2.7 酸性、媒染、含媒染料染色

pH值控制在等电点（丝素3.5~5.2)附近，一 般为4～4.5，使用醋酸－醋酸钠缓冲体系 染色鲜艳，但湿处理牢度比羊毛低，需使用 阳离子型固色剂固色

酸性染料蚕丝染色的升温曲线
3. 锦纶
聚酰胺纤维和蚕丝均具有双电性，等电点约 为5~6,但它们的结构比羊毛简单 聚酰胺仅大分子的两端含有氨基和羧基，且 氨基的数量少于羧基 弱酸性染料对锦纶染色，染色的饱和值往往 会超过锦纶的氨基量，这是因为染料与纤维 的结合除了库仑力以外，还有氢键和范德华 力，所以不会受到饱和吸附值的限制而能染 得深色。
一个金属离子和一个染料分子结合。 易溶于水，需在强酸性染浴中染色，也称酸 性络合染料。 染色方法与强酸性相似，但用酸量较大，沸 染时间长，元明粉的匀染作用很小 染料磺酸基与离子化的氨基形成离子键结合 染料上的铬原子与纤维羧基（离子化的）或 氨基（未电离的）形成配价键

必须加入较多硫酸，降低结合形成速率，达 到缓染和匀染的目的 酸促使氨基离子化，抑制羧基离子化，减少 配价键结合，延缓和减弱染料和纤维之间的 结合，起缓染作用，促进匀染。 与强酸性染料相比，用酸量大，沸染时间长。
离子键、范德华力、 氢键
一般
二、酸性染料的染色机理

蛋白质纤维、聚酰胺纤维均含有氨基和羧基，具有 两性性质，具有等电点 当pH值低于纤维等电点时，质子化氨基数量大于 离子化羧基数量 ；反之，则相反； 以羊毛为例：
NH3+ OHW H+ COOH
PH值﹤等电点
NH3+ OHW H+ COOPH4.2～4.8
相对分子质量更大，染料与纤维之间有较大 的范德华力和氢键力，有超饱和染色现象。 在中性条件下，存在较大的电荷斥力，通过 范德华力和氢键力上染。 中性盐：促染，提高上染速率和上染百分率 结合：范德华力和氢键力，结合较牢固，湿 处理牢度较好

三、染色工艺
1.羊毛染色 所用染料及加工方式，要根据产品的用途和 染色后的加工工序来选择。 粗纺多用散纤维染色，精纺花呢一般先染后 织，用毛条或毛纱染色，素色产品则是织后 匹染，针织用毛纱或绒线，一般用绞纱染色 羊毛鳞片层地存在，对染料扩散有影响，一 般用沸染，而且时间较长。
第六节 酸性染料染色
一、概述
酸性染料：水溶性染料，结构较小，分子量 低，通常分子中含有磺酸基，极少数含有羧 酸基，在水溶液中电离成染料阴离子。因为 最初这类染料需要在酸性染浴中染色，所以 习惯上称为“酸性染料”。 优点：色谱齐全，颜色鲜艳 缺点：湿牢度较差，日晒牢度随品种不同有 很大差异 适用于蛋白质纤维、聚酰胺纤维。也可用于 纸张和皮革等

染色过程： （1）染料在酸性浴中吸附于纤维上，扩散进 入纤维内部； （2）在媒染处理时，染料与金属离子反应生 成络合物

三、染色方法
酸性媒染染料对羊毛的染色工艺 预媒染色法 .同浴媒染法 后媒染色法
预媒染色法


一些天然染料因它们对羊毛的亲和力小，须先用媒 染剂处理，这样的染色方法为预媒染色。 先用媒染剂处理，然后再用酸性媒介染料染色 染色过程繁复，工艺过程较长，容易染花 摩擦牢度偏低 很少使用

