第五章 活性染料染色

五、活性染料对新型纤维素纤维的染色
2、Modal纤维活性染料染色 纤维特点：Modal纤维是一种环保型纤维素纤维。该 纤维柔软、顺滑，具有丝般的光泽和质感，吸湿率 高，染色性好。 加工工序：坯布→配缸→前处理→染色→脱水→烘干 加工说明：宜采用松式设备加工，以防折印。
六 、活性染料染其他纤维
1、对羊毛的染色 （1）染色机理 活性基与蛋白质–SH、–NH2、–OH形成共价键结合； 染料纤维的结合方式，随溶液pH值不同而不同，酸 性条件下离子键结合。近中性时，染料与纤维间通 过共价键结合。 （2）羊毛的染色性能 羊毛鳞片层结构，使染料在纤维中扩散较慢。容易 造成染色不匀。宜选用反应性较低，扩散性能好的 染料，或用羊毛纤维专用染料沸染。
固色温度影响


温度每升高10℃，反应速率可提高2～3倍。但由 于水解反应速率提高得更快，所以染料水解比例 将上升，固色率降低。 温度升高，平衡上染百分率将降低，固色率将降 低。 宜根据染料的反应性选择合适的固色温度，使其 在规定的时间内反应充分，获得较高的固色率。
染色浴比的影响


染色浴比越小，上染率越高，固色率也越高。 染色浴比过小会影响染色的匀染性。
（3）活性染料的水解反应 ①定义 活性染料与水中的氢氧根离子发生亲核取代反应或 亲核加成反应，生成水解活性染料，使其不能再和 纤维发生键合反应的过程。 ②键合与水解的比较 键合速率＞＞水解速率 理由： 染料在纤维中的浓度远大于染料在溶液中的浓度 ； 纤维素负离子的浓度远大于水中氢氧根离子浓度； 纤维素负离子的亲核反应比氢氧根亲核性强 。
宜根据染料匀染性的好坏选择合适的浴比。
电解质浓度的影响


