分散染料染色

第七章分散染料染色引言分散染料是…分散染料的進(jìn)展

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OCHOCOCHCHOCOCH2 O3OCOCH3OCOCH3分散染料的進(jìn)展是隨著纖維進(jìn)展而進(jìn)展的。分散染料的產(chǎn)生與進(jìn)展是始于醋酯纖維的應(yīng)用：醋酯纖維用染料：分子構(gòu)造小，水溶性小的染料；聚酯纖維染色用染料；型差異化纖維，仿真絲產(chǎn)品，超細(xì)纖維染色用染料；堿性浴染色的分散染料。二分散染料的構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn)按應(yīng)用性能分類三分散染料進(jìn)展趨向多能化－染料能夠同時(shí)上染滌綸及其混紡纖維大分子化－適用于高溫高壓或熱熔法染色、牢度高雜環(huán)化－染料發(fā)色明媚且染色性能良好 分散染料的構(gòu)造和性能R1為吸電子基，R2、R3H

R2R N=NR1R

—化學(xué)構(gòu)造和顏色的關(guān)系R4RN 6R

為H或供電子基； R 7535R6、R7H偶氮基的左側(cè)為含吸電子基的重氮組分，右側(cè)為含供電基的偶合組分。重氮組分吸電子基吸電子性效應(yīng)愈強(qiáng)，偶合組分供電子基供電子性愈強(qiáng)，深色效應(yīng)愈明顯。轉(zhuǎn)變偶合組分氨基上取代基引起深色效應(yīng)。取代基的空間位阻效應(yīng)…二化學(xué)構(gòu)造和日曬牢度的關(guān)系染料的光褪色不但和染料的化學(xué)構(gòu)造有關(guān)，也和染料的聚攏態(tài)、所染纖維材料的性質(zhì)以及大氣條件等因素有關(guān)。光褪色機(jī)理，-N=N-鄰位上的電子云密度↑，利于反響，而導(dǎo)致日曬牢度下降。染料構(gòu)造與日曬牢度關(guān)系eg

