第04章活性染料染色
活性染料染色
（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 。
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 β—乙烯砜类 双活性基类 卤代嘧啶类 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 二氯均三嗪类 一氯均三嗪类 一氟均三嗪类
活性染料
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。
三、活性染料的染色过程及固色机理
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告实验报告：活性染料染色实验一、实验目的1.了解活性染料的性质和染色特点。
2.学习活性染料染色的实验方法。
3.观察和分析活性染料在不同条件下的染色效果。
二、实验仪器和试剂1.实验仪器：显微镜、恒温槽等。
2.试剂：活性染料、棉布、水、乙醇等。
三、实验步骤1.准备工作：将棉布切成相同大小的样品，并用水洗净晾干。
2.制备活性染料溶液：按照一定比例将活性染料加入适量的水中，并充分溶解。
3.染色过程：（1）实验组：将棉布样品浸泡在准备好的活性染料溶液中，温度为50摄氏度，时间为30分钟。
（2）对照组：将一块棉布样品浸泡在清水中，温度和时间与实验组相同。
4.洗涤：（1）实验组：将染色后的棉布样品用温水冲洗，直至水不再有染料溢出。
（2）对照组：将清水浸泡的棉布样品用温水冲洗，直至水不再有染料溢出。
5.观察和比较：将染色后的棉布样品和对照棉布样品取出，观察比较染色效果。
四、实验结果通过实验观察和比较，得出以下结论：1.活性染料染色后，棉布的颜色明显变化，比对照组更加饱和。
2.活性染料染色后，棉布的染色效果均匀，没有出现斑块现象。
3.与对照组相比，活性染料染色后的棉布在洗涤过程中染料流失较少，颜色保持较稳定。
五、结果分析活性染料具有较好的亲染性和亲水性，可以更好地与棉纤维结合，因此染色效果更加饱和均匀。
同时，活性染料在洗涤过程中的染料流失较少，说明其有较好的牢固性，不易褪色。
活性染料的这些优点使其成为一种常用的染料类型。
六、实验总结通过本次实验，我对活性染料染色的特点和方法有了更深入的了解。
活性染料染色效果饱和、均匀，并具有较好的牢固性。
实验中的操作过程需要细心和耐心，尤其是在染色后的洗涤过程中要注意染料流失情况。
实验结果的差异可能与染色浓度、温度和时间等因素有关。
七、改进建议为了进一步提高染色效果和染料的牢固性，可以尝试调整染色溶液的浓度、温度和时间等因素，以寻找最佳的染色条件。
此外，可以尝试使用不同类型的活性染料，比较它们的染色效果差异，寻找适用性更广的染料。
活性染料染色—活性染料对纤维素纤维染色的方法及工艺
特点：设备简单、能耗低、染料利用率较高，匀染性好 ，适用于小批量，多品种生产
染料要求：反应性强，直接性低，扩散速率快的染料
活性染料对纤维素纤维的染色
活性染料对纤维素纤维的染色
§二浴二步法 1）工艺流程 练漂半制品→（水洗润湿）→染色（上染）→固色→冷 水洗→热水洗→皂煮→热水洗→冷水洗→脱水→烘干 2）工艺处方及条件
活性染料对纤维素纤维的染色
活性染料对纤维素纤维的染色
§一浴一步法 1）工艺流程 练漂半制品→染色（上染、固色）→冷水洗→热水洗 →皂煮→热水洗→冷水洗→脱水→烘干 2）工艺处方及工艺条件
活性染料对纤维素纤维的染色
2）一浴二步法 这种染色方法是先在中性浴中进行染色，让染料上染
纤维，并加电解质进行促染，再加入碱剂固色。 特点：染浴吸尽率较高，染浴稳定性好，色光易控制， 织物的染色牢度较好，一般不续缸染色。
这种方法主要适用于小批量、多品种的染色，目前棉 针织物、纱线等一般都采用这种方法进行染色。
电解质一般选用元明粉，其用量取决于染料亲和力的高低、 色泽的深浅、和染料溶解度的大小。
亲和力高、溶解度小、色泽浅，可不加或少加，以保证匀染 效果，反之则应多加，提高染料上染百分率。
活性染料对纤维素纤维的染色
碱剂通常为纯碱和磷酸三钠，少数也可用烧碱。染料反应 性强的宜用纯碱，反应性较弱的宜用磷酸三钠，个别情况 可用烧碱。由于纯碱价廉，目前工厂采用纯碱的比较多。 ④后处理 一般不采用碱性皂洗，防止引起染料—纤维键色光改变和 染色牢度下降。 织物上的碱要充分洗净，防止织物在贮存过程中发生色变 ，即“风印”。防止办法： 1）充分洗除织物上的碱剂 2）水洗后烘干前浸轧醋酸1g/L
