第二章染色基本理論

第二章染色基本理論第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、染料在染液中存在的基本形式1、染料的電離（1）陰離子染料的電離D-Na+→D-+Na+

常見陰離子基：

-SO3-、-COO-、-OSO3-

等。（2）陽離子染料電離D+X-→D++X-

常見陽離子基：-N+HR1R2等。

常見離去基：Cl-等。第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、染料在染液中存在的基本形式2、染料的溶解Dn→nD

染料溶解度一般用每升水中所能溶解染料的克數表示（g/L）。

影響染料溶解度的因素：

（1）染料分子結構（2）染料分子質量（3）染液溫度（4）染液pH值（5）染液中助劑性質第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、染料在染液中存在的基本形式3、染料的分散Dn

→Dm1+Dm2+Dm3…

n=m1+m2+m3+…

影響染料分散液穩(wěn)定性的因素

（1）染料晶體顆粒的大??；（2）分散劑的性質、用量；（3）分散液的溫度。第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日二、染料在染液中存在的基本形式4、染料的聚集分子型染料：nD→Dn陰離子型染料：nD-→（Dn）n-陽離子型染料：nD+→（Dn）n+染料的聚集是染料溶解的逆過程。

影響染料聚集的因素：（1）染料分子結構、分子質量、濃度（2）染液溫度（3）染液pH值（4）染液中助劑性質第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、纖維在染液中的狀態(tài)1、纖維的吸濕膨脹

＊常用纖維在水中的吸濕膨脹率（1）纖維的吸濕膨脹發(fā)生在纖維的非晶區(qū)；（2）纖維的吸濕膨脹率與纖維親水性有關；（3）纖維的吸濕膨脹有利于染料的上染。第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日常用纖維在水中的吸濕膨脹率第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、纖維在染液中的狀態(tài)2、纖維在染液中的電現象（1）纖維在染液中帶電的原因

＊纖維分子中原有的陰離子基的電離；＊纖維在染液中吸附了帶負電的粒子；＊纖維的介電常數小于染液的介電常數。

纖維表面所帶電荷電性取決于染液pH值?。?）界面動電現象和動電層電位

＊纖維/染液附近的帶電離子分布

＊界面雙電層和動電層電位

＊常見纖維的動電層電位第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日纖維/染液附近的帶電離子分布第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日界面雙電層和動電層電位吸附層和擴散層之間的相對運動的現象稱為界面動電現象。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日常見纖維的動電層電位

第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、纖維在染液中的狀態(tài)2、纖維在染液中的電現象（3）纖維的電現象對染料上染的影響

＊染料離子與纖維間作用力

＊染料離子在纖維表面附近的濃度分布

＊纖維的電現象對染料上染的影響

當染料與纖維帶有同號電荷時，不利于染料的上染；當染料與纖維帶有異號電荷時有于染料的上染。

第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日染料離子與纖維間作用力第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日染料離子在纖維表面附近的濃度分布第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、纖維在染液中的狀態(tài)2、纖維在染液中的電現象（4）染色體系中的鹽效應

＊鹽效應作用原理

纖維對帶有異號電荷的鈉離子的吸引，中和了纖維所帶的部分電量，降低了動電層電位的絕對值。染料與纖維電荷異號染料與纖維電荷同號降低靜電斥力促染效應降低靜電引力緩染效應第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日三、纖維在染液中的狀態(tài)2、纖維在染液中的電現象（4）染色體系中的鹽效應

＊鹽效應的影響因素

①染料所帶電荷與質量之比

荷質比越大，鹽效應越明顯。

②鹽中金屬離子的化合價和離子半徑的大小Na+<K+<Mg2+<Ni2+<Mn2+<Zn2+<Al3+第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日四、染色的基本過程1、染料的吸附（1）吸附/解吸平衡

吸附階段影響染料染色時的平衡上染百分率（2）平衡上染百分率和上染百分率

（3）吸附等溫線

第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日

吸附/解吸速率變化示意

t=0t=tit=t∞V吸最大V解=0V吸變小V解變大V吸=V解吸附/解吸達到平衡第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日平衡上染百分率和上染百分率平衡上染百分率上染百分率第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日吸附等溫線染色達到平衡時，纖維上的染料濃度與染料在染液中濃度的分配關系曲線。1、分配型吸附等溫線

2、弗萊因德利胥吸附等溫線

3、朗格繆爾吸附等溫線

第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日分配型吸附等溫線

在染色平衡狀態(tài)下，染料在纖維上的濃度與染料在染液中的濃度之比為一常數，纖維上的染料濃度隨著染液濃度的增加成比例增加，直至飽和。

固溶體機理

第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日弗萊因德利胥（Freundlich）吸附等溫線

[D]f隨[D]s的增加而增加，但[D]f的增加幅度隨著[D]s的增加逐趨緩慢。

多分子層物理吸附機理[D]f=k[D]sn第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日朗格繆爾（Langmuir）吸附等溫線

[D]s增加時，[D]f隨之緩慢增加，但當[D]s增大到一定值時，[D]f不再隨[D]s增加而變化，即達到染色飽和值。

化學定位吸附機理又稱為成鹽機理

第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日四、染色的基本過程2、染料的擴散

＊染料由纖維表面向纖維內部轉移的過程。＊染料在纖維上的擴散對染色速率及染色的勻染性起著決定性的作用。（1）染色速率半染時間（t1/2）染料的上染量達到平衡上染量一半時所需的時間

第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日四、染色的基本過程2、染料的擴散（2）勻染和移染

＊勻染是指染料在纖維上均勻分布的過程。＊移染是指染料從纖維上某處解吸下來到纖維另一處重新上染的過程。

3、染料的固著

＊染料的固著是指擴散后均勻分布在纖維上的染料通過染料—纖維間的作用力而固著在纖維上的過程。＊染料—纖維間的作用力

第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日染料-纖維間的作用力

作用力化學力物理力

共價鍵離子鍵范德華力氫鍵聚集性染料-纖維間固著力的類型和大小對染色的色牢度起著決定性的作用。

第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日五、染色牢度及其測定

1、染色牢度

＊染品在染后加工或在服用過程中，染料（或顏料）在各種外界因素的影響下，能否保持原來色澤狀態(tài)的能力。2、常見染色牢度及其測定

（1）耐洗牢度及其測定（2）耐摩擦牢度及其測定（3）耐日曬牢度及其測定

＊藍色標樣所用染料及其結構類別

第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日藍色標樣所用染料及其結構類別

第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日耐洗牢度測定40mm100mm在規(guī)定的洗液