强酸性染料染色
• 染色处方：
浅色 酸性染料 0.5%以下 元明粉 15% H2SO4 2.5% 中色 0.5～1.5 10% 3.5% 深色 1.5%以上 5% 3.5%
PH
2～4,
浴比1：10～40
注：上述处方染化料用量单位为o.w.f (on weight of fabric )
强酸性染料的染色升温曲线：
弱酸性染料 分子结构较复杂、 分子量稍高、磺酸 基比例相对较低 4~6 醋酸 中等 有一定的聚集状态 （胶态） 中等 中等 中等
中性染料 分子结构较复杂、 分子量较高、磺酸 基比例相对低 6~7 硫酸铵 较差 有较大的聚集状态 （胶态） 高 较差 好 范德华力、氢键 稍差
染料与纤维的 结合方式
颜色鲜艳度
NH3+ ADW COOH
NH3+ DW COOH A-
1、匀染性酸性染料
染料与纤维的结合主要是离子键的结合，酸 性染料阴离子被蛋白质纤维和聚酰胺纤维上 带正电荷的氨基所吸引 加入食盐或硫酸钠起到缓染作用，还能增进 染料解吸，增进染料移染性能，提高匀染效 果。 因为是与氨基定位吸附，所以，对纤维染色， 存在染色饱和值 。

2 弱酸性浴染色酸性染料
结构较复杂，染料与纤维之间有较大的范德 华力和氢键力 若pH值在强酸性条件，染色速率过快，易造 成染色不匀 弱酸性染料染色饱和值，超过按纤维中氨基 含量计算的饱和值，这主要是由于染料与纤 维之间的范德化力和氢键的作用结果 染色pH值 ：一般在4～6，弱酸性

3 中性浴染色酸性染料

按应用性能分类:

强酸性浴染色酸性染料（匀染性酸性染料）
弱酸性浴染色酸性染料（半匀染性或半缩绒 性酸性染料）


中性浴染色酸性染料（耐缩绒性酸性染料）
强酸性染料 染料分子 结构特性 染色浴PH值 酸 剂 染料的溶解度 染料在染液中 的状态 染色亲和力 匀染性 湿牢度 分子结构简单、分子量 小、磺酸基比例相对高 2~4 硫酸 好 以分子（离子）状态 低 好 差 离子键 鲜艳


中性染料的染色升温曲线：
2.蚕丝染色
蚕丝的化学结构比羊毛简单，蚕丝所含氨基 数量比羊毛低 主要用耐缩绒酸性染料，在始染温度30-40 ℃的染浴中逐渐升温至90-95 ℃ ，续染1h， 水洗。 丝素对酸稳定性较低，在强酸性条件下，蚕 丝的光泽、手感、强力都会受到影响 ，一般 不使用强酸性染料
弱酸性染料染色
处方： 染料 x% 扩散剂、润湿剂 0.3～0.5% (owf) （平平加或拉开粉BX） 元明粉 10～15%(owf) 醋酸(98%) 0.5～2%(owf) 调 PH4～6 浴比 1：10～40

弱酸性染料的染色升温曲线：
中性染料染色

处方： 染料 x % 扩散剂、润湿剂 0.3～0.5% (owf) （平平加或拉开粉BX） 元明粉 10～15%(owf) 硫酸铵或醋酸铵 2.5～3.5%(owf) 调PH6～7 浴比 1：10～40。

染料分子中金属原子已与染料完全络合，不 能与纤维上的基团发生配价键结合 染色方法 ： 羊毛先在50oC的染浴中润湿10min，加 入染料，逐渐升温至沸， 沸染30-60min。

NH2 W COOPH值﹥等电点

染液中，无机酸根阴离子和染料阴离子都与纤维产 生静电引力。 无机酸根阴离子相对体积小，扩散速度快，先被阳 离子纤维吸附。 染料阴离子结构较复杂，与纤维有较大亲和力，靠 近羊毛纤维时，就取代无机酸根阴离子与羊毛纤维 结合。
NH3+ H+ W COO-
NH3+ AW COOH

酸性染料是锦纶常用染料，得色鲜艳，上染 百分率和染色牢度较高，但匀染性、遮盖性 较差，常用于染深色 锦纶染色采用弱酸性酸性染料，染色饱和值 一般高于按氨基计算所得的数值，湿处理牢 度较高

锦纶染色升温曲线为：
第七节 酸性媒介染料染色
一、概述
酸性媒介染料含有磺酸基、羧基等水溶性基 团，是一类在分子结构中的偶氮基的邻、邻 ‘位置上有羟基、氨基或羧基，或在分子末 端有水杨酸结构，能和某些金属离子生成稳 定络合物的酸性染料。 该染料分子结构简单，染色条件与酸性染料 相似，只是在工艺教程中多了一道媒染处理， 因此称为酸性媒介染料（酸性媒染染料）。
同浴媒染法
媒染剂和染料同浴染色 工艺简单，染色时间短，仿色比较方便，色 光容易控制，羊毛的损伤小，手感好 染料在纤维内扩散不够，摩擦牢度不及后媒 法 ，且适用染料少 应用不多

