馮娜染色物理與化學(xué)

學(xué)生：馮娜學(xué)號(hào)：2014012026蛋白質(zhì)纖維染色目錄一、蛋白質(zhì)纖維的概括二、酸性染料染色三、酸性媒介染料和酸性含媒染料染色四、雙蛋白纖維活性染色五、改性羊毛對(duì)分散染料的吸附上染機(jī)理六、羊毛超臨界二氧化碳染色一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.1蛋白質(zhì)纖維的分類(lèi)蛋白質(zhì)纖維天然蛋白質(zhì)纖維再生蛋白質(zhì)纖維羊毛：綿羊毛、山羊毛等獸毛：馬海毛、兔毛、耗牛毛、駝毛等獸絨：羊絨、駝絨、鹿絨、耗牛絨等蠶絲：家蠶絲（桑蠶絲）、野蠶絲（柞蠶絲、山蠶絲和樟蠶絲）再生動(dòng)物蛋白纖維：牛奶纖維、蠶蛹蛋白絲再生植物蛋白纖維：花生纖維、大豆纖維一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.羊毛1.1羊毛的組織結(jié)構(gòu)羊毛是細(xì)長(zhǎng)的實(shí)心圓柱體，呈卷曲狀，纖維的組織結(jié)構(gòu)分三層，即鱗片層、皮質(zhì)層和髓質(zhì)層。細(xì)羊毛沒(méi)有髓質(zhì)層，只有鱗片層和皮質(zhì)層。一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.2羊毛的分類(lèi)根據(jù)羊毛的細(xì)度和長(zhǎng)度可分為以下幾類(lèi)，如表所示。羊毛種類(lèi)平均細(xì)度（μm）平均長(zhǎng)度（㎜）主要用途細(xì)羊毛24以下60～90紡精紡紗半細(xì)毛25～3480～120適用于各類(lèi)針織絨粗羊毛30以上150～200制作長(zhǎng)毛絨地毯地毯毛粗細(xì)不勻，質(zhì)量較差，適宜做地毯一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.3.山羊絨純山羊絨的生態(tài)結(jié)構(gòu)與羊毛相似，其外形接近橢球形的柱狀體，羊絨很細(xì)，細(xì)度約13～16μm，平均長(zhǎng)度為35～45㎜，沒(méi)有毛髓，呈卷曲狀。但它的卷曲比細(xì)羊毛少。手感柔軟、滑潤(rùn)，可稱(chēng)為毛中之絲。羊絨對(duì)酸堿反應(yīng)敏感，無(wú)論是低溫還是低濃度都會(huì)對(duì)纖維造成損傷。在應(yīng)用時(shí)，由于羊絨纖維短，精梳時(shí)容易損失，因此精紡羊絨紗的紡紗工藝成為開(kāi)發(fā)高檔羊絨產(chǎn)品的關(guān)鍵之一。1.3蠶絲蠶絲的光澤柔和，手感柔軟，質(zhì)量輕而柔韌，是一種高貴的紡織品原料。蠶絲有繭絲構(gòu)成，繭絲除絲素和絲膠蛋白質(zhì)外，還含有一些雜質(zhì)。蠶絲遇堿特別敏感，但比羊毛略微穩(wěn)定。弱堿的稀溶液在常溫下長(zhǎng)時(shí)間處理，會(huì)使蠶絲發(fā)黃，失去光澤而變硬，發(fā)脆。濃硫酸低溫下在較短時(shí)間內(nèi)能溶解蠶絲，當(dāng)pH值小于2時(shí)，強(qiáng)力明顯下降。但在稀硫酸溶液中加熱處理，蠶絲不出現(xiàn)明顯的損傷。蠶絲對(duì)氧化劑十分敏感，絲蛋白質(zhì)會(huì)分解。如次氯酸鈉對(duì)蠶絲有氧化和氯化作用，能使蠶絲變黃發(fā)脆，重量減輕，強(qiáng)力降低。一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.4大豆蛋白纖維大豆纖維表面縱向呈條紋狀，有溝槽，中間有空隙，吸濕率可達(dá)7%～8%，與棉相當(dāng)，穿著是有良好的透氣及舒適度。纖維很細(xì)，一般為1.28dtex～1.67dtex，長(zhǎng)度以38㎜為主，也有少量長(zhǎng)度為78㎜以上的。通?？赡?20℃干熱不變黃，其耐干熱性好于耐濕熱性。耐酸堿穩(wěn)定好，在強(qiáng)堿溶液中易變黃，但強(qiáng)度變化不大。純紡產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定遇濕易伸長(zhǎng)，與一定比例的其他纖維混紡時(shí)可得到彌補(bǔ)，若是處理中注意張力可以解決松弛收縮問(wèn)題。一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.4大豆蛋白纖維由于大豆纖維縮醛化處理使染色相對(duì)困難，在實(shí)際生產(chǎn)中可采用雙活性基團(tuán)活性染料染色，以加強(qiáng)染料與纖維的反應(yīng)性，同時(shí)提高與纖維分子建立共價(jià)鍵的牢固性，因此染色牢度也是優(yōu)異的。大豆纖維具有米黃色的天然色素，一般染淺色和鮮艷色澤，應(yīng)先進(jìn)行漂白處理，漂白處理的工藝條件宜采用溫和漂白，使纖維達(dá)到一定的白度，又避免對(duì)纖維損傷過(guò)大。大豆蛋白纖維適宜于開(kāi)發(fā)針織內(nèi)衣及機(jī)織物面料，一般以混紡為主。一、蛋白質(zhì)纖維的概括1.5牛奶蛋白纖維手感十分柔軟，光澤感強(qiáng)。纖維的線(xiàn)密度一般為0.9dtex?？捎藐?yáng)離子染料或活性染料染色，染后纖維鮮艷亮麗，染色的各項(xiàng)指標(biāo)良好。牛奶蛋白纖維尺寸穩(wěn)定性好，抗皺性良好，沸水中收縮率小，洗滌易去污，易洗快干。與真絲面料相比有以假亂真的效果，其皮膚親和力好，穿著舒適，懸垂感優(yōu)異，因此與滌綸、棉、麻等纖維混紡后既保持了手感柔軟性，也有一定的身骨?？芍瞥蓛?nèi)衣、襯衫、外衣等面料。一、蛋白質(zhì)纖維的概括二、酸性染料染色2.1酸性染料的種類(lèi)和染色性能

