7《染整技術》第二冊染色部分

1、1本章主要內容第一節(jié) 酸性染料的結構分類第二節(jié) 酸性染料的染色原理及其影響因素第三節(jié) 酸性染料的種類及其染色性能第四節(jié) 酸性染料對羊毛纖維的染色工藝第五節(jié) 酸性染料對其他纖維的染色第六節(jié) 酸性染料染色常見疵病及質量控制本章要求掌握的內容1、酸性染料的定義2、比較三種酸性染料染羊毛工藝上的異同3、弱酸性染料染錦綸卷染的工藝（包括染色和固色）4、酸性染料染色常見疵病及質量控制概 述定義凡含有酸性基團，能在酸性、弱酸性或中性染浴中上染蛋白質纖維和聚酰胺纖維的染料。結構特點酸性基團大多數為磺酸基，少數為羧基，易溶于水，在水中電離成為染料陰離子染料分子結構比較簡單，多數為單偶氮類染料，少數為雙偶氮類染料

2、，分子中缺乏較長的共軛雙鍵系統，分子芳環(huán)共平面性或線型特征不強，因此對纖維素纖維缺乏親和力。概 述應用特點色譜齊全色澤鮮艷濕牢度和日曬牢度隨品種不同而有很大差異。其中結構較簡單，含磺酸基較多的濕牢度就較差。應用對象酸性染料品種很多，主要用于羊毛、蠶絲等蛋白質纖維和聚酰胺纖維的染色和印花，也可用于皮革、墨水、造紙和化妝品的著色及食用色素。第一節(jié) 酸性染料的結構分類一、偶氮類酸性染料二、蒽醌類酸性染料三、三芳甲烷類酸性染料6一、偶氮類酸性染料大多數為單偶氮和雙偶氮結構的染料，以黃、橙、紅等淺色品種為主三偶氮結構的染料雖然濕處理牢度好，但色澤比較灰暗，勻染性差二、蒽醌類酸性染料在色譜上彌補了偶氮類酸

3、性染料以深色為主，大多為紫、藍、綠及黑色具有良好的耐光牢度三、三芳甲烷類酸性染料在三芳甲烷結構的堿性染料基礎上，經磺化而成的以藍、綠、紫色為多，色澤濃艷耐光牢度差，溶解度低第二節(jié) 酸性染料的染色原理 及其影響因素一、酸性染料染色的基本原理二、影響酸性染料染色的主要因素10一、酸性染料染色的基本原理羊毛、蠶絲、聚酰胺幾乎含等當量的氨基和羧基H2NWCOOH在水中，氨基和羧基發(fā)生離解，形成兩性離子：+H3NWCOO 等電點：當溶液的pH值達到某一值時，羊毛纖維中電離的氨基和羧基數量相等，此時纖維大分子上的正、負離子數目相等，處于等電狀態(tài)，纖維呈電性中和，這時的pH值稱為該纖維的等電點。羊毛等電點的

4、pH值為4.24.8。一、酸性染料染色的基本原理酸性染料在染液中電離成D-SO3-和Na+羊毛等纖維帶正電荷，吸引染料負離子上染纖維與染料間也存在范德華力和氫鍵強酸?。弘x子鍵起主要作用弱酸?。悍兜氯A力和氫鍵起主要作用二、影響酸性染料染色的主要因素1、染液PH值2、中性電解質3、染色溫度和時間1、染液PH值“染座”：NH3+酸性條件下NH3+與D-SO3-形成定位吸附PH ， “染座” 。即酸性強，NH3+多加酸，促染通過控制PH控制上染速率和得色量勻染：酸分幾次加入，并選用不同的酸強酸浴染色硫酸弱酸浴染色醋酸中性浴染色醋酸銨或硫酸銨2、中性電解質PH等電點范德華力和氫鍵結合，加中性電解質促染（

5、減少染料與纖維間的靜電阻力）2、中性電解質當酸性染料在硫酸存在下染羊毛，染液中加入中性電解質（食鹽或元明粉），無機陰離子Cl 或SO42以及染料陰離子都能與纖維陽離子的“染座”產生靜電引力無機陰離子Cl 或SO42體積小、擴散速度快，先被吸附染料陰離子靠近纖維時，由于靜電力、范德華力和氫鍵作用，取代無機陰離子與纖維結合。2、中性電解質Cl-快，逐漸延遲染料離子的交換，起緩染作用，并能促進染料的移染，有利于獲得勻染。氯離子對纖維的親和力很低(常看作為零)，硫酸根離子的親和力比氯離子大一些，所以元明粉的緩染作用要比食鹽強。（染料染液濃度0.1%，浴比50:1，溫度50）3、染色溫度和時間T聚集程度

