化學(xué)酸性媒染含媒染料染色

化學(xué)酸性媒染含媒染料染色第1頁(yè)/共45頁(yè)一、概述酸性染料：水溶性染料，結(jié)構(gòu)較小，分子量低，通常分子中含有磺酸基，極少數(shù)含有羧酸基，在水溶液中電離成染料陰離子。因?yàn)樽畛踹@類染料需要在酸性染浴中染色，所以習(xí)慣上稱為“酸性染料”。優(yōu)點(diǎn)：色譜齊全，顏色鮮艷缺點(diǎn)：濕牢度較差，日曬牢度隨品種不同有很大差異適用于蛋白質(zhì)纖維、聚酰胺纖維。也可用于紙張和皮革等第2頁(yè)/共45頁(yè)按應(yīng)用性能分類:強(qiáng)酸性浴染色酸性染料（勻染性酸性染料）弱酸性浴染色酸性染料（半勻染性或半縮絨性酸性染料）中性浴染色酸性染料（耐縮絨性酸性染料）第3頁(yè)/共45頁(yè)強(qiáng)酸性染料弱酸性染料中性染料染料分子結(jié)構(gòu)特性分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分子量小、磺酸基比例相對(duì)高分子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、分子量稍高、磺酸基比例相對(duì)較低分子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、分子量較高、磺酸基比例相對(duì)低染色浴PH值2~44~66~7酸劑硫酸醋酸硫酸銨染料的溶解度好中等較差染料在染液中的狀態(tài)以分子（離子）狀態(tài)有一定的聚集狀態(tài)（膠態(tài)）有較大的聚集狀態(tài)（膠態(tài)）染色親和力低中等高勻染性好中等較差濕牢度差中等好染料與纖維的結(jié)合方式離子鍵離子鍵、范德華力、氫鍵范德華力、氫鍵顏色鮮艷度鮮艷一般稍差第4頁(yè)/共45頁(yè)二、酸性染料的染色機(jī)理蛋白質(zhì)纖維、聚酰胺纖維均含有氨基和羧基，具有兩性性質(zhì)，具有等電點(diǎn)當(dāng)pH值低于纖維等電點(diǎn)時(shí)，質(zhì)子化氨基數(shù)量大于離子化羧基數(shù)量；反之，則相反；以羊毛為例：PH值﹤等電點(diǎn)PH4.2～4.8PH值﹥等電點(diǎn)第5頁(yè)/共45頁(yè)染液中，無(wú)機(jī)酸根陰離子和染料陰離子都與纖維產(chǎn)生靜電引力。無(wú)機(jī)酸根陰離子相對(duì)體積小，擴(kuò)散速度快，先被陽(yáng)離子纖維吸附。染料陰離子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，與纖維有較大親和力，靠近羊毛纖維時(shí)，就取代無(wú)機(jī)酸根陰離子與羊毛纖維結(jié)合。第6頁(yè)/共45頁(yè)1、勻染性酸性染料染料與纖維的結(jié)合主要是離子鍵的結(jié)合，酸性染料陰離子被蛋白質(zhì)纖維和聚酰胺纖維上帶正電荷的氨基所吸引加入食鹽或硫酸鈉起到緩染作用，還能增進(jìn)染料解吸，增進(jìn)染料移染性能，提高勻染效果。因?yàn)槭桥c氨基定位吸附，所以，對(duì)纖維染色，存在染色飽和值。第7頁(yè)/共45頁(yè)

