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1、第十章 酸性染料染色,本章主要内容,第一节 酸性染料的结构分类 第二节 酸性染料的染色原理及其影响因素 第三节 酸性染料的种类及其染色性能 第四节 酸性染料对羊毛纤维的染色工艺 第五节 酸性染料对其他纤维的染色 第六节 酸性染料染色常见疵病及质量控制,本章要求掌握的内容,1、酸性染料的定义 2、比较三种酸性染料染羊毛工艺上的异同 3、弱酸性染料染锦纶卷染的工艺（包括染色和固色） 4、酸性染料染色常见疵病及质量控制,概 述,定义 凡含有酸性基团，能在酸性、弱酸性或中性染浴中上染蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染料。 结构特点 酸性基团大多数为磺酸基，少数为羧基，易溶于水，在水中电离成为染料阴离子 染料分
2、子结构比较简单，多数为单偶氮类染料，少数为双偶氮类染料，分子中缺乏较长的共轭双键系统，分子芳环共平面性或线型特征不强，因此对纤维素纤维缺乏亲和力。,概 述,应用特点 色谱齐全 色泽鲜艳 湿牢度和日晒牢度随品种不同而有很大差异。其中结构较简单，含磺酸基较多的湿牢度就较差。 应用对象 酸性染料品种很多，主要用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色和印花，也可用于皮革、墨水、造纸和化妆品的着色及食用色素。,第一节 酸性染料的结构分类,一、偶氮类酸性染料 二、蒽醌类酸性染料 三、三芳甲烷类酸性染料,一、偶氮类酸性染料,大多数为单偶氮和双偶氮结构的染料，以黄、橙、红等浅色品种为主 三偶氮结构的染料虽
3、然湿处理牢度好，但色泽比较灰暗，匀染性差,二、蒽醌类酸性染料,在色谱上弥补了偶氮类酸性染料 以深色为主，大多为紫、蓝、绿及黑色 具有良好的耐光牢度,三、三芳甲烷类酸性染料,在三芳甲烷结构的碱性染料基础上，经磺化而成的 以蓝、绿、紫色为多，色泽浓艳 耐光牢度差，溶解度低,第二节 酸性染料的染色原理 及其影响因素,一、酸性染料染色的基本原理 二、影响酸性染料染色的主要因素,一、酸性染料染色的基本原理,羊毛、蚕丝、聚酰胺几乎含等当量的氨基和羧基 H2NWCOOH 在水中，氨基和羧基发生离解，形成两性离子： +H3NWCOO 等电点：当溶液的pH值达到某一值时，羊毛纤维中电离的氨基和羧基数量相等，此时
4、纤维大分子上的正、负离子数目相等，处于等电状态，纤维呈电性中和，这时的pH值称为该纤维的等电点。 羊毛等电点的pH值为4.24.8。,一、酸性染料染色的基本原理,酸性染料在染液中电离成D-SO3-和Na+ 羊毛等纤维带正电荷，吸引染料负离子上染 纤维与染料间也存在范德华力和氢键 强酸浴：离子键起主要作用 弱酸浴：范德华力和氢键起主要作用,二、影响酸性染料染色的主要因素,1、染液PH值 2、中性电解质 3、染色温度和时间,1、染液PH值,“染座”：NH3+ 酸性条件下NH3+与D-SO3-形成定位吸附 PH ， “染座” 。即酸性强，NH3+多 加酸，促染 通过控制PH控制上染速率和得色量 匀染
5、：酸分几次加入，并选用不同的酸 强酸浴染色硫酸 弱酸浴染色醋酸 中性浴染色醋酸铵或硫酸铵,2、中性电解质,PH等电点 范德华力和氢键结合，加中性电解质促染（减少染料与纤维间的静电阻力）,2、中性电解质,当酸性染料在硫酸存在下染羊毛，染液中加入中性电解质（食盐或元明粉），无机阴离子Cl 或SO42以及染料阴离子都能与纤维阳离子的“染座”产生静电引力 无机阴离子Cl 或SO42体积小、扩散速度快，先被吸附 染料阴离子靠近纤维时，由于静电力、范德华力和氢键作用，取代无机阴离子与纤维结合。,2、中性电解质,Cl-快，逐渐 延迟染料离子的交换，起缓染作用，并能促进染料的移染，有利于获得匀染。 氯离子对纤