6、膨化程度吸附、擴散速率根據染料聚集傾向大小、擴散性、移染性能高低來控制始染溫度、升溫速率和染色時間，達到勻染、透染的目的。第三節(jié) 酸性染料的種類 及其染色性能19 分類按染色工藝條件強酸性染料：勻染性酸性染料或典型的酸性染料，染羊毛、皮革。弱酸性染料 縮絨性酸性染料中性染料一、強酸性染料染色強酸性染料由于分子結構簡單，相對分子質量低，含磺酸基比例高，溶解度高，勻染性好。離子鍵結合。濕處理牢度很差，難以染深色，不耐縮絨，且染后羊毛強度有損傷，手感不好。二、弱酸性染料的染色染料分子結構復雜，磺酸基在分子中占的比例較低，對羊毛的親和力較高，與羊毛纖維的結合，離子鍵已不處于主要地位，纖維和染料之間有較

7、大的范德華力和氫鍵，所以除了離子鍵以外，染料主要以范德華力和氫鍵固著在纖維中。染色牢度比強酸性染料好。三、中性染色的酸性染料 中性浴染色的酸性染料在中性或近中性的條件下染色，染料的上染已不再是羊毛吸附質子所產生的結果。此時酸性染料上染羊毛的情況與直接染料上染纖維素纖維相似，染料陰離子必須克服較大的靜電斥力才能上染纖維。染料靠范德華力和氫鍵上染纖維，并以此固著在纖維中。 吸附等溫線符合弗氏吸附等溫線。勻染性降低，要在高溫下染色 四、不同類型酸性染料染色性能比較染色性能強酸性染料弱酸性染料中性染料濕處理牢度較差較好好染液PH值244667調PH用酸硫酸或甲酸醋酸硫酸銨或醋酸銨勻染性好中較差染料溶解

8、性好差(相對分子質量小)稍差(相對分子質量較大)差(相對分子質量大)與纖維結合形式離子鍵范德華力、氫鍵、離子鍵范德華力氫鍵第四節(jié) 酸性染料對羊毛的染色工藝氨基含量為0.80.9mol/kg等電點4.24.825一、強酸性染色工藝染液處方染料 X(對纖維重)結晶元明粉 1020(對纖維重)硫酸（98%） 24(對纖維重)染色pH值 24浴比 20:130:1促染緩染一、強酸性染色工藝助劑的作用元明粉緩染，并有利于勻染染淺時，用量應高些也可加入陰離子或非離子表面活性劑起緩染和促染作用硫酸促染，染深色時量大些可分次加入或初染時改用醋酸，以避免染色不勻一、強酸性染色工藝染色工藝過程染物于3040入染，

9、以1/11.5min的速率升溫至沸，再沸染4575min，然后水洗烘干。一、強酸性染色工藝染色實例：強酸性染料染純毛絨線，軍綠色染色處方（對纖維重）酸性黃2G 1.43酸性紅G 0.06酸性藍BGA 0.44硫酸（98%） 2元明粉 4平平加O 0.1%一、強酸性染色工藝染色升溫曲線40入染9860min水洗5min勻染劑5min硫酸5min染料1/min二、弱酸性染色工藝染液處方染料 X(對纖維重)醋酸（98%） 0.52(對纖維重)結晶元明粉 1015%勻染劑 00.5(對纖維重)（如平平加O、拉開粉Bx等）染色pH值 46浴比 20:140:1二、弱酸性染料的染色工藝助劑的作用勻染劑利于

10、纖維的潤濕、膨化及擴散緩染、勻染醋酸調節(jié)PH值淺色或勻染性差的，PH值高些，并分二次加入或用部分硫酸銨代替醋酸中性電解質：視具體情況如PH=5以上染深色，在染色一段時間后可加1015%元明粉，促染二、弱酸性染料的染色工藝染色工藝過程染物于5060入染，以1/1.5min的速率升溫至70 ，再以1/24min的速率升溫至沸，再沸染4575min，然后水洗烘干。二、弱酸性染色工藝染色實例：弱酸性染料染純毛，黃綠色染色處方（對纖維重）普拉黃GN 0.12弱酸艷藍RAW 0.08冰醋酸 1元明粉 3g/L二、弱酸性染色工藝染色升溫曲線50入染9550min水洗5min勻染劑5min冰醋酸5min染料1

11、/min三、中性染色工藝染液處方染料 X(對纖維重)硫酸銨 12(對纖維重)或醋酸銨 24(對纖維重)勻染劑 00.5%染色pH值 67浴比 20:140:1三、中性染色工藝助劑的作用元明粉染深色時加，促染，在染色后一段時間后加入硫酸銨在染液中水解，使染液微帶酸性當溫度較高時，有氨揮發(fā)逸出，使染液PH值逐漸降低，在勻染的同時達到較高的上染率三、中性染料的染色工藝染色工藝過程與弱酸性染料基本相同。染料聚集傾向大，勻染性差，移染性差，適當減慢升溫速度或采用分段升溫三種酸性染料染色工藝的比較染色性能強酸性染料弱酸性染料中性染料染液PH值244667助劑緩染劑促染劑促染劑調PH用酸硫酸或甲酸醋酸硫酸銨