RON N=N N C2H52 CHCN24②除硝基外，吸電子基的吸電性越強(qiáng)，日曬牢度↑；R-NO2-OCH3-CH3-H-Cl-CN日曬牢度23-4455-661④同樣染料對(duì)不同纖維染色，日曬牢度可能不同。三化學(xué)構(gòu)造和升華牢度的關(guān)系升華牢度：…上引入極性基團(tuán)均使所升華牢度提高。對(duì)于蒽醌構(gòu)造而言，分子量影響大于極性基團(tuán)影響，一般隨分子量增大，極性基團(tuán)增多，升華牢度提高。過(guò)多的極性基團(tuán)引入，將導(dǎo)致染料對(duì)聚酯纖維親和力下降，影響上染率。升華牢度好，集中、勻染性較差。分散染料染色性能和染色原理分散染料溶液特性和染色性能：分散染料溶液中含有：染料原分子、不同晶體染料、染料顆粒、少量離子態(tài)染料，處于動(dòng)態(tài)平衡?！惨弧撤稚⑷玖戏稚⑿苑稚┑姆稚C(jī)理①染料晶面吸附分散劑，使晶面帶負(fù)電而形成雙電層；②分散劑親水基與水結(jié)合形成水合層，提高穩(wěn)定性；影響分散性的因素①分散劑與集中劑 …②溫度－T〔尤其是非離子外表活性劑〕穩(wěn)定性下降③鈣/鎂離子、中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子物質(zhì)會(huì)使染料的分散穩(wěn)定性降低④染液中的染料濃度過(guò)高，染液循環(huán)速度快，升溫速率快，也會(huì)使分散液的穩(wěn)定性降低。〔二〕分散染料溶解性影響分散染料溶解度因素：①分散劑〔關(guān)鍵〕②T③染料細(xì)度 染料晶體顆粒小，溶解度大。④晶體構(gòu)造 晶型轉(zhuǎn)變…；晶體增長(zhǎng)和晶體析消滅象使染料難于向纖維內(nèi)部集中染料的上染速率降低易產(chǎn)生染色不〔色斑〕等疵點(diǎn)；結(jié)晶增長(zhǎng)，溶解度下降。⑤染料的分子量與極性⑥染色工藝條件和染色助劑〔三〕分散染料的穩(wěn)定性染料水解①高溫堿性條件下－酯鍵、氰基、酰胺基水解為羧基；羥基離子化②酸性條件下－氨基、酰胺基質(zhì)子化染料復(fù)原－ 拔染、復(fù)原凈洗 ArNNAr4[H]ArNH2ArNH2在高溫堿性條件下棉纖維具有復(fù)原性。調(diào)整。染料陰離子化 含羥基的分散染料熱穩(wěn)定性染料分類升華牢度勻染性構(gòu)造特征應(yīng)用性能E差好小SE中等中等中等高溫高壓S高差大熱 熔影響升華牢度的因素及其改善措施…二聚酯纖維的染色性能PET①構(gòu)造因素－屬線性大分子，分子鏈上沒(méi)有大側(cè)鏈；②缺乏極性基團(tuán)－分子中沒(méi)有強(qiáng)的極性基團(tuán)，只有極性較小的酯基。③紡絲和熱處理與染色關(guān)系－滌綸的染色性能隨紡絲條件及染色前處理?xiàng)l件而變化！173表7-2、7-3…PTT…PBT…陽(yáng)離子改性聚酯…超細(xì)滌綸纖維…三分散染料的吸附平衡和上染速率分散染料上染聚酯纖維的染色技術(shù)：高溫高壓染色技術(shù)…常壓載體染色技術(shù)…高溫?zé)崛廴旧夹g(shù)…〔一〕上染過(guò)程①在溶液中的上染過(guò)程－染料吸附上染纖維和從纖維外表對(duì)纖維內(nèi)集中都是由單分子染料完成。染色中必需上升染色溫度或參加載體，增加纖維內(nèi)部的自由容積或使纖維增塑，加快染料向纖維內(nèi)部的集中速率。②在干熱染色法中的上染過(guò)程－浸軋-烘干-熱熔〔染料升華或熔融〕-向纖維內(nèi)部集中-清洗后處理。應(yīng)選擇適宜的染色助劑，以穩(wěn)定染液，防止染料發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變和晶體增長(zhǎng)現(xiàn)象?！捕撤稚⑷玖系奈降葴鼐€影響安排關(guān)系的因素

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RTlnK①纖維－依據(jù)相像相溶原理，纖維構(gòu)造和性質(zhì)差異，導(dǎo)致不同纖維〔滌綸＞錦綸≥腈綸〕K②溫度－T〔＞Tg〕↑、K↓，T↑吸附飽和值增加，緣由是可及度↑；③染料－極性、空間尺寸和溶解性；④其它因素影響－分散劑、勻染劑、載體、熱定型…分散染料染色加和性分散染料加和性－幾只構(gòu)造、性質(zhì)相差較大的染料拼混染色時(shí)，其吸附飽和值為其單獨(dú)染色時(shí)飽和值之和。P170緣由－構(gòu)造性質(zhì)相近的染料在溶液甚至纖維中形成混晶，存在竟染，而無(wú)加和性；構(gòu)造性質(zhì)相差較大，染料在溶液甚至纖維中形成低熔混合物，其吸附飽和值具有加和性。意義－提高飽和值，對(duì)錦綸和腈綸更具有重要意義。四分散染料與纖維的相互作用分散染料與纖維的相互作用－氫鍵、偶竭力、色散力和疏水力〔熵驅(qū)動(dòng)〕等。表示方法－染料與纖維之間各種作用力的總和可用內(nèi)聚能和內(nèi)聚能密度來(lái)衡量。①內(nèi)聚能(ΔE1mol②內(nèi)聚能密度為單位摩爾體積所需的內(nèi)聚能E HRTCED 2V V③溶解度參數(shù)及意