6、维的亲和力很低(常看作为零)，硫酸根离子的亲和力比氯离子大一些，所以元明粉的缓染作用要比食盐强。,（染料染液浓度0.1%，浴比50:1，温度50）,3、染色温度和时间,T 聚集程度 膨化程度 吸附、扩散速率 根据染料聚集倾向大小、扩散性、移染性能高低来控制始染温度、升温速率和染色时间，达到匀染、透染的目的。,第三节 酸性染料的种类 及其染色性能,分类,按染色工艺条件 强酸性染料：匀染性酸性染料或典型的酸性染料，染羊毛、皮革。 弱酸性染料 缩绒性酸性染料 中性染料,一、强酸性染料染色,强酸性染料由于分子结构简单，相对分子质量低，含磺酸基比例高，溶解度高，匀染性好。离子键结合。 湿处理牢度很差，难
7、以染深色，不耐缩绒，且染后羊毛强度有损伤，手感不好。,二、弱酸性染料的染色,染料分子结构复杂，磺酸基在分子中占的比例较低，对羊毛的亲和力较高，与羊毛纤维的结合，离子键已不处于主要地位，纤维和染料之间有较大的范德华力和氢键，所以除了离子键以外，染料主要以范德华力和氢键固着在纤维中。 染色牢度比强酸性染料好。,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条件下染色，染料的上染已不再是羊毛吸附质子所产生的结果。此时酸性染料上染羊毛的情况与直接染料上染纤维素纤维相似，染料阴离子必须克服较大的静电斥力才能上染纤维。染料靠范德华力和氢键上染纤维，并以此固着在纤维中。 吸附等温线符合弗氏吸附
8、等温线。 匀染性降低，要在高温下染色,四、不同类型酸性染料染色性能比较,第四节 酸性染料对羊毛的染色工艺,氨基含量为0.80.9mol/kg 等电点4.24.8,一、强酸性染色工艺,染液处方 染料 X(对纤维重) 结晶元明粉 1020(对纤维重) 硫酸（98%） 24(对纤维重) 染色pH值 24 浴比 20:130:1,促染,缓染,一、强酸性染色工艺,助剂的作用 元明粉 缓染，并有利于匀染 染浅时，用量应高些 也可加入阴离子或非离子表面活性剂起缓染和促染作用 硫酸 促染，染深色时量大些 可分次加入或初染时改用醋酸，以避免染色不匀,一、强酸性染色工艺,染色工艺过程 染物于3040入染，以1/1
9、1.5min的速率升温至沸，再沸染4575min，然后水洗烘干。,一、强酸性染色工艺,染色实例：强酸性染料染纯毛绒线，军绿色 染色处方（对纤维重） 酸性黄2G 1.43 酸性红G 0.06 酸性蓝BGA 0.44 硫酸（98%） 2 元明粉 4 平平加O 0.1%,一、强酸性染色工艺,染色升温曲线,二、弱酸性染色工艺,染液处方 染料 X(对纤维重) 醋酸（98%） 0.52(对纤维重) 结晶元明粉 1015% 匀染剂 00.5(对纤维重) （如平平加O、拉开粉Bx等） 染色pH值 46 浴比 20:140:1,二、弱酸性染料的染色工艺,助剂的作用 匀染剂 利于纤维的润湿、膨化及扩散 缓染、匀染
10、 醋酸 调节PH值 浅色或匀染性差的，PH值高些，并分二次加入或用部分硫酸铵代替醋酸 中性电解质：视具体情况 如PH=5以上染深色，在染色一段时间后可加1015%元明粉，促染,二、弱酸性染料的染色工艺,染色工艺过程 染物于5060入染，以1/1.5min的速率升温至70 ，再以1/24min的速率升温至沸，再沸染4575min，然后水洗烘干。,二、弱酸性染色工艺,染色实例：弱酸性染料染纯毛，黄绿色 染色处方（对纤维重） 普拉黄GN 0.12 弱酸艳蓝RAW 0.08 冰醋酸 1 元明粉 3g/L,二、弱酸性染色工艺,染色升温曲线,三、中性染色工艺,染液处方 染料 X(对纤维重) 硫酸铵 12(