12、或醋酸銨始染溫度 305050605060升溫速度min/ 11.5 (至沸)1.5(至70)24 (至沸)1.5(至70)24 (至沸)沸染時間min457545754575浴 比1:20301:20401:2040第五節(jié) 酸性染料對其他纖維的染色酸性染料是錦綸染色的常用染料得色鮮艷，上染百分率和染色牢度均較高勻染性、遮蓋性較差常用于深色40酸性染料錦綸染色一、錦綸的染色性能特點二、錦綸織物酸性染色工藝原理一、錦綸的染色性能特點一、錦綸的染色性能特點具有兩性性質聚酰胺纖維的氨基含量低羊毛：0.80.9mol/kg錦綸66：0.030.05mol/kg 約為羊毛的1/20錦綸6：0.098mo

13、l/kg 約為羊毛的1/10錦綸等電點：56羊毛等電點：4.24.8一、錦綸的染色性能特點PH3，錦綸中的亞氨基吸酸產生“染座”，上染量會急劇增加，產生超量吸附，但水解，強度明顯下降PH=46，染料以離子鍵、氫鍵和范德華力共同作用而與纖維結合，可以染濃色。因此一般選用弱酸性染料染錦綸。一、錦綸的染色性能特點吸附量與PH值的關系（60）PH值最適宜46一、錦綸的染色性能特點錦綸在紡絲制造過程中，由于加工條件不同，纖維的微結構有一定的差異，染色時易產生不勻，特別是錦綸66，分子量較高，分子間的氫鍵較多，結晶度、取向度較高，無定形區(qū)結構較緊密，纖維中氨基的含量低，纖維之間的差異在染色時更容易反映出來

14、，極易造成“經柳” “橫檔”等疵病，染色一開始就應該避免上染不勻，始染溫度宜低，升溫速率宜慢，所用的酸可以分次加入，或染色一段時間后再加入，或用硫酸銨調節(jié)染液的pH值。錦綸中末端氨基的含量較少，飽和值較低，當兩個或兩個以上染料拼色染色時，就會發(fā)生對染色位置的競爭，即所謂競染現象，這種競染現象比酸性染料染羊毛要顯著得多。拼色選用上染速率相近的染料。一、錦綸的染色性能特點溫度：影響很大始染溫度40，然后逐漸升高溫度，在規(guī)定溫度下染色。（Tg低）弱酸性及中性：近沸溫度高，移染性和遮蓋性提高錦綸66：50左右錦綸6：3550 一、錦綸的染色性能特點勻染劑凈洗劑LS分散劑NNO平平加O固色劑單寧酸吐酒石

15、錦綸專用固色劑：XFG等無甲醛陽離子樹脂類新型環(huán)保固色劑二、錦綸織物酸性染色工藝原理方法浸染散纖維錦綸條錦綸絲彈力絲織物卷染錦綸綢二、錦綸織物酸性染色工藝原理（一）浸染染液處方弱酸性染料 x%（對纖維重）冰HAC 0.5ml/L平平加O 1g/L浴比 1:101:12染色過程： 平平加O+HAC，升溫至40，在此溶液中處理纖維1020min，加入染料溶液，在3040min內升溫至沸，染4060min，然后水洗、固色二、錦綸織物酸性染色工藝原理固色處方單寧酸處理單寧酸 1%2%（對纖維重）HAC 1%2%（對纖維重）吐酒石處理吐酒石 0.75%1%（對纖維重）浴比 1:151:40工藝條件50加

16、入單寧酸、HAC，升溫至6570，保溫處理20min，然后加入吐酒石，升溫至75，保溫處理20min，清洗， 50 柔軟處理2030min。二、錦綸織物酸性染色工藝原理（二）卷染染液處方弱酸性染料 x%（對纖維重）凈洗劑LS 100g硫酸銨 150g液量 150L弱酸性染料染錦綸時，可與分散染料、中性染料拼色二、錦綸織物酸性染色工藝原理染色過程：在染槽中先放水，加入凈洗劑LS、分散劑NNO以及溶好的染料，加水調節(jié)染浴至150L，染液升溫至60，開始染色。50染色2道70染2道100染8道（第6、7道分別加入硫酸銨溶液）70熱水洗1道50溫水洗1道冷水上卷染后可進行固色處理，提高濕牢度需做防水或涂層處理的織物，一般不再進行固色第六節(jié) 酸性染料染色常見疵病及質量控制54一、酸性染料染色常見疵病疵病名稱現象產生原因色花表面出現不規(guī)則條狀或塊狀的色澤不勻弱酸性染料PH偏低，上染速率過快始染溫度過高，初染速率過快或沸染保溫時間不足，移染作用不夠染料