第四章 纺织化学活性染料染色
SO 3NaOHNH3NaNaO 3N=N NN NNHCl R第四章 活性染料染色4-1 引 言一活性染料的应用性能活性染料结构特征－ …； 活性染料优点－ …；活性染料缺点－ 水洗牢度中等、易水解、上染率不高、利用率较低、染色时用盐多；活性染料的结构与反应性及反应历程－ …； 双活性基活性染料－ …；活性染料的发展－ 低盐、低碱…；中性染色的活性染料（适用于蛋-纤维素染色）。
二 活性染料的结构类型1 结构通式 W-D-B-Re2 按染料母体结构（发色体系）分类① 偶氮类－ 多为单偶氮 ② 蒽醌类－ 兰、绿色活性见多③ 菁类－ 多为翠兰色、色光鲜艳、日晒牢度高，但分子结构大、亲和力低、扩散慢，且水解染料不易洗净。
④ 金属铬合型－ 颜色较深、亲和力大、扩散性好，但日晒牢度好。
3 按染料活性基团结构分类活性染料的活性基团决定了染料反应性大小，是制定染色工艺的重要依据。
1) 含活泼卤素原子的氮杂环活性基团均三嗪结构 二氯均三嗪 X procion MX 一氯均三嗪 K procion H一氟均三嗪 F Cibacron F氯代嘧啶结构 三氯嘧啶 Reacton 二氟一氯嘧啶 F 氯代喹噁啉型 Levafix 2) 含活泼卤原子及硫酸酯的脂肪链活性基乙烯砜型(KN)β-乙烯砜硫酸酯 α-溴代丙烯酰胺国外商品名：Lansol ；稳定性好，反应性﹤K 、KN ，稳D-NH-C=CH 2O H OSO CH CH SO D 3222----22CH CH SO D =--定性好，对蛋纤染色。
3) 复合（多）活性基K+KN M ME B Sumifix Supra K+K KD KE Procion HE Cibacron E F+KN F (染-纤键耐碱) Cibacron C 目前多活性基染料开发主要着眼于提高吸尽率；应用于低盐染色；减少染色水解褪色。
4-2 活性染料与纤维素的反应性一 活性染料与纤维素的反应机理1 活性基团的反应性活性染料的反应中心为活性基团电子云密度较低的碳原子，活性基团反应性、与纤维（或水）反应的难易、所生成的共价键稳定性，均与其正电荷反应中心密切相关。
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告活性染料染色实验报告引言：活性染料是一类具有良好亲和力和活性的染料，广泛应用于纺织、印染等行业。
本实验旨在探究活性染料在不同条件下的染色效果，并分析其染色机理。
实验材料和方法：材料：活性染料溶液、棉织物样品、染色槽、盐酸、氢氧化钠、酒精、蒸馏水等。
方法：1. 准备染色槽：将染色槽清洗干净，并加入足够的蒸馏水。
2. 准备染料溶液：将活性染料溶解在适量的蒸馏水中，并搅拌均匀。
3. 染色操作：将棉织物样品浸泡在染料溶液中，保持一定时间。
4. 染色后处理：将染色后的样品用盐酸溶液进行酸洗，然后用氢氧化钠溶液进行碱洗，最后用酒精进行漂洗。
5. 染色效果评价：观察染色后的样品颜色的亮度、饱和度和均匀度。
实验结果与讨论：在本实验中，我们选取了不同浓度的活性染料溶液对棉织物进行染色。
实验结果显示，随着染料溶液浓度的增加，染色效果逐渐增强，颜色更加鲜艳。
这是因为活性染料具有较高的亲和力，浓度越高，染料与织物的接触面积越大，染色效果也越好。
在染色后处理过程中，酸洗和碱洗起到了重要的作用。
酸洗可以去除染色过程中产生的杂质和未结合的染料，使染色结果更加纯净。
碱洗则可以中和酸洗过程中残留的酸性物质，恢复织物的中性环境，避免对织物产生损害。
此外，漂洗过程也是染色实验中不可忽视的一步。
漂洗可以去除酸洗和碱洗过程中的残留物，保证染色后的织物干净无杂质。
酒精漂洗是常用的漂洗方法之一，因为酒精具有良好的溶剂性能，可以有效去除水溶性的杂质。
通过染色效果评价，我们可以看出，活性染料染色后的棉织物颜色亮度高、饱和度好、均匀度较高。
这是由于活性染料分子具有较好的渗透性和亲和力，能够均匀地分布在织物纤维上，使染色效果更加均匀。
结论：本实验通过对活性染料的染色实验，探究了不同条件下的染色效果，并分析了染色机理。
实验结果表明，活性染料在适当的浓度下，能够实现对棉织物的均匀染色，染色效果鲜艳、亮度高、饱和度好。