義－依據(jù)相像相容原理，染色時(shí)選用與滌綸溶解度參數(shù)相近的染料，這樣能獲得好的染色效果。在分散染料載體染色時(shí)，需選擇溶解度參數(shù)與染料、纖維的溶解度參數(shù)相近的載體，這樣才有利于染料上染，載體的促染作用才明顯。五分散染料的上染速率在整個(gè)染色過(guò)程中，染料在纖維內(nèi)的集中比較慢，它往往是打算上染速率的主要因素。影響上染速率的因素：②纖維染色飽和值Sf③溫度效應(yīng)④載體⑤染料濃度⑥浴比、機(jī)械攪拌、升溫工藝…分散染料滌綸染色工藝目前，主要承受的染色方法有：載體染色法、高溫高壓染色法、熱熔法、溶劑法和氣相法。滌綸纖維的構(gòu)造特性①分子中無(wú)大的側(cè)基，分子取向高，構(gòu)造嚴(yán)密；②疏水性纖維：回潮率0.3-0.4%；③熱型纖維：Tg：67-81℃；④存在多級(jí)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，120、150、180℃分別為冷結(jié)晶，局部結(jié)晶和最適結(jié)晶溫度；⑤TD﹥Tg+30TD越高；⑥紡絲造成熱性能差異。二影響的染色主要工藝因素125.5kJ/mol！鏈段實(shí)體和自由體積示意圖 相轉(zhuǎn)變時(shí)的體積膨脹系數(shù)變化示意圖升溫不但有利于纖維構(gòu)造的松弛，還有利于染料集中動(dòng)能的提高。纖維的膨化和促染膨化后的聚酯：玻璃化溫度下降促染原理：增加染料的溶解度、改善纖維的可潤(rùn)濕性。染料的溶解性三染色方法〔一〕高溫高壓法高溫高壓法染色工藝特點(diǎn)－根本工藝、適用對(duì)象、設(shè)備、染色效果、染色處方組成高溫高壓法染色原理－…工藝流程－前處理→染色→皂煮→皂洗或者復(fù)原清洗→水洗→烘干染色處方－分散染料x(chóng)%、醋酸pH5～6、外表活性劑0～1g/l、浴比適當(dāng)復(fù)原清洗處方－保險(xiǎn)粉2g/l、36o燒堿4ml/l、溫度70oC20根本工藝①染料選用—分散穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性良好、染料的移染性和遮蓋性好，S②溫度T始：40-5080℃前可快速升溫。0，留意升溫速度，應(yīng)較慢；102-110℃是易產(chǎn)生聚攏溫度區(qū)，染料顆粒吸著在纖維上易產(chǎn)生色點(diǎn)最不易均化；125-13020-60min，勻染，提高上染率；降溫工藝：…！70-80℃，進(jìn)展復(fù)原清洗。③pH 主要考慮染料和纖維的性能 pH5-6④浴比 染浴的有效循環(huán)以及上染率的需要一般為1:10-1:30⑤勻染劑－NNO、載體〔膨化劑1-2%陰離子分散劑：留意其耐受高溫的性能親纖維或親染料型勻染劑：可能導(dǎo)致上染率下降移染型勻染劑〔載體：留意掌握初染速率和纖維損傷…陰離子+非離子表活劑：掌握濁點(diǎn)、防止染料聚攏、晶體長(zhǎng)大、晶型變化、抑制纖維齊聚物溢出…。染后復(fù)原清洗留意防止偶氮類染料復(fù)原分解！染色中的幾個(gè)問(wèn)題①焦油斑齊 聚 物 50% pH 5 7 10染料分散劑30%去除率33840%纖維屑雜質(zhì)20%②齊聚物及其掌握措施低溫載體染色、高溫排液、堿性染色、高溫分散劑、清缸劑。