染浴酸性較弱，NH3+的數(shù)量較少，纖維所帶正電荷少，染料與纖維分子間的庫(kù)侖引力較小，染料的上染速率和上染百分率較低。酸用量增加，NH3+的數(shù)量增加，所帶正電荷增加，染料與纖維分子間的庫(kù)侖引力增加，染料的上染速率和上染百分率增加染色條件：

pH值范圍：2～4

中性鹽：降低庫(kù)侖力，緩染第8頁(yè)/共45頁(yè)2弱酸性浴染色酸性染料結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，染料與纖維之間有較大的范德華力和氫鍵力若pH值在強(qiáng)酸性條件，染色速率過(guò)快，易造成染色不勻弱酸性染料染色飽和值，超過(guò)按纖維中氨基含量計(jì)算的飽和值，這主要是由于染料與纖維之間的范德化力和氫鍵的作用結(jié)果染色pH值：一般在4～6，弱酸性第9頁(yè)/共45頁(yè)3中性浴染色酸性染料相對(duì)分子質(zhì)量更大，染料與纖維之間有較大的范德華力和氫鍵力，有超飽和染色現(xiàn)象。在中性條件下，存在較大的電荷斥力，通過(guò)范德華力和氫鍵力上染。中性鹽：促染，提高上染速率和上染百分率結(jié)合：范德華力和氫鍵力，結(jié)合較牢固，濕處理牢度較好第10頁(yè)/共45頁(yè)三、染色工藝1.羊毛染色所用染料及加工方式，要根據(jù)產(chǎn)品的用途和染色后的加工工序來(lái)選擇。粗紡多用散纖維染色，精紡花呢一般先染后織，用毛條或毛紗染色，素色產(chǎn)品則是織后匹染，針織用毛紗或絨線，一般用絞紗染色羊毛鱗片層地存在，對(duì)染料擴(kuò)散有影響，一般用沸染，而且時(shí)間較長(zhǎng)。第11頁(yè)/共45頁(yè)強(qiáng)酸性染料染色染色處方：

淺色中色深色酸性染料0.5%以下0.5～1.5

1.5%以上元明粉15%

10%

5%H2SO42.5%3.5%3.5%PH

2～4,浴比1：10～40注：上述處方染化料用量單位為o.w.f(onweightoffabric)第12頁(yè)/共45頁(yè)強(qiáng)酸性染料的染色升溫曲線：第13頁(yè)/共45頁(yè)弱酸性染料染色處方：染料x(chóng)%擴(kuò)散劑、潤(rùn)濕劑0.3～0.5%

(owf)

（平平加或拉開(kāi)粉BX）元明粉10～15%(owf)醋酸(98%)

0.5～2%(owf)

調(diào)PH4～6浴比1：10～40第14頁(yè)/共45頁(yè)弱酸性染料的染色升溫曲線：第15頁(yè)/共45頁(yè)中性染料染色處方：染料x(chóng)%

擴(kuò)散劑、潤(rùn)濕劑0.3～0.5%

(owf)

（平平加或拉開(kāi)粉BX）元明粉10～15%(owf)

硫酸銨或醋酸銨2.5～3.5%(owf)調(diào)PH6～7浴比1：10～40。第16頁(yè)/共45頁(yè)中性染料的染色升溫曲線：第17頁(yè)/共45頁(yè)2.蠶絲染色蠶絲的化學(xué)結(jié)構(gòu)比羊毛簡(jiǎn)單，蠶絲所含氨基數(shù)量比羊毛低主要用耐縮絨酸性染料，在始染溫度30-40℃的染浴中逐漸升溫至90-95℃