同时，染色后处理过程中的酸洗、碱洗和漂洗对染色结果的纯净度和均匀度起到了重要的作用。
染整精品教案：活性染料染色
活性染料染色（一）活性染料的化学结构其化学结构通式可以表示为： W一D—B—Re活性染料分子和一般水溶性染料不同的地方是具有一个(或两个)可和纤维反应形成共价结合的活性基。
活性基主要影响染料的反应性及染料—纤维键的稳定性。
染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等有较大的影响，母体染料不但要求色泽鲜艳和牢度优良，而且要求有较好的扩散性和较低的直接性，使活性染料有好的匀染和透染性能，未染着的染料(包括和水反应的水解染料)也易于洗除。
因此染料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，一般选用简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。
绝大部分染料的活性基是通过联接基和染料母体芳环相连的。
有些染料没有连接基，活性基直接连接在染料母体上。
在母体染料中一般具有1—3个磺酸基作为水溶性基团，有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。
桥基对染料的反应性和染料—纤维键的稳定性也有一定的影响。
（二）活性染料分类1、均三嗪型活性染料二氯均三嗪型一氯均三嗪型一氟均三嗪型2、卤代嘧啶活性基类该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型3、乙烯砜活性基类结构通式为D-SO2-CH2CH2-OSO3Na染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基D-SO2-CH=CH2。
国产KN型4、双活性基型活性染料一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基，国产的M型一氟均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基双活性基活性染料，国外的Cibacron FN两个活性基都是一氯均三嗪基。
国产的KE型、KP型，国外的Procion supra染料属于这一类。
（三）活性染料染色性能活性染料染色时，能将染料直接染到布上，同时由于它有较好的扩散能力，容易使染料扩散进入纤维内部，但由于此时尚未与纤维起化学反应，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应，把染料固着在纤维上。
前者称为染色，后者称为固色。
（四）活性染料染色工艺卷染卷染工艺适宜小批量、多品种的生产。
活性染料染色方法
活性染料染色方法活性染料根据其活性基因不同，一般可以分为两类。
1.普通型（或称冷染性）活性染料国产X型活性染料属此类。
这类染料的活性基因为含有两个活泼氯原子的三聚氯氰。
它的化学性质非常活泼，反应能力较强，但染液的稳定性较差，能在低温（20～30℃）下与纤维发生化学反应而染色，同时也只需在低温和较弱碱剂（pH =10.5左右）的条件下完成固色。
2.热固型活性染料国产K型活性染料属此类。
它的活性基因也是由三聚氯氰组成，只是活性基团上仅有一个活泼氯原子。
它的化学活性较低，反应能力也差，染液相对稳定。
因此在与纤维进行反应时要求条件较为剧烈，固色温度要达90℃左右，同时还需较强的碱剂，固色时间也要比X型活性染料长。
属于热固型活性染料的种类较多，它们具有不同的活性基因。
由于所含活性基团的反应活性不同，反应条件也各不相同。
比如国产KN 型活性染料，它的活性基团为β－羟基乙烯砜硫酸酯基，故又称乙烯砜型活性染料，它的反应活性介于X型与K型活性染料之间，固色温度为60～65℃。
除此之外，还有含双活性基团的M型活性染料和含其他活性基团的活性染料。
(一)活性染料染色性能活性染料染色时，能将染料直接染到布上，同时由于它有较好的扩散能力，容易使染料扩散进入纤维内部，但由于此时尚未与纤维起化学反应，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应，把染料固着在纤维上。
前者称为染色，后者称为固色。