染液中电解质浓度提高，纤维内相[OH-]随之提 高，从而提高了纤维素的离子化，使[Cell–O-] 提高，键合反应速度提高，从而提高固色率。 电解质促使被纤维吸附的染料量升高，键合反 应速度提高，从而提高固色率。 电解质浓度过高，会影响染料的溶解度，从而 降低染料固色率。 宜根据色泽的浓度的要求选择合适的电解质浓 度。
五、活性染料对新型纤维素纤维的染色
1、Tencel纤维活性染料染色 （2） Tencel纤维的染整加工工艺 ＊工艺流程 烧毛→退浆→初级原纤化→酶处理→染色→ （次级原纤化）→脱水→（抛松处理） ＊工艺说明 ①退浆、染色宜在平幅机上进行； ②初级原纤化后酶处理可提高织物光洁度； ③次级原纤化可使织物产生桃皮绒效果； ④染色一般采用活性染料。
活性染料一浴两步法浸（卷）染工艺
4、操作注意事项 （1）织物染前应用温水充分润湿，否则影响上染率、 色泽匀透性和鲜艳度； （2）染色需用软水，硬水中的金属离子会影响染料 的溶解度、色泽的色光和牢度； （3）为保证头尾色泽一致，卷染时染料应分二次加 入，食盐应溶解后分次加入； （4）化料采用调浆稀释法，水温应根据染料的稳定 性和溶解性选择； （5）宜用中性皂煮，洗碱要尽，以防“风印”。
二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型 （1）按活性基种类分
均三嗪类 二氯均三嗪类 一氯均三嗪类 一氟均三嗪类 一氯均三嗪和β—乙烯砜类 两个一氯均三嗪类 三氯嘧啶类 二氟一氯嘧啶类
活性染料
β—乙烯砜类 双活性基类
卤代嘧啶类
均三嗪类
结构通式
或
二氯均三嗪 如：X型 普施安MX （Procion MX）
工艺处方
活性染料轧卷堆染染色工艺
1、工艺流程
浸轧染液→打卷后转动堆置→后处理（水洗、皂煮、水洗） →烘干
2、染液处方及工艺条件 3、工艺说明
（1）为减少染料水解，染液和固色液分开化料，染色时通 过混合器计量混合加入； （2）轧槽溶积宜，以保证染液新鲜； （3）轧液率宜小，以防产生规律性深浅横档； （4）打卷要平整，布间无气泡，堆置时布卷要包塑料薄膜 密封，并缓缓转动。
一氯均三嗪 如：K型 普施安H （Procion H）
一氟均三嗪 如： Cibacron F
β—乙烯砜类
结构通式
β—乙烯砜
β—乙烯砜硫 酸酯在碱性 条件下可转 变为乙烯砜
β—乙烯砜硫酸酯 如：KN型 雷玛索 （Remazol）
双活性基类
一氯均三嗪和β—乙烯砜硫酸酯
M型、B型、EF型， Sumifix Supre Procion Supre
活性染料一浴法轧染工艺
1、工艺流程
浸轧染液→烘干→汽蒸或焙烘→冷水洗2格→75～80℃热水 洗2格→95℃以上皂洗4格→80～90℃水洗2格→冷水洗1格 →烘干
2、染液处方及工艺条件 3、工艺说明
（1）尿素能助溶，并能使纤维吸湿溶胀，提高固色率； （2）防染盐S能防染料被还原而造成的色光改变； （3）防泳移剂可防染料泳移造成不匀，常用海藻酸钠糊； （4）为防头深，初开车需兑水冲淡，兑水率为5%~15%。
染料结构对反应性的影响
N N 1.116
1.026
N
0.883
0.926
N N
0.899
染料亲和力的影响
▲染料的亲和力越大，染料的上染率越高，染料的 固色率也越高。 注意：当染料的亲和力过高时会因为染料的扩散性 差而影响染料的固色率，同时水解后沾附在纤维上
的染料也不易洗除。
染料扩散性的影响
▲染料的扩散性越好，染料在纤维上的分布越均 匀，染料与纤维发生健合的几率越高，固色率越
六 、活性染料染其他纤维
（3）染色工艺 40~50℃开始染色（溶解度低时可在70~80℃开始染 色），然后逐步升温（1~1.5℃/min）至沸，沸染 30~90min，染后水洗和用合成洗涤剂中性洗涤。 （4）工艺说明 ①一般用HAc调染液pH为4~5（浅色6~6.5），促进 染料上染； ②染色后期用氨水调pH值6.5 ~7，加速与纤维的的 反应，提高色牢度； ③染浅中色时加缓染剂、匀染剂及控制升温等手段 提高匀染性。
五、活性染料对新型纤维素纤维的染色
1、Tencel纤维活性染料染色 （1） Tencel纤维的特点 ＊Tencel纤维具有近似涤纶的强力，黏胶纤维的柔 和、吸湿，丝绸的悬垂、光泽； ＊Tencel纤维受外力作用会分裂成更细小的微纤 维，即原纤化，易在织物表面形成桃皮绒效果； ＊ Tencel纤维织物遇水易变硬，易擦伤、起皱。
（5）固色时染料的上染
1、随染色进行， 逐渐趋向于 平衡。 2、加碱破坏平 衡，染料继 续上染。 3、上染染料不 能全部固着， 即有浮色。
三、活性染料的染色过程及固色机理
3、后处理 （1）目的 洗除吸附在纤维上未与纤维结合的染料（浮 色），保证染色产品的染色牢度和鲜艳度。 （2）工艺 水洗→皂煮 →水洗
固色液 皂煮液
活性染料一浴两步法浸（卷）染工艺
3、染色条件 染料类型 冷固型 中温型 热固型 染色 温度（℃） 20~30 60~80 90~95 时间（min） 20~30 30~40 30~40 或 （道） 4~6 6~8 6~8 固色 温度（℃） 20~30 60~80 90~95 时间（min） 20~30 30~40 30~40 或 （道） 4~6 6~8 6~8 皂煮 温度（℃） 95~100 时间（min） 10~15
第五章
一、 概述
活性染料染色
1、定义 结构中含活性基，能和纤维形成共价键结合的染料。 2、特点 （1）结构中含有水溶性基，能直接溶于水； （2）色泽鲜艳，色谱齐全； （3）使用方便，用途广泛； （4）湿牢度良好，耐晒、耐漂牢度较差； （5）价格适中。
二、 活性染料的化学结构及分类
1、活性染料的化学结构 活性染料通式 ：W-D-B-R （1）活性基R：决定染料的反应性及染料与纤维键 合稳定性。如，卤代均三嗪、β-乙烯砜等。 （2）染料母体D：决定染料的亲和力、扩散性、颜 色、耐晒牢度等。如，偶氮类、蒽醌类、酞菁类 等。 （3）架桥基B：影响染料反应性及染料与纤维键合 稳定性。亚氨基、甲亚氨基、甲酰氨基等。 （ 4 ）水溶性基 W ：决定染料的水溶性。如，磺酸 基、硫酸酯基等。
（4）影响活性染料固色率的因素
染料的性质 染料的反应性 染料的亲和力 染料的扩散性 染色的pH值 染色的温度 染色的浴比 电解质用量
染色的条件
染料反应性的影响 ▲活性染料的反应性越高，染料的固色速率越大，
水解速率也随之增大，但固色率不一定能提高。 ▲影响染料反应性的因素 ①染料结构：如，活性基、染料母体、架桥基等。 凡能降低中心碳原子上电子云密度的因素，都能 提高染料的反应性。 ②染色条件：如，pH值、固色温度、电解质浓度等 凡提高pH值、固色温度、电解质浓度均能提高染 料的反应性。
六 、活性染料染其他纤维
2、对蚕丝的染色 （1）蚕丝特点 蚕丝的反应性基团比羊毛少，没有鳞片层，耐碱 性好于羊毛，不可能染成浓色。可在碱性 （pH=8～9）条件下染色。 染色选用反应性稍强的X型活性染料。 （2）染色方法与特点 弱酸性染色：色泽浓艳，湿牢度低； 碱性染色：上染率、固色率低，湿牢度好； 中性染色：得色率低，湿牢度差。
高。
染液pH的影响


染液pH越高，染液的碱性越强，越利于纤维素的 离子化，纤维素负离子的浓度增加，纤维的溶胀 增大，因此健合反应速率提高，固色率一般也将 提高。 当pH值高于11时，随着染液中pH值的增高，染 液中[OH-]比纤维中[Cell–O-]增加更快， [Cell–O-]/[OH-]的值减小，水解反应的比例将增 加，因此在活性染料固色时，过高的pH值也是不 利的。
反应性
差 较高 好
稳定性 固色条件
高 较好 低 高 较高 低
常见品种
K型、普施安H
KN型、B型
X型、普施安MX
三、活性染料的染色过程及固色机理
染色过程 上染→固色→后处理 1、上染 （1）上染特点 ：亲和力低、扩散性高、匀染性好、 上染率较低、趋向上染平衡时间短。 （2）存在问题：染料利用率低。 （3）解决措施：加入电解质促染； 进行低温染色； 采用小浴比染色。