，續(xù)染1h，水洗。絲素對(duì)酸穩(wěn)定性較低，在強(qiáng)酸性條件下，蠶絲的光澤、手感、強(qiáng)力都會(huì)受到影響，一般不使用強(qiáng)酸性染料第18頁(yè)/共45頁(yè)pH值控制在等電點(diǎn)（絲素3.5~5.2)附近，一般為4～4.5，使用醋酸－醋酸鈉緩沖體系染色鮮艷，但濕處理牢度比羊毛低，需使用陽(yáng)離子型固色劑固色第19頁(yè)/共45頁(yè)酸性染料蠶絲染色的升溫曲線第20頁(yè)/共45頁(yè)3.錦綸聚酰胺纖維和蠶絲均具有雙電性，等電點(diǎn)約為5~6,但它們的結(jié)構(gòu)比羊毛簡(jiǎn)單聚酰胺僅大分子的兩端含有氨基和羧基，且氨基的數(shù)量少于羧基弱酸性染料對(duì)錦綸染色，染色的飽和值往往會(huì)超過(guò)錦綸的氨基量，這是因?yàn)槿玖吓c纖維的結(jié)合除了庫(kù)侖力以外，還有氫鍵和范德華力，所以不會(huì)受到飽和吸附值的限制而能染得深色。第21頁(yè)/共45頁(yè)酸性染料是錦綸常用染料，得色鮮艷，上染百分率和染色牢度較高，但勻染性、遮蓋性較差，常用于染深色錦綸染色采用弱酸性酸性染料，染色飽和值一般高于按氨基計(jì)算所得的數(shù)值，濕處理牢度較高第22頁(yè)/共45頁(yè)錦綸染色升溫曲線為：第23頁(yè)/共45頁(yè)第七節(jié)酸性媒介染料染色第24頁(yè)/共45頁(yè)一、概述酸性媒介染料含有磺酸基、羧基等水溶性基團(tuán)，是一類在分子結(jié)構(gòu)中的偶氮基的鄰、鄰‘位置上有羥基、氨基或羧基，或在分子末端有水楊酸結(jié)構(gòu)，能和某些金屬離子生成穩(wěn)定絡(luò)合物的酸性染料。該染料分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，染色條件與酸性染料相似，只是在工藝教程中多了一道媒染處理，因此稱為酸性媒介染料（酸性媒染染料）。第25頁(yè)/共45頁(yè)若不經(jīng)媒染處理，濕處理牢度很差。優(yōu)點(diǎn)：（1）價(jià)格低（2）濕牢度好缺點(diǎn)：（1）廢水中Cr+污染（2）不夠鮮艷（3）后媒法不易拼色（4）后媒法工序長(zhǎng)，纖維損傷較重第26頁(yè)/共45頁(yè)二、酸性媒染染料染色原理酸性媒染染料分子結(jié)構(gòu)中在偶氮基的鄰、鄰‘位置上往往有羥基、氨基或羧基，或在分子末端有水楊酸結(jié)構(gòu)，能與媒染劑絡(luò)離子絡(luò)合生成色淀。其主要用于羊毛染色，所得產(chǎn)品皂洗牢度和日曬牢度很高。第27頁(yè)/共45頁(yè)下式為未經(jīng)絡(luò)合的酸性媒染黑T和酸性媒染橙G的結(jié)構(gòu)式第28頁(yè)/共45頁(yè)絡(luò)合后的染料色澤變得深暗。有水楊酸結(jié)構(gòu)的染料媒染前后色澤變化較小常用媒染劑：紅礬鉀（鈉）：K2Cr2O7，

Na2Cr2O7·2H2O

鉻酸鈉：Na2CrO4

反應(yīng)原理：一般認(rèn)為Cr6+→Cr4+→Cr2+→絡(luò)合羊毛－C－OH第29頁(yè)/共45頁(yè)染色過(guò)程：（1）染料在酸性浴中吸附于纖維上，擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部；（2）在媒染處理時(shí)，染料與金屬離子反應(yīng)生成絡(luò)合物第30頁(yè)/共45頁(yè)三、染色方法酸性媒染染料對(duì)羊毛的染色工藝預(yù)媒染色法.同浴媒染法后媒染色法第31頁(yè)/共45頁(yè)預(yù)媒染色法一些天然染料因它們對(duì)羊毛的親和力小，須先用媒染劑處理，這樣的染色方法為預(yù)媒染色。先用媒染劑處理，然后再用酸性媒介染料染色染色過(guò)程繁復(fù)，工藝過(guò)程較長(zhǎng)，容易染花摩擦牢度偏低很少使用第32頁(yè)/共45頁(yè)同浴媒染法

媒染劑和染料同浴染色工藝簡(jiǎn)單，染色時(shí)間短，仿色比較方便，色光容易控制，羊毛的損傷小，手感好染料在纖維內(nèi)擴(kuò)散不夠，摩擦牢度不及后媒法，且適用染料少應(yīng)用不多第33頁(yè)/共45頁(yè)后媒染色法