活性染料与纤维素纤维的键合反应可用下述通式表示：D-T-X + HO-Cell －→ D－T－0-Cell + X- （1）D-SO2－CH=CH2+ HO-Cell-→D-SO2－CH2－CH2－O－Cell （2）(1)式是三聚氯氰型活性染料与纤维素纤维在碱剂存在下所发生的键合反应。
在碱剂作用下，纤维上羟基离解而使纤维素纤维带负电，成为亲核试剂进攻活性基团中带正电的反应活性中心，发生亲核取代反应，使染料和纤维合为一体。
活性染料染色基本知识
活性染料染色基本知识§1、染色概述一、染色的历史染色是一门古老的工艺，从出土文物看，世界上古老的民族，早在史前就知道用天然染料进行染色。
我国是利用天然染料最早的国家之一，据考查已有四、五千年的历史，周朝已设有"染官"，在我国早期的科学著作《天工开物》中也有相当详细的记载。
十九世纪中叶，随着有机合成工业的发展，合成染料相继发明。
1956年发明了能与纤维起化学发应的活性染料，至今已成为纤维素纤维最主要的染料。
随着高分子合成工业的发展，各种合成纤维相继问世，各种应用于合纤的染料和染色方法应运而生。
现在商品染料已达8000多种，各种先进的染色方法和染色助剂层出不穷，古老的染色业正焕发出青春的活力。
二、染色方法纺织品在染色过程中，一般要求染匀、染透、颜色纯正、符合标准、牢度好。
加工对象有梭织物、针织物、散纤维、筒子纱（含经轴纱、绞丝、绞纱）、成衣，根据加工对象的不同，一般染色方法可分为：1、浸染（竭染、吸尽染色）加工对象浸渍在染浴中，使染料逐步从染液向纤维转移，直至染透。
我们目前的生产方法即属浸染。
2、轧染织物经短时间浸轧染浴后，使染液渗透到织物内部，然后经适当处理，如汽蒸或焙烘，使染料进入纤维内部。
浸染时，染色物重量和所用染浴重量之比称为浴比，染料浓度一般用染料重量对纤维重量的百分数（owf）来表示。
§2、染色基本理论染色是指染料舍染液（或介质）向纤维转移，并与纤维发生物理化学或化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品成为有色物体的加工过程。
一、染色的一般过程第一阶段：染液中的染料接近纤维表面，即染液本体中的染料分子向纤维表面扩散。
染料随流动的染液一起向纤维表面扩散，当染液流速降低到只有1%时的界面到纤维表面的厚度称为动力边界层。
显然，染液循环越剧烈，边界层越薄，对染料的扩散越有利，扩散越均匀，有利于匀染。
第二阶段：染料被纤维表面吸附。
染料分子到达纤维表面后，即被纤维表面吸附，一般此过程不发生化学反应。
第4章 活性染料染色
F
M.I.
染色特征值
染整工艺与原理 活性染料染色
低S值，E-S差值大：
E E
F
DYE ON FIBRE
S
S
纤维上染料
初始加盐 计量加碱 （逐步）
TIME时间
低亲和力活性染料上染和固色曲线
染整工艺与原理 活性染料染色
温度对上染的影响
Increasing temperature Increased reactivity反应性提高 Lower dye yield更低得色量 升温 Decreased substantivity直接性降低 Better levelness更好匀染性
very high 很高
low 低
medium 中
low 低
low 低
medium 中
high 高
Drimaren X 德利马林 X (TCP+ MCT)p [三氯嘧啶+一氯均三嗪]
high 高
very low 很低
low 低 low 低 medium 中
very low 很低
very high medium 中 medium 中 很高
medium 中 very low 很低 low 低
medium 中 very low 很低 very high 很高
染整工艺与原理 活性染料染色
Reactive Dyes Properties活性染料性能
substantivity 直接性 acid alkaline oxidative wash off colour yield reactivity 反 splitting splitting 碱 splitting behaviour 得色量 应性 酸断键 氧化断键 洗除性能 断键
4活性染料染色
‹ 日期/时间›
‹ #›
五、活性染料的分类及其反应性
单击此处编辑母版标题样式 1、按活性基种类分：常用
二氯均三嗪类 • 单击此处编辑母版文本样式 均三嗪类 一氯均三嗪类 – 第二级 一氟均三嗪类 • 第三级 —乙烯砜类 β 活性染料 – 第四级 一氯均三嗪和β—乙烯砜类 »双活性基类 第五级 两个一氯均三嗪类 三氯嘧啶类 卤代嘧啶类 二氟一氯嘧啶类 其他（膦酸基类，α一卤代丙烯酰胺类，乙烯 磺酰胺基）
