 直接染料
二、直接染料的结构特点
H NH
NN
1.08nm
H NH N N
刚果红染料
SO3Na
SO3Na
①染料有较长的共轭体系,相对分子量较大,色散力、诱导力较大。
②染料为双偶氮结构,偶氮基反式连接,分子呈一个方向延伸的直
线型结构,共平面性好,与纤维素线型大分子结合的范氏力较大。
③染料分子中含有两个—NH2,可形成氢键,并且两个氨基之间的 距离为1.08nm,接近于一个纤维素双糖的间隔,有利于氢键的形
NH2 OH H3CO Na3SO
NN
OC3H NN
OH NH2 SO3Na
SO3Na HOOC
直接湖蓝6B(对称型)
HO
NN
NN
SO3Na
OH
N2H
Na3SO
直接深棕M(不对称型)
➢水杨酸—OH邻位有羧基,定位效应差,先进行偶合; 酸较易偶 合第二步进行偶合。
第七章 直接染料
②二氨基二苯乙烯二磺酸(DSD酸)
O
CH2OH
HH OH
O H
H
O
H
H OH H
OH H
H O
O
CH2OH
HH OH
O OH H
H
CH2OH
H OH
CH2OH
H OH
n2
2
1.03nm
➢ 由葡萄糖剩基彼此以1,4–甙键连接而成的线型大分子——应避
免在酸性条件下染整加工。
➢ 分子中没有在酸性、中性条件下形成离子的基团——不能以离子
键形式与染料结合。
➢ 葡萄糖剩基上2、3、6位有三个羟基,一个纤维素双糖的间隔为
1.03nm 左右——可与染料形成氢键结合。
第七章 直接染料
➢ 纤维素纤维对染料的要求 ①不用酸性浴染色,不以离子键形式与纤维结合; ②为了提高与纤维的范德华力结合,染料应有线性狭长,
共平面结构,能与纤维有较大面积的紧密接触,染料 应有较长的共轭体系,以增加电子活动性,提高色散 力、诱导力。 ③染料上应有可以形成氢键的基团,相间距离最好在 1.03nm左右,提高染料与纤维的氢键结合能力。
第七章 直接染料
主要内容
§7.1 引言 §7.2 直接染料的结构及其合成方法 §7.3 直接染料的结构与直接性的关系 §7.4 直接染料的结构与耐光牢度的关系 §7.5 直接染料的应用类型
第七章 直接染料
§7.1 引言 ➢能直接上染棉纤维,而不需要媒染,所以被称为直接染
料。 ➢直接染料是在刚果红的基础上发展起来的,从结构上看,
仅限于 苯并噻唑或J酸结构
N
H3C
S
SO3Na
NN
CH3 C=O CH CONH
OH
NN NaO3S
O NHC
NH2
直接黄5G
直接红B
结构:虽是单偶氮染料,但都设法使分子链得到延长,并保
持染料分子具有线性和共平面性 ,以提高对纤维素纤维的
直接性。
合成:可直接通过重氮化和偶合反应来完成。
第七章 直接染料
第七章 直接染料
§7.2 直接染料的结构及其合成方法 ➢ 直接染料绝大部分是偶氮染料。主要以双偶氮染料、三
偶氮染料为主。单偶氮染料分子链太短,与纤维的直接 性较小;四偶氮以上的染料合成工序麻烦,副产品多, 色泽灰暗。
第七章 直接染料
一、单偶氮直接染料 ➢ 由于分子量较小、直接性太低的原因,数量品种很少,