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。它是利用一些对染料和纤维都有直接性的化学品，在染色时当这类化学品进入涤纶内部时，把染料分子也同时携入，这种化学药品称为载体或携染剂。利用载体对涤纶染色的原理是涤纶中的苯环与染料分子中的芳核间有较大分子间引力，涤纶能吸附简单的烃类、酚类等，这些化学品就成为载体。由于载体与涤纶之间的相互作用，使涤纶分子结构松弛，纤维空隙增大，分子易进入纤维内部。

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。

同时由于载体本身能与纤维及染料分子产生直接性，不但能帮助染料溶解，把染料单分子带到纤维表面，增加染料在纤维表面的浓度，而且能减少纤维的表面张力，使运动着的染料分子迅速进入纤维空隙区域，提高了染料分子的扩散率，促使染料与纤维结合，从而完成染色步骤。染色结束后，利用碱洗，使载体完全去除。常用载体有邻苯基苯酚、联苯、水杨酸甲酯等，由于大都具有毒性，对人体有害，目前已很少应用，故这里只作一般介绍。

2.高温高压染色法高温高压染色法是在高温有压力的湿热状态下进行。染料在100℃以内上染速率很慢，即使在沸腾的染浴中染色，上染速率和上染百分率也不高，所以必须加压在2atm(2.02×105Pa)以下，染浴温度可提高到120～130℃，由于温度提高，纤维分子的链段剧烈运动，产生的瞬时孔隙也越多和越大，此时染料分子的扩散也增快，增加了染料向纤维内部的扩散速率，使染色速率加快，直至染料被吸尽而完成染色。

分散染料的高温高压染色方法是一种重要的方法，适合升华牢度低和分子量较小的低温型染料品种。用这类染料染色匀染性好，色泽浓艳，手感良好，织物透芯程度高，适合于小批量、多品种生产，常用于涤棉混纺织物的染色。

分散染料的高温高压染色可在高温高压卷染机和喷射、溢流染色机上进行，适宜于染深浓色泽，染色pH值一般控制在5～6，常用醋酸和磷酸二氢铵来调节pH值。为使染浴保持稳定，染色时尚需加入分散剂和高温匀染剂。

溢流染色机染色工艺举例：染色处方：分散染料X高温匀染剂0.2～1.2g/L扩散剂O0.5～1g/L醋酸(98％)0.5～1.5g/L还原清洗：烧碱(360Be)6ml/L保险粉2.5g/L分散剂0.1～0.5g/L 工艺流程：坯布缝头→前处理→染色→还原清洗→热水洗→水洗→脱水→定形。一般可在50～60℃始染，大约1h后逐渐升温至130℃，染色1～2h，然后充分水洗。染深色时进行还原清洗代替皂洗，可保持染色成品色泽鲜艳。

3.热熔染色法分散染料染涤/棉织物采用热熔法染色与一般浸轧染色相似，先经浸轧染液后即行烘干，随即再进行热熔处理。在200℃高温作用下，沉积在织物上的染料可以单分子形式扩散进入纤维内部，在极短的时间内完成对涤纶的染色。若是涤棉混纺织物，则可通过热熔处理使沾在棉上的染料以气相或接触的方式转移到涤纶上。

热熔染色法是目前涤棉混纺织物染色的主要方法，以连续化轧染生产方式为主，生产效率高，尤其适用于大批量生产。热熔染色法的缺点是设备占地面积大，同时对使用的染料有一定的条件限制，染料的利用率较高温高压法低。

热熔染色工艺举例如下(45×45支，浅蓝色，65/35涤/棉细纺织物)：

(1)染色处方分散蓝2BLN1.5g/L.润湿剂JFClml/L扩散剂1g/L3%海藻酸钠浆5～1Og/L使用

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时，用醋酸或磷酸二氢铵调节pH5～6。

(2)工艺流程轧染(二浸二轧，轧余率65%，室温)→预烘(8O～120℃)→热熔(180～210℃，2～1min)→套染棉。

在高温热熔染色中要注意防止染料在预烘和焙烘中产生泳移，热熔焙烘阶段是棉上的分散染料向涤纶转移的重要阶段，要根据染料的耐热性能，即染料的升华牢度，选择适当的热熔温度和时间。在实际染色时，染料的转移不可能是完全的，在棉上总残留有一部分染料，造成棉的沾色，可采用还原清洗或皂洗进行染后处理。若在热熔法染色后还要进行棉部分的套染，则可在套染后选行后处理。

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