单击此处编辑母版标题样式
相氢氧根离子浓度[OH-]i、[Cell—O-]和染液染料浓度恒
• 单击此处编辑母版文本样式 定，考虑染料的扩散、纤维的结构以及内外相溶液中离子分
– 第二级 配等因素的影响，可得到下式所示的固色反应速率方程式： • 第三级
– 第四级 » 第五级
(4—9)
式中：[D]fr为与纤维发生反应的染料浓度；P为每千克纤维所具有的扩散孔道 体积；r为纤维的半径；K为染料吸附平衡时的[D]a／[D]i ([D]a和[D]i分别 为染料吸附在纤维上和在内相溶液中的浓度)；kf为染料和纤维的反应速率常数 ；khi为内相溶液中染料的水解速率常数。
» 第五级 式中：AOH表示醇；D表示染料。
‹ 日期/时间›
‹ #›
醇解(相当于和纤维素的反应)和水解的速率可分别表示如下：
单击此处编辑母版标题样式
醇解反应速率=ka[D][AO-]
h
• 单击此处编辑母版文本样式 水解反应速率=k [D][OH-] (4—2)
• 第三级 若t为时间，活性染料的消耗速率( d [ D] )等于醇解和水 – 第四级 dt 解速率之和： 第五级 »
(4-11)
• 第三级 – 第四级 式中：[D]hs为染浴中水解染料浓度； » 第五级 khs为染浴中染料水解速率常数； nd为内相和外相溶液中染料的浓度比值； nh为内相和外相溶液中[OH-]的浓度比值。
第04章 活性染料染色
Cl 活性红X-3B (C.I. Re. Red 2)
S
3
活性染料类型
1、卤代均三嗪类
D HN
Cl D HN
NHR D HN
OCH3 D HN
NHR D HN
Cl
Cl
Cl
F
二氯均三嗪 (X型) 一氯均三嗪 (K型) 一氟均三嗪
2、卤代嘧啶类
N N Xn X=Cl, F, Br n=1, 2
通式
N
H
第五节 第六节 第七节
引言 (Dyeing with Reactive Dyes) 活性染料与纤维素纤维的反应性 纤维素纤维纺织品的浸染工艺 纤维素纤维纺织品的连续轧染、轧卷 堆染色工艺 活性染料对蛋白质纤维及锦纶的染色 活性染料和纤维间共价键的稳定性 化学改性纤维素纤维的染色
1
第一节 引言
1、活性染料的定义。 2、活性染料的应用特点?
为方便起见，可先选择适当的水溶性多元醇(山 梨糖醇和甘露糖醇)作为模型化合物代替纤维素 纤维进行研究。(非均向→均向)
醇解反应效率
Ea
ka kh
AO OH
ka kh
Ka KW
AOH
反 应 效 率 Ea 和 醇 的 离 解 常 数 Ka ， 反 应 性 比 值
ka/kh( 两 种 反 应 速 率 常 数 之 比 ) 以 及 醇 的 浓 度
22
在染色开始，纤维上染料的吸附量，主要决定于 染料的亲和力，亲和力高的染料上染快，上染百 分率高。
❖ 亲和力高的染料，开始绝大部分染料已上染纤维， 加碱固色时，上染百分率提高不多，这类染料不 加或少加食盐，以提高染料的匀染性。
❖ 亲和力中等的染料，固色率、匀染性和染色重现 性均较好，是理想的一类染料。
活性染料染色
染色
热水洗
固色 冷水洗
水洗
15min
贴样
完成实验报告
总结：经过小组成员的默契配合最终完成了实 验X型活性染料在60度比室温上染率高，温 度对染色有一定影响！
试样编号
1#
2 _ 20
2#
2 _ 20 10 60度30min
3#
_ 2 20 10 室温 30min
4#
_ 2 20 10 60度30min
活性红 （owf） 活性黄 氯化钠 （g\L）
碳酸钠g\L） 10 染色温度 室温 30min
固色温度 布重
浴比
室温30min
60度30min 2g
室温 30min
活性染料染色
组员：青鸟
目录 1、活性染料简介 2、活性染料的分类 3、活性染料的染色和影响因素 4、活性染料染色实验 5、贴样 6、实验总结
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 定义：活性染料是一类在化学结构上带有 水溶性染料，也称反应性燃料
反应性集团的
• 特点：染色方便、色泽鲜艳、色谱齐全、匀染性好、湿处 理牢度优良等优点；某些燃料的耐晒牢度和耐氯漂牢度较 差 • 结构通式：S-D-B-Re s-水溶性集团 B-连接基 Re-活性基 D –染料发色体系