11、对纤维重) 或醋酸铵 24(对纤维重) 匀染剂 00.5% 染色pH值 67 浴比 20:140:1,三、中性染色工艺,助剂的作用 元明粉 染深色时加，促染，在染色后一段时间后加入 硫酸铵 在染液中水解，使染液微带酸性 当温度较高时，有氨挥发逸出，使染液PH值逐渐降低，在匀染的同时达到较高的上染率,三、中性染料的染色工艺,染色工艺过程 与弱酸性染料基本相同。 染料聚集倾向大，匀染性差，移染性差，适当减慢升温速度或采用分段升温,三种酸性染料染色工艺的比较,第五节 酸性染料对其他纤维的染色,酸性染料是锦纶染色的常用染料 得色鲜艳，上染百分率和染色牢度均较高 匀染性、遮盖性较差 常用于深色,酸性染料
12、锦纶染色,一、锦纶的染色性能特点 二、锦纶织物酸性染色工艺原理,一、锦纶的染色性能特点,一、锦纶的染色性能特点,具有两性性质 聚酰胺纤维的氨基含量低 羊毛：0.80.9mol/kg 锦纶66：0.030.05mol/kg 约为羊毛的1/20 锦纶6：0.098mol/kg 约为羊毛的1/10 锦纶等电点：56 羊毛等电点：4.24.8,一、锦纶的染色性能特点,PH3，锦纶中的亚氨基吸酸产生“染座”，上染量会急剧增加，产生超量吸附，但水解，强度明显下降 PH=46，染料以离子键、氢键和范德华力共同作用而与纤维结合，可以染浓色。 因此一般选用弱酸性染料染锦纶。,一、锦纶的染色性能特点,吸附量与PH
13、值的关系（60） PH值 最适宜46,一、锦纶的染色性能特点,锦纶在纺丝制造过程中，由于加工条件不同，纤维的微结构有一定的差异，染色时易产生不匀，特别是锦纶66，分子量较高，分子间的氢键较多，结晶度、取向度较高，无定形区结构较紧密，纤维中氨基的含量低，纤维之间的差异在染色时更容易反映出来，极易造成“经柳” “横档”等疵病， 染色一开始就应该避免上染不匀，始染温度宜低，升温速率宜慢，所用的酸可以分次加入，或染色一段时间后再加入，或用硫酸铵调节染液的pH值。 锦纶中末端氨基的含量较少，饱和值较低，当两个或两个以上染料拼色染色时，就会发生对染色位置的竞争，即所谓竞染现象，这种竞染现象比酸性染料染羊毛
14、要显著得多。拼色选用上染速率相近的染料。,一、锦纶的染色性能特点,温度：影响很大 始染温度40，然后逐渐升高温度，在规定温度下染色。（Tg低） 弱酸性及中性：近沸 温度高，移染性和遮盖性提高,锦纶66：50左右 锦纶6：3550 ,一、锦纶的染色性能特点,匀染剂 净洗剂LS 分散剂NNO 平平加O 固色剂 单宁酸吐酒石 锦纶专用固色剂：XFG等 无甲醛阳离子树脂类新型环保固色剂,二、锦纶织物酸性染色工艺原理,方法 浸染 散纤维 锦纶条 锦纶丝 弹力丝织物 卷染 锦纶绸,二、锦纶织物酸性染色工艺原理,（一）浸染 染液处方 弱酸性染料 x%（对纤维重） 冰HAC 0.5ml/L 平平加O 1g/L 浴比 1:101:12 染色过程： 平平加O+HAC，升温至40，在此溶液中处理纤维1020min，加入染料溶液，在3040min内升温至沸，染4060min，然后水洗、固色,二、锦纶织物酸性染色工艺原理,固色处方 单宁酸处理 单宁酸 1%2%（对纤维重） HAC 1%2%（对纤维重） 吐酒石处理 吐酒石 0.75%1%（对纤维重） 浴比 1:151:40 工艺条件 50加入单宁酸、HAC，升温至6570，保温处理20min，然后加入吐酒石，升温至75，保温处理20min，清洗， 50 柔软处理2030min。,二、锦纶织物酸性染色工艺原理,（二）卷染 染液处方 弱酸性染料 x%（对