染色性能強(qiáng)酸性染料弱酸性染料中性染料濕處理牢度較差較好好染色用酸硫酸醋酸硫酸銨或醋酸銨染液pH2.5～44～56～7勻染性好一般差染料溶解性好（相對(duì)分子質(zhì)量?。┥圆睿ㄝ^大）差（大）與纖維結(jié)合方式離子鍵范德華力、氫鍵、離子鍵范德華力、氫鍵2.2染色的基本原理酸性染料染色時(shí)，染料在染液中電離成D-SO3-和Na+，而羊毛、蠶絲、聚酰胺等纖維中含有一定數(shù)量的氨基和羧基（一般羧基多于氨基），因此具有兩性性質(zhì)。當(dāng)加入醋酸或硫酸后，氨基結(jié)合H+，而使纖維帶上正電荷，因而能吸引染料負(fù)離子上染。纖維中的NH3+可與D-SO3-以離子鍵結(jié)合。二、酸性染料染色同時(shí)，纖維和染料之間也存在著范德華力和氫鍵的作用。染浴酸性較強(qiáng)時(shí)，纖維中氨基數(shù)量增多，離子鍵其主要作用。染浴酸性較弱時(shí)，范德華力和氫鍵起主要作用二、酸性染料染色2.3纖維染色飽和值及超當(dāng)量吸附2.3.1纖維的染色飽和值：染色時(shí)，蛋白質(zhì)纖維、聚酰胺纖維與酸性染料的的結(jié)合量與其可質(zhì)子化的氨基數(shù)量有關(guān)，并且取決于染液的pH值或氫離子的濃度。當(dāng)pH值降低到某一數(shù)值或一定范圍內(nèi)時(shí)，染料的吸附量為一恒定值，該恒定值相當(dāng)于纖維上氨基的含量，通常稱(chēng)之為纖維染色飽和值。染料在纖維上的最大吸附量與纖維含量彼此成當(dāng)量關(guān)系。酸性染料與纖維上的氨基以當(dāng)量關(guān)系吸附的現(xiàn)象稱(chēng)為染料的當(dāng)量吸附。2.3.2纖維染色超當(dāng)量吸附研究人員發(fā)現(xiàn)只要染料數(shù)量足夠，染料的吸附量會(huì)超過(guò)纖維的染色飽和值，即發(fā)生超當(dāng)量吸附。發(fā)生超當(dāng)量吸附的主要原因是：在pH值較低情況下，氫離子吸附在酰胺基上，使酰胺基成為第二染座；當(dāng)pH值很低時(shí)，酰胺基甚至?xí)l(fā)生水解，并生成新的氨基，新的氨基也會(huì)吸附氫離子，這也是過(guò)染的原因之一；在pH值不是很低的情況下，染料和纖維之間范德華力和氫鍵的結(jié)合往往是造成超當(dāng)量吸附的主要原因。二、酸性染料染色2.4影響羊毛酸性染料染色的主要因素2.4.1染液pH值的影響強(qiáng)酸性染料對(duì)羊毛的親和力低，移染性好，在較低的pH值下才能獲得較高的上染率,pH值可控制在2.5～4。弱酸性染料染羊毛必須很好的控制弱酸性，pH在4～6，上染接近完畢時(shí)，為了提高上染量，可以再加一些酸。中性染料對(duì)羊毛的親和力更高，移染性更差，一般在硫酸銨或醋酸銨的染液中染色,pH值可控制在6～7。