• 染色过程：上染—固色 —皂洗后处理 • 活性染料上染具有亲和力低、扩散性高、 匀染性好、上染率较低、趋向上染平衡时 间短等特点，可采用电解质促染、低温染 色小浴比染色等措施提高上染率 • 影响活性染料固色率的因素： 染料的反应性、亲和力、扩散性、 染色PH值、温度、浴比、电解质用量等
活性染料染色—活性染料的化学结构及其分类
染料母体W——染料的发色部分
有些染料具有二个发色母体 同一母体可与不同活性基团相连接，成为不同类型的商品染
料。
活性基R
与纤维反应的基团 活性基主要影响染料的反应性及染料—纤维键的稳定性。 与固色率高低也有很大关系。
活性基R
绝大部分染料的活性基是通过联接基和染料母体相连的。 有些染料没有连接基，活性基直接连接在染料母体上。
常用的活性基有偶氮类、蒽醌类、酞菁类等
母体与活性基关系
在化学结构上是一个整体 在性能上Байду номын сангаас互制约 是活性染料不可分割的二部分 结构中某一部分的变化都将导致染料的各种性能发生变化。
架桥基B
架桥基是联结母体与活性基团的基团
对染料的反应性能和染料—纤维键的稳定性也有一定的影响。
有些染料没有架桥基
架桥基
离去基
活性染料分类
①二氯均三嗪型活性染料
§国产 X 型、国外普施安（Procion ）MX等属于这一类。
§特点： 反应性较高，在较低的温度和碱性较弱的条件下可与纤维素 纤维反应（又称冷固型染料）。 稳定性较差，易水解。
活性染料分类
②一氯均三嗪型活性染料
§国产K型、 普施安H(Procion)、瑞士汽巴克隆 (Cibacron)等属于这一类。 §特点： 反应性较低，在碱性较强和温度较高的条件下固色（又称 热固型染料） 稳定性较好
活性染料分类
② α—卤代丙烯酰胺型
§国产PW型，国外的Lanasol（X为Br）、Lanasyrein （X为Cl） §特点： 水解速率低，染色牢度好。 反应性强（活性基由C＝C双键和卤素两个活性基组成） §主要用于羊毛、蚕丝的染色。
常用的架桥基有：亚胺基、甲亚胺基、甲酰胺基 等
《活性染料染色原理》课件
活性染料染色原理主要是活性染料与纤维发生化学反应，形成共价键结合，从 而实现染色。该化学反应可在酸性或碱性条件下进行，通常在碱性条件下进行 。
活性染料的应用领域
总结词：应用领域
详细描述：活性染料广泛应用于纺织、印染、造纸、涂料等领域，是工业生产和生活中不可或缺的重 要原料。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
活性染料的分类与性能
活性染料的分类
均三嗪型活性染料
具有较好的水溶性和优异的染色性能 ，主要用于棉、麻、粘胶等纤维的染 色。
卤代均三嗪型活性染料
具有较高的反应性和耐光牢度，适用 于棉、麻、粘胶等纤维的染色和印花 。
乙烯砜型活性染料
具有较好的耐碱性和耐氯性，适用于 棉、麻、粘胶等纤维的染色和印花。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
活性染料染色工艺流程
前处理工艺
去除杂质
通过洗涤、漂白等方法去除纤维表面的杂质，提高纤维的纯 净度。
调整酸碱度
根据染料和纤维的性质，调整染液的酸碱度，以利于染色反 应的进行。
染色工艺
01
02
03
染料溶解
将活性染料溶解在适当的 溶剂中，制备成染液。
嘧啶型活性染料
具有较高的反应性和优良的染色性能 ，适用于棉、麻、粘胶等纤维的染色 。
活性染料的性能指标
01
02
03
04
反应性
活性染料的反应性决定了其在 纤维上的固色率和染色牢度， 是评价其性能的重要指标。
溶解度
活性染料的溶解度决定了其在 染液中的稳定性，也是评价其
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可续缸
适宜浅中色的 织物或纱线
不可续缸
10
五、水洗后处理(耗水耗能量大)
目的是去除未固着的染料、水解染料、盐及
碱，提高染色牢度，使染物pH接近中性。 活性染料的水洗过程一般包括冷水洗、热水
洗、皂洗、热水洗、冷水洗等。
11
第四节 纤维素纤维纺织品的连续轧 染、轧卷堆染色工艺
O
HO-
D S CH2CH2 OH
O
水解：30%
5
2、活性染料和Cell-OH的反应优先于染料和水 反应的原因
染料对纤维有直接性，能对纤维发生吸附。 染液中纤维素负离子的浓度远大于氢氧根离子的浓