③定型與染色〔二〕熱熔染色熱熔法染色工藝特點(diǎn)－根本工藝、適用對(duì)象、設(shè)備、染色效果…處方組成－分散染料、分散劑、潤(rùn)濕劑、滲透劑、海藻酸鈉工藝：室溫浸軋〔60%〕→紅外預(yù)烘→熱熔〔190-195℃，1-2min〕→套染棉→后處理浸軋懸浮液軋染溫度一般為室溫，否則染液的穩(wěn)定性較差。烘干、預(yù)烘帶液率≤臨界+30～40%時(shí)，泳移可得到抑制?？椢锼軓埩?yīng)有效掌握！紅外烘至﹤30P181表7-6。防泳移劑：①線型大分子，結(jié)合水；②烘干，此態(tài)介質(zhì)粘度↑，形成凝膠體。防泳移劑使用不當(dāng)，會(huì)影響染料的集中，且粘輥筒易造成條花。焙烘發(fā)色〔熱熔〕的溫度與時(shí)間①焙烘溫度取決于染料E 180-190℃SE 190-200℃ S 200-210℃180～220℃230℃，T軟，且染料升華太大，影響固著率、沾污設(shè)備；240℃ 棉織物將降解，脫水碳化；260℃ T熔點(diǎn)。③焙烘時(shí)間包括：…④焙烘時(shí)間取決于：…⑤留意溫度和張力的均勻性后處理、降溫、防靜電〔三〕載體法染色常用的載體及其作用常用載體－鄰苯基苯酚、水楊酸、水楊酸甲酯、甲基萘、聯(lián)苯、苯酚、苯甲酸、聯(lián)苯酚、苯甲酸酯、氯苯等，或?yàn)槠鋸?fù)配混合物；對(duì)羥基苯甲酸、苯甲酸丁酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯等也可以作為載體，但使用較少。①鄰苯基苯酚：價(jià)格低、得色量和勻染性較好、毒性小；染色操作簡(jiǎn)單、對(duì)羊毛有損傷、對(duì)染色產(chǎn)品的耐曬牢度影響較大、染色后要用堿液或干熱處理除去纖維中的載體?！采唐肥瞧溻c鹽，可直接用熱水溶解。染色過(guò)程中再加酸，使其恢復(fù)為鄰苯基苯酚，發(fā)揮載體的作用。②對(duì)苯基苯酚：與鄰苯基苯酚相像，但在從織物上去除比較困難，所以對(duì)耐曬牢度的影響比較大。③聯(lián)苯：價(jià)格低、得色好、刺激強(qiáng)、有毒、對(duì)耐曬牢度的影響較小，使用時(shí)用外表活性劑將其分散在染液中?！捕缺郊叭娇椢锷先コ＂菟畻钏峒柞ィ河址Q冬青油，得色量、勻染性較好，對(duì)織物耐曬牢度的影響小、毒性小，有難聞的氣味；因其不溶于水，去除較難；先制成乳液后再使用。載體的作用－〔g50，有利于染料向纖維內(nèi)部集中；②增溶染料：使更多的染料溶解在載體中，并隨載體集中到纖維外表，在纖維外表形成一層濃度很高的染液層，提高了染料在纖維內(nèi)外的濃度梯度。③改善移染：高溫高壓染色中，載體會(huì)加快纖維上染料的解吸，增加染料的移染，商品勻染劑中常參加少量載體。載體染色工藝①選擇適量的載體－用量過(guò)多，會(huì)使上染百分率下降，甚至消滅剝色作用。抱負(fù)的載體用量應(yīng)當(dāng)是在染浴中剛好形成飽和溶液而不2～3g/L；4～6g/L?！?、水楊酸甲酯〔又稱冬青油。③工藝特點(diǎn)－染色在常壓下進(jìn)展、工藝設(shè)備簡(jiǎn)潔，能耗