第七章分散染料染色

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第七章 分散染料染色 7-1 引 言

分散染料是… 一 分散染料的开展

分散染料的开展是随着纤维开展而开展的。

分散染料的产生与开展是始于醋酯纤维的应用： 1 醋酯纤维用染料：分子结构小，水溶性小的染料； 2 聚酯纤维染色用染料；

3 新型差异化纤维，仿真丝产品，超细纤维染色用染料；

4 碱性浴染色的分散染料。 二 分散染料的结构特点

1 结构特点

2 按应用性能分类 三 分散染料开展趋向

1 多能化－ 染料能够同时上染涤纶及其混纺纤维

2 大分子化－ 适用于高温高压或热熔法染色、牢度高

3 杂环化－ 染料发色鲜艳且染色性能良好 7-2 分散染料的结构和性能 一 化学结构和颜色的关系

以单偶氮结构染料为例：

R 1为吸电子基，R 2、R 3为H 或吸电子基； R 4、R 5为H 或供电子基；

R 6、R 7为H 或烷基及烷基的进一步取代基。

偶氮基的左侧为含吸电子基的重氮组分，右侧为含供电基的偶合组分。

1 重氮组分吸电子基吸电子性效应愈强，偶合组分供电子基供电子性愈强，深色效应愈明显。

2 改变偶合组分氨基上取代基引起深色效应。

3 取代基的空间位阻效应… 二 化学结构和日晒牢度的关系

染料的光褪色不但和染料的化学结构有关，也和染料的聚集态、所染纤维材料的性质以及大气条件等因素有关。

1 光褪色机理

这是一个亲电加成反响，-N=N-邻位上的电子云密度↑，利于反响，而导致日晒牢度下降。 2 染料结构与日晒牢度关系

① 对偶氮结构染料，引入吸电子基，日晒牢度↑； ② 除硝基外，吸电子基的吸电性越强，日晒牢度↑；

R 6R 7

R 5

3

③蒽醌结构日晒牢度普遍较偶合氮类好，蒽醌1位上氨基碱性越小，日晒牢度相对较高；

④同样染料对不同纤维染色，日晒牢度可能不同。

三化学结构和升华牢度的关系

升华牢度：…

1 对于偶氮结构染料，极性基团对升华牢度影响较分子量影响大。极性越强，分子量越大，升华牢度越好；重氮组分，偶合组分上引入极性基团均使所升华牢度提高。

2 对于蒽醌结构而言，分子量影响大于极性基团影响，一般随分子量增大，极性基团增多，升华牢度提高。

3 过多的极性基团引入，将导致染料对聚酯纤维亲和力下降，影响上染率。

4 升华牢度好，扩散、匀染性较差。

7-3 分散染料染色性能和染色原理

一分散染料溶液特性和染色性能：分散染料溶液中含有：染料原分子、不同晶体染料、染料颗粒、少量离子态染料，处于动态平衡。

〔一〕分散染料分散性

1 分散剂的分散机理

①染料晶面吸附分散剂，使晶面带负电而形成双电层；

②分散剂亲水基与水结合形成水合层，提高稳定性；

2 影响分散性的因素

①分散剂与扩散剂…

②温度－ T升高导致分散剂〔尤其是非离子外表活性剂〕稳定性下降

③钙/镁离子、中性电解质及阳离子物质会使染料的分散稳定性降低

④染液中的染料浓度过高，染液循环速度快，升温速率快，也会使分散液的稳定性降低。

〔二〕分散染料溶化性

分散染料分子中弱极性基团含量较高，给予染料肯定的溶化性；溶化度过大，会影响上染率。

影响分散染料溶化度因素：

①分散剂〔关键〕

② T升高，分散稳定性下降，但溶化度升高

③染料细度染料晶体颗粒小，溶化度大。

④晶体结构晶型转变…；晶体增长和晶体析出现象使染料难于向纤维内部扩散，染料的上染速率降低，易产生染色不匀〔色斑〕等疵点；结晶增长，溶化度下降。

⑤染料的分子量与极性

⑥染色工艺条件和染色助剂

〔三〕分散染料的稳定性

1 染料水解

①高温碱性条件下－酯键、氰基、酰胺基水解为羧基；羟基离子化

22][4NH r A NH Ar H Ar N N Ar -'+-→+-=-② 酸性条件下－ 氨基、酰胺基质子化 染料水溶↑，上染率↓，导致色光变化。

2 染料复原－ 拔染、复原净洗

在高温碱性条件下棉纤维具有复原性。

显然，高温碱性条件下，染料结构易遭破坏，而分散染涤必须高温条件，因而染浴不能为碱性，一般操纵染浴弱酸性5-6，用HAc 调节。

3 染料阴离子化 含羟基的分散染料

4 热稳定性 染料分类

升华牢度 匀染性 结构特征 应用性能 E 差 好 小 浸染、转移印花 SE 中等 中等 中等 高温高压 S

高

差

大

热 熔

易升华、熔融，并发生染料的转移和沾染。 影响升华牢度的因素及其改善措施…

二 聚酯纤维的染色性能 1 聚对苯二甲酸乙二醇酯PET

① 结构因素－ 属线性大分子，分子链上没有大侧链；

② 缺少极性基团－ 分子中没有强的极性基团，只有极性较小的酯基。

③ 纺丝和热处理与染色关系－ 涤纶的染色性能随纺丝条件及染色前处理条件而变化！173 表7-2、7-3 …

2 聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT …

3 聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT …

4 阳离子改性聚酯…

5 超细涤纶纤维…

三 分散染料的吸附平衡和上染速率

分散染料上染聚酯纤维的染色技术： 1 高温高压染色技术… 2 常压载体染色技术… 3 高温热熔染色技术… 〔一〕上染过程

① 在溶液中的上染过程－ 染料吸附上染纤维和从纤维外表向纤维内扩散都是由单分子染料完成。

染色中必须升高染色温度或参加载体，增加纤维内部的自由容积或使纤维增塑，加快染料向纤维内部的扩散速率。 ② 在干热染色法中的上染过程－ 浸轧-烘干-热熔〔染料升华或熔融〕-向纤维内部扩散-清洗后处理。 应选择适宜的染色助剂，以稳定染液，预防染料发生晶型转变和晶体增长现象。 〔二〕分散染料的吸附等温线

纤维的染色饱和值就是染料在纤维无定型区的“溶化度〞。 1 影响分配关系的因素

① 纤维－ 依据相似相溶原理，纤维结构和性质差异，导致不同纤维〔涤纶＞锦纶≥腈纶〕K 值不同；

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