度，则发生固色的染料多于水解的染料。 纤维素负离子的亲核性比OH-强，在与活性基团反
应时，亲核性较大的Cell-O-将优先参与反应。 位阻的影响。因直接性吸附于纤维上的染料与水的
设备简单，浴比小，能源消耗少，匀染性和重现性好，固 色率较高，适用染料品种多，排放污水少，加工成本低， 适宜小批量、多品种(疏松织物)的产品。但染色时间长。
带液率宜低。为缩短反应性低的染料堆置时间，可保温。 时间取决于染料反应性及碱剂的碱性和强弱。
一般X-8、M-12、K-24小时。
15
第五节 活性染料对蛋白质纤维及 锦纶的染色
O
2、醚键水解
DS O 2 C H 2 C H 2 O C e ll+ H +
NHR
H D S O 2 C H 2C H 2 O C e ll
DS O 2 C H 2 C H 2 O H + C e ll－ O H + H +
20
总之，活性染料与纤维素纤维形成的共价键含有乙烯 砜活性基的易发生碱性水解（耐酸），含有二氯均三 嗪活性基的易发生酸性水解（耐碱），而含有二氟一 氯嘧啶类的在过硼酸盐存在下易发生共价键断裂。
研究认为：乙烯砜类活性基团与纤维的反
应属于这一类型。如国产KN型（β-羟乙
基砜硫酸酯结构）等（耐酸）
O
D S CH2CH2
O HOS O3Na
O
D S CH-CH2
OS O3Na
O
O
KN型染料
OH- O
DS
H C
δ+ CH2
O
CellCH2O- D
O S CH2CH2
O
CH2
Cell
O
固色：70%
活性染料和蛋白质纤维反应的基团种类较多，其共价 键的断键问题比纤维素的复杂。和氨基反应形成的键 稳定性较高，而与羟基和巯基反应形成的键稳定性就 较低，但总体上共价键的稳定性较好。
二氟一氯嘧啶类的稳定性最高，乙烯砜类的其次，一 氯均三嗪类的也较好，二氯均三嗪和三氯嘧啶类的较 差些。P.212.
21
第七节 化学改性纤维素纤维的染色
一、胺化改性纤维素纤维的染色
(一)季铵基改性纤维素纤维的染色 (二)氨基或胺烷基改性纤维素纤维的染色 (三)羟甲基丙烯酰胺及胺化改性纤维素纤
维的染色
二、氨基聚合物改性纤维素纤维的染色
22
本章小结
活性染料的结构、性质及用途； 活性染料染色发生亲核反应的机理； 影响活性染料固色速率及效率的因素； 活性染料染色的浸染、轧染及卷染工艺； 活性染料和纤维间共价键的稳定性。
活性染料轧染主要用于棉纤维的染色，很少用 于粘胶纤维。——粘胶纤维湿强力差，不耐机械张
力，同时又容易产生皱条，给色量也较低。
烘干方式常先采用红外线或热风预烘然后用烘 筒烘干。
固色后要进行充分的水洗和皂洗。
14
二、轧卷堆染色工艺
❖ 将织物浸轧染液(染料、碱剂、助剂)后于一定温 度打卷堆置，并不断地缓慢转动，使染料完成染 色过程。最常用的为冷轧堆工艺（室温）。
NN
NN
成I式。在稍强碱性，
Cl
O Cell
生成II式。在更剧烈
I
II
条件下，生成III式,
N
N
存在互变异构，在
D NH
O Cell
D NH
互变异构
O Cel碱l 性 介 质 为 烯 醇 式 ，
NN
N NH
在中性和酸性以酮
OH(碱性介质) (中性和酸性介质)O
III
2、醚键水解
式为主。
C
19
(二)酸性水解
1、酯键水解
N
D NH
O
N O Cell D NH
N NH+
NHR
H2O 迅速
D
O N O Cell
NH2 + N NH
+H+
NHR
H2O 迅速
水解主要发生在染料
H NO
和纤维的结合部分。
D NH
+ RNH2 + Cell—OH + H+
N NH
H2O 迅速
D NH
NO
+ Cell—OH + H+ N NH
一、羊毛的染色
羊毛纤维中含有氨基、巯基(—SH)和羟基， 巯基反应性最强，羟基最弱，但氨基最多。
棉用活性染料和毛用活性染料。
卤代均三嗪类 乙烯砜类 二氟一氯嘧啶类 α-溴代丙烯酰胺类
16 N－甲基氨基乙磺酸衍生物
二、蚕丝的染色
蚕丝与活性染料反应的主要基团为酚羟基、氨基 和醇羟基。得色较浅。
纤维素纤维分子中存在着—OH，在碱性条件下电离 为—O-，纤维素负离子可以和染料发生亲核取代或 亲核加成反应。
纤维和染料的反应是一个多相反应（非均相），而 水与染料的反应是一个均相反应。
染料和水反应后就失去和纤维反应的能力，因而染 料和纤维反应时有染料和水的竞争反应。
3
一、亲核取代（SN2）反应历程 P.202-205.