后媒染色法




先染色，后进行媒处理的染色法。优点：染色匀、 透，牢度好，尤其是染深色。 缺点：色泽不够鲜艳，染色时间长，能耗大，仿色 困难 实际生产中一般采用 匀染和透染性好，缩绒、煮呢效果好 皂洗牢度好，尤其是深色 ;整理过程色光变化小 适用染料较多，色谱齐全，染色牢度高 染色过程长，能源消耗较多，色光和仿色不易控制

特点：匀染性好，色泽艳亮，适于中浅色。 日晒与耐洗牢度强 耐皂煮能力差，后整理后色光变化大，且染 色PH值低，对羊毛损伤严重。 染色一般在pH值为2-2.4的强酸性浴中进行

2、 1:2 型酸性含媒染料
是一个Cr3+与两个染料络合而成。 染料中不含离子性水溶性基团磺酸基，只含 有非离子水溶性基团－SO2CH3和NHCOR。 染料在水中溶解度较低。可在中性或弱酸性 介质中对蛋白质纤维染色，又称中性络合染 料。 应用广，可用于羊毛、蚕丝、锦纶、维纶等。
30min
100℃
百度文库
30min
30～60min
染料 45min 80 ℃ 70 ℃
40～50℃， pH 4~6
补酸
红矾
酸性媒介染料对丝绸染色
染色牢度较好 染色过程包括染色和媒染，工艺复杂，流程 较长——丝素损伤，蚕丝断裂，织物表面出 现起毛现象 在纯丝绸应用很少，有时用于蚕丝和粘胶丝 织物中蚕丝染色 可采用预媒染法和后媒染法,媒染剂用硫酸铬 钾[KCr(SO4)2· 12H2O]。

第八节 酸性含媒染料
一、概述
由酸性媒染染料发展而来，染料分子中已经 以配位键形式引入金属（一般为铬）络合结 构，能直接上染蛋白质和聚酰胺纤维，所以 称酸性含媒染料。也称金属络合染料 酸性含媒染料能溶于水，对蛋白质及聚酰胺 类纤维有亲和力，染色方法方便，色泽比媒 染染料鲜艳，且废水中不含铬，染色牢度优 良，稍逊于酸性媒染染料。

染浴酸性较弱，NH3+的数量较少，纤维所 带正电荷少，染料与纤维分子间的库仑引力 较小，染料的上染速率和上染百分率较低。 酸用量增加，NH3+的数量增加，所带正电荷 增加，染料与纤维分子间的库仑引力增加， 染料的上染速率和上染百分率增加 染色条件 ： pH值范围：2～4 中性盐：降低库仑力，缓染

若不经媒染处理，湿处理牢度很差。 优点：（1）价格低 （2）湿牢度好 缺点：（1）废水中Cr+污染 （2）不够鲜艳 （3）后媒法不易拼色 （4）后媒法工序长， 纤维损伤较重

二、酸性媒染染料染色原理
酸性媒染染料分子结构中在偶氮基的邻、邻 ‘位置上往往有羟基、氨基或羧基，或在分 子末端有水杨酸结构，能与媒染剂络离子络 合生成色淀。 其主要用于羊毛染色， 所得产品皂洗牢度和 日晒牢度很高。


下式为未经络合的酸性媒染黑T 和 酸性媒染 橙G的结构式
络合后的染料色泽变得深暗。有水杨酸结构 的染料媒染前后色泽变化较小 常用媒染剂：红矾钾（钠）：K2Cr2O7， Na2Cr2O7· 2O 2H 铬酸钠： Na2CrO4 反应原理：一般认为 Cr6+→Cr4+→Cr2+→络合 羊毛－C－OH

二、类型与分类
根据染料分子和金属离子的比例关系，分为1： 1型和1：2型 1：1型酸性含媒染料在强酸性条件下染色， 称为酸性络合染料，主要用于羊毛染色 1：2型酸性含媒染料在弱酸性或近中性条件 下染色，称为中性络合染料，简称中性染料， 可用于羊毛、蚕丝、锦纶、维纶的染色

1、1:1 的酸性含媒染料：