阳离子染料染色原理和染色性能

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（三）饱合值
• 现配套使用的阳离子染料有 • 1、K=1.5，可染浓色，色泽牢度高
• 阳离子黄7G • 阳离子红2GL • 阳离子蓝RL
• 2、K=3.5，可染中、浓色，匀染性好
• 阳离子黄X-6G • 阳离子红X-GR • 阳离子蓝X-GR
（四）匀染性
• 染料对腈纶亲百度文库力大，初染速率高 • 腈纶结构紧密，染料扩散性差，移染性差
（二）配伍值
• 配伍值大，亲和力低，上染速率慢，匀染 性好——染淡色（K=5）
• 配伍值小，亲和力高，上染速率快，匀染 性差，得色量高好——染浓色或中浓色
• 拼色：配伍值之差不大于0.5 • 某些阳离子染料的配伍值见P199表11-3。
（三）染色饱和值
• 阳离子染料上染腈纶， 主要是定位吸附，其 吸附等温线属于朗格 缪尔型，存在着一个 饱和值。
例:
深咖啡色
染料用量%
阳离子嫩黄
1.0
7GL(500%)
阳离子红2GL(250%)
1.2
阳离子艳蓝RL(500%) 0.21
醋酸
3.5
醋酸钠
1.0
元明粉
10
阳离子匀染剂TAN
0.8
国产腈纶饱合值常数2.3
f值 × 0.45
× 0.61 × 0.38
=0.45 =0.73 =0.08
×0.58 合计:
染座
• 纤维中的酸性的强弱不同，对染料吸队能 力、染色速率及始染温度不同
一、阳离子染料的染色原理
二、阳离子染料的染色性能
• （一）溶解性 • （二）配伍性 • （三）染料饱合值 • （四）匀染性
（一）溶解性
• 溶于水
• 更易溶于乙醇或醋酸
• 水的温度高
•
溶解度增加
• 加入尿素
• 溶解度好的染料利于匀染，并能提高色泽 鲜艳度
一、阳离子染料的染色原理
• 当T>Tg • 染料由纤维表面向内部扩散和渗透 • 离子键结合
• 腈纶—COO-+D+ →腈纶—COOD • 腈纶—SO3-+D+ →腈纶—SO3D
• 还以氢键和范德华力结合
一、阳离子染料的染色原理
• 定位吸附或化学吸附
• “染座”：酸性基团 • 染料在纤维内扩散：从一个染座转移到另一个
• 标准见P198表11-1
（二）配伍性(相容性)
• 染料的配伍性能是染料对纤维的亲和力和扩 散性能的综合效果。
• 主要由染料的亲和力、扩散系数及染料所带 的电荷数所决定。
• 在电荷数相同的情况下，一个亲和力大、扩散 系数小的染料与一个亲和力小、扩散系数大的 染料可能会具有相同的上染速率。
• 阳离子染料和阳离子缓染剂间也有一个配伍 问题，亲合力高低要选一致的。
（二）配伍性(相容性)
• 英国染色家协会
• 按不同上染速率选择有代表性的黄、蓝各5个 染料，分别规定其配伍值为1、2、3、4、5 （上染速率最快者为1，最慢者为5）作为参比 标准
• 其他染料的配伍值则根据它们和这5个黄或蓝 的参比染料拼色效果，若与哪个染料配伍性能 最为一致，则该参比染料的配伍值即为测试染 料的配伍值。
• 拼色时，产生竞染现象 • 一种染料上染后会影响其它染料的上染速
率和上染百分率 • 要求：配伍，满足下式
M1t M 2t M 3t M1 M 2 M 3
（二）配伍性(相容性)
• 在拼色时要选用配伍值相等或相近的染料。 • 如果配伍性不一致，则在整个染色过程中，
色光随时间长短而变化，就难以获得色泽 始终一致的产品，容易产生色差。 • 配伍值与染料的结构有密切的关系 • 阳离子染料之间的配伍性能一般通过相互 比较而得到，目前应用最广的是配伍值， 符号是K。
（二）配伍性(相容性)
• 不同的阳离子染料拼混在一起进行染色时， 可能会和它们单独染色有不同的上染速率 （∵竞染），因此染料的配伍性是很重要 的性能。
• 配伍性，是指两个或两个以上染料拼色时 上染速率相等，则随着染色时间的延长， 色泽（色调）始终保持不变的性能（只有 浓淡变化）
（二）配伍性(相容性)
• 染料的饱和系数f（相对饱合值）
• 纤维的饱合值除以染料的饱合值，所得的商。 是指不同染料对标准染料在同一纤维上的饱合 值的相对关系。
• 饱和系数对某一阳离子染料是一个常数 • 判断染料上染腈纶的能力 • f小，上染量高，浓色
（三）染色饱和值
• 纤维的饱和值和染料的饱和值是衡量腈纶 染色性能和制定合理染色工艺的重要参数
• 染色饱合值
• 染色达到平衡时可以上 染纤维的最大染料重量 的百分数
• 纤维的饱合值 • 染料的饱合值 • 染料的饱合系数
三、吸附等温线和染色饱和值
• 染料的饱和值SD
• 指商品阳离子染料在规定条件下，在某一种腈 纶上的染色饱合值
• 染料的饱和值对某一阳离子染料-腈纶系统是 一个常数。
三、吸附等温线和染色饱和值
• 饱和值低的腈纶，难以染得深色 • 染色时，染料的用量不能超过该染料在该纤维
上的饱和值 • 拼色时，所用各染料的总和不应超过纤维的饱
合值 即：[D1]f1+ [D2]f2+ [D2]f3+……≤Sf×D.C.
[Dn]为染料浓度，fn为染料饱和值，Sf为纤维 饱和值，D.C.为染色系数
（三）染色饱和值
第三节 阳离子染料的染色原理和染色性能
一、阳离子染料的染色原理 二、阳离子染料的染色性能
一、阳离子染料的染色原理
• 腈纶上的酸性基团电离，使纤维带负电荷：
• 腈纶—COOH→腈纶—COO-+H+ • 腈纶—SO3H→腈纶—SO3-+H+
• 负电荷的腈纶与带正电的阳离染料之间产 生静电引力
• 染料阳离子向纤维迁移并吸附在纤维表面 • 形成浓度差
• 染色浓度低时，染浴中浓度 局部不匀也易造成染色不匀。
（四）匀染性
• 染色浓度低时，浓度变化 引起上染速率变化很大， 染料浓度略有不同，就会 造成染色不匀
• 染色浓度高时，浓度变化 对上染速率变化影响很小， 染料浓度差异，不一定会 造成明显的色差
• 染色越接近饱合，越容易 获得匀染
• T<Tg，上染速率慢 • T>Tg，上染速率迅速
• 措施：
• 减缓上染速度 • 最后的染色温度高，染色时间长有利于匀染
（四）匀染性
• 染色浓度和染料匀染性有 很大关系
• 染色浓度低时更容易产生 染色不匀。
• 染色浓度低时染料上染速率 快，完成上染所需的时间短， 因而初染上染不匀对产品的 匀染性影响较大。