（一）染色及固色温度 （二）固色碱剂 （三）中性电解质 （四）浴比 （五）助剂
9
四、浸染工艺过程
浸染采用的方法大致可以分为三种：两浴两阶 段(两浴两步)、一浴两阶段(一浴两步)及全料 一阶段工艺(一浴法) 。大多数纺织品主要采用 一浴两阶段工艺。
卷染也属于浸染,适合小批量、多品种的生产, 灵活性强,浴比小。宜选用直接性中等的染料。
第四章 活性染料染色
第一节 第二节 第三节 第四节
第五节 第六节 第七节
引言 (Dyeing with Reactive Dyes) 活性染料与纤维素纤维的反应性 纤维素纤维纺织品的浸染工艺 纤维素纤维纺织品的连续轧染、轧卷 堆染色工艺 活性染料对蛋白质纤维及锦纶的染色 活性染料和纤维间共价键的稳定性 化学改性纤维素纤维的染色
OH
-HCD l HN
OH
水 解 ： 40%
Cl
Cl
0.979 1.010 0.987
0.926
1.026 N
N
NN
N0.951 0.957N N
1.100
1.049
N0.899 N0.960 N0.883
1.112
1.080
1.116
吡 啶
哒 嗪
嘧 啶
吡 嗪
均 三 嗪
4
二、亲核加成（EN2）反应历程
后烘干时的泳移；
防染盐S(间硝基苯磺酸钠-弱氧化剂)——可
以防止活性染料在汽蒸时因受还原性物质或还原 性气体的影响使结构破坏而使颜色变萎暗。
尿素——助溶剂、吸湿剂、纤维膨化剂。
13
活性染料轧染时需注意的问题：
轧染易发生头尾色差。 产生原因及解决措施：染料对纤维的亲和力较高，
染液不稳定、染料水解。选用直接性低的染料、开车冲 稀、缩小轧槽容积、缩短染液交换时间。
2、用活性染料轧染纯棉织物，造成前后色 差的原因是什么？
25
1
第一节 引言
1、活性染料的定义。 2、活性染料的应用特点?
➢ 在水中可溶，匀染性好; ➢ 湿牢度好; ➢ 染色方便，仿色容易; ➢ 价格便宜; ➢ 颜色鲜艳度高，色谱全; ➢ 基本不沾色； ➢ 中性电解质用量大； ➢ 固色率不高。
3、可染纤维的类型?
2
第二节 活性染料与纤维素纤维的 反应性
1、活性染料与纤维素纤维的反应特征
迄今研究认为：卤代氮杂环类活性基团与纤维的 反应属于这一类型。如国产X型（二氯均三嗪）、 K型（一氯均三嗪）等：（耐碱）
CeCl2 lHO- DHNδ+CO H l C2 HCe-lH l CD l HN OC2 H Ce ll
DHN Cl
Cl
Cl 固 色 ： 60%
Cl
X型 染 料
H-O
DHN
δ+CH l
作用比较困难。
6
四、影响固色反应速率及效率的因素
1、染料的反应性及反应性比
2、染料的亲和力或直接性
3、染料的扩散性
4、pH值
5、温度 6、时间
9、染料浓度和浴比 10、纤维的结构和性质
7、电解质
8、助剂(尿素、硫脲、双氰胺)或添加剂的影响 7
第三节 纤维素纤维纺织品的浸染工艺
活性染料的反应性越强，反应速率越快，直接性越 高，扩散性越低，匀染和透染性就越差；反之就较 好。反应速率越快，扩散深度就越低。
纤维素纤维染色时，应在近中性上染，染料的吸附 和解吸同时进行，通过移染可以提高吸附的均匀性， 待达到或接近吸附平衡后再加碱剂固色。这样不但 可以减少染料在染浴中水解的几率，提高固色率， 而且还会获得良好的匀染及透染效果。
8
一、浸染主要工艺因素
主要有温度、固色碱剂、浴比、中性电解质 的性质和用量以及助剂的选用等。
(一)碱性水解
D NH
N
O
C ell
OH-
NN
1、酯键水解