先染色，后進(jìn)行媒處理的染色法。優(yōu)點(diǎn)：染色勻、透，牢度好，尤其是染深色。缺點(diǎn)：色澤不夠鮮艷，染色時(shí)間長(zhǎng)，能耗大，仿色困難實(shí)際生產(chǎn)中一般采用勻染和透染性好，縮絨、煮呢效果好皂洗牢度好，尤其是深色;整理過(guò)程色光變化小適用染料較多，色譜齊全，染色牢度高染色過(guò)程長(zhǎng)，能源消耗較多，色光和仿色不易控制第34頁(yè)/共45頁(yè)30～60min40～50℃，pH4~6100℃

染料45min30min80℃30min70℃補(bǔ)酸紅礬第35頁(yè)/共45頁(yè)酸性媒介染料對(duì)絲綢染色染色牢度較好染色過(guò)程包括染色和媒染，工藝復(fù)雜，流程較長(zhǎng)——絲素?fù)p傷，蠶絲斷裂，織物表面出現(xiàn)起毛現(xiàn)象在純絲綢應(yīng)用很少，有時(shí)用于蠶絲和粘膠絲織物中蠶絲染色可采用預(yù)媒染法和后媒染法,媒染劑用硫酸鉻鉀[KCr(SO4)2·12H2O]。第36頁(yè)/共45頁(yè)第八節(jié)酸性含媒染料第37頁(yè)/共45頁(yè)一、概述由酸性媒染染料發(fā)展而來(lái)，染料分子中已經(jīng)以配位鍵形式引入金屬（一般為鉻）絡(luò)合結(jié)構(gòu)，能直接上染蛋白質(zhì)和聚酰胺纖維，所以稱酸性含媒染料。也稱金屬絡(luò)合染料酸性含媒染料能溶于水，對(duì)蛋白質(zhì)及聚酰胺類纖維有親和力，染色方法方便，色澤比媒染染料鮮艷，且廢水中不含鉻，染色牢度優(yōu)良，稍遜于酸性媒染染料。第38頁(yè)/共45頁(yè)二、類型與分類根據(jù)染料分子和金屬離子的比例關(guān)系，分為1：1型和1：2型1：1型酸性含媒染料在強(qiáng)酸性條件下染色，稱為酸性絡(luò)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條件下染色，稱為中性絡(luò)合染料，簡(jiǎn)稱中性染料，可用于羊毛、蠶絲、錦綸、維綸的染色第39頁(yè)/共45頁(yè)1、1:1的酸性含媒染料：

一個(gè)金屬離子和一個(gè)染料分子結(jié)合。易溶于水，需在強(qiáng)酸性染浴中染色，也稱酸性絡(luò)合染料。染色方法與強(qiáng)酸性相似，但用酸量較大，沸染時(shí)間長(zhǎng)，元明粉的勻染作用很小染料磺酸基與離子化的氨基形成離子鍵結(jié)合染料上的鉻原子與纖維羧基（離子化的）或氨基（未電離的）形成配價(jià)鍵第40頁(yè)/共45頁(yè)必須加入較多硫酸，降低結(jié)合形成速率，達(dá)到緩染和勻染的目的酸促使氨基離子化，抑制羧基離子化，減少配價(jià)鍵結(jié)合，延緩和減弱染料和纖維之間的結(jié)合，起緩染作用，促進(jìn)勻染。與強(qiáng)酸性染料相比，用酸量大，沸染時(shí)間長(zhǎng)。第41頁(yè)/共45頁(yè)特點(diǎn)：勻染性好，色澤艷亮，適于中淺色。日曬與耐洗牢度強(qiáng)耐皂煮能力差，后整理后色光變化大，且染色PH值低，對(duì)羊毛損傷嚴(yán)重。染色一般在pH值為2-2.4的強(qiáng)酸性浴中進(jìn)行第42頁(yè)/共45頁(yè)2、1:2型酸性含媒