2.4.2染色溫度和時(shí)間的影響羊毛在50℃以下在染浴中的溶脹度較小，染料的擴(kuò)散速率較低，所以羊毛的始染溫度可在50℃。勻染性染料的移染性和勻染性較好，在升溫過(guò)程中造成的染色不勻，可通過(guò)高溫保溫一定時(shí)間得以勻染。耐縮絨性染料的親和力高，移染性差，故通過(guò)延長(zhǎng)保溫時(shí)間來(lái)提高勻染性的效果就較差。為了獲得勻透的染色效果，羊毛需要長(zhǎng)時(shí)間沸染，但長(zhǎng)時(shí)間沸染對(duì)羊毛損傷比較嚴(yán)重。因此采用低溫染色對(duì)減少羊毛的損傷極為有利。二、酸性染料染色2.4.3勻染劑的影響勻染性酸性染料染色時(shí)可用元明粉做緩染劑。對(duì)于耐縮絨性酸性染料，pH值高于羊毛的等電點(diǎn)，中性鹽起促染作用?？蛇x用兩性離子類(lèi)聚醚型勻染劑，這類(lèi)均染劑具有勻染作用的同時(shí)，對(duì)染料上染羊毛又具有促進(jìn)作用，而且能改善羊毛的潤(rùn)濕滲透性能，有利于降低染料在羊毛中的擴(kuò)散屏障，故利用該類(lèi)勻染劑還可以達(dá)到低溫染色的目的。2.5影響蠶絲酸性染料染色的主要因素中性電解質(zhì)和染液pH值對(duì)蠶絲染色的影響和羊毛相似。蠶絲纖維比較嬌嫩，真絲綢質(zhì)地輕薄，長(zhǎng)時(shí)間沸染后因表面擦傷而失去光澤，容易出現(xiàn)灰傷疵病。因此一般以采用95℃左右染色。蠶絲染色對(duì)勻染劑的要求沒(méi)有羊毛高，國(guó)內(nèi)廣泛使用的勻染劑是非離子型的平平加O。蠶絲染色前必須脫去絲膠。脫膠的質(zhì)量對(duì)染色鮮艷度、染色均勻性、染色牢度、染色產(chǎn)品的手感有重要的影響。蠶絲染色后需要用陽(yáng)離子型固色劑固色，有時(shí)也可采用固色交聯(lián)劑固色。三、酸性媒染染料和酸性含媒染料染色酸性媒染染料（MordantDyes）：具有能和金屬媒染劑形成螯合結(jié)構(gòu)的酸性染料，可溶于水。缺點(diǎn)：色澤萎暗，工藝復(fù)雜，仿色困難，Cr3+污染。酸性含媒染料（MetallisedDyes）：分子中已經(jīng)含有金屬螯合結(jié)構(gòu)的酸性染料。特點(diǎn)：濕牢度提高，顏色鮮艷度下降，色譜不全。日曬牢度提高。濕牢度：媒染>含媒>酸性；鮮艷度：酸性>含媒>媒染用途：羊毛蠶絲錦綸皮革

一.預(yù)媒染色法（bottom-chrome-dyeing)

二.后媒染色法（after-chrome-dyeing）三.同浴媒染法（monochromeprocess）酸性媒染染料對(duì)羊毛的染色工藝一.預(yù)媒染色法（bottomchromedyeing）特點(diǎn)：可染淺、中色，顏色濃度可控制（媒染劑量）仿色方便（媒染劑量）透染性差（染料會(huì)先絡(luò)合，不利于擴(kuò)散）工序長(zhǎng)（目前較少使用）二.后媒染色法（after-chrome-dyeing）特點(diǎn)：染透性好勻染性好仿色難（纖維吸附染料難以控制）用途：毛條、散毛染黑色、藍(lán)色三.同