第07章分散染料染色

1、1第一节第一节 引言引言第二节第二节 分散染料的结构特点与染色性能的关系分散染料的结构特点与染色性能的关系第三节第三节 分散染料染色的分散染料染色的基本原理基本原理 第四节第四节 分散染料的涤纶分散染料的涤纶染色工艺染色工艺第五节第五节 分散染料对其它纤维的染色分散染料对其它纤维的染色第六节第六节 分散染料新型染色工艺分散染料新型染色工艺第七章第七章 分散染料分散染料染色染色(Dyeing with Disperse Dyes) 2第一节第一节 引言引言 u染色纤维染色纤维分散染料分散染料u 分散染料概述分散染料概述u涤纶涤纶纤维纤维分子小分子小，结构简结构简单单，不含强亲水，不含强亲水性基团

2、，仅含羟性基团，仅含羟基氨基硝基等弱基氨基硝基等弱极性基。极性基。含含分散剂分散剂醋酯、醋酯、聚酯聚酯、锦纶、锦纶、腈纶等合成纤维染色腈纶等合成纤维染色S高温、高温、SE、E低温型低温型X还原清洗还原清洗与牢度的关系与牢度的关系X热迁移热迁移与与热升华牢度热升华牢度染料的结构和性能染料的结构和性能组成组成超分子结构超分子结构性能性能应用应用3一、染料的一、染料的溶解性溶解性( (过低上染慢；过大亲和力低过低上染慢；过大亲和力低) ) 染料晶体染料晶体 溶解状态染料溶解状态染料 胶团中染料胶团中染料第二节第二节 分散染料的结构特点与分散染料的结构特点与 染色性能的关系染色性能的关系 （分散剂胶团

3、）（分散剂胶团）单分子染料单分子染料 l 染料分子结构、大小；染料分子结构、大小； l 极性基团的性质和数量；极性基团的性质和数量；v 分散剂的性质，用量；分散剂的性质，用量；v 染料的晶格结构和颗粒大小。染料的晶格结构和颗粒大小。外因外因内因内因含含羟基羟基等极性基溶解性高等极性基溶解性高升温可提高染料溶解度升温可提高染料溶解度纤维上染料纤维上染料4二、染料的二、染料的分散分散稳定性稳定性u分散剂分散剂( (增溶增溶) )及其它组分及其它组分( (如钙镁离子、电解质等如钙镁离子、电解质等) )u染料选择、浓度及颗粒大小染料选择、浓度及颗粒大小u染液温度及工艺染液温度及工艺u防止防止晶体增长晶

4、体增长和和晶型转变晶型转变现象现象三、染料的三、染料的化学化学稳定性稳定性1、耐酸碱稳定性、耐酸碱稳定性染浴染浴pH值值：56 2、耐还原剂稳定性、耐还原剂稳定性ArN=NAr + 4H ArNH2 + ArNH2还原清洗还原清洗 + + 拔染印花拔染印花 过饱和过饱和、染深色染深色、配液化料配液化料不稳定晶型不稳定晶型稳定晶型稳定晶型:酯基、酰胺基、氰基，在酯基、酰胺基、氰基，在高温碱性高温碱性会会水解水解:羟基在羟基在高温碱性高温碱性时时离子化离子化，增加染料亲水性，增加染料亲水性:高温强酸高温强酸时催化染料时催化染料水解水解，或，或NH2离子化离子化5第三节第三节 分散染料染色的基本原理

5、分散染料染色的基本原理 一、涤纶一、涤纶( (聚酯纤维聚酯纤维) )的染色性能的染色性能 n耐酸不耐碱耐酸不耐碱n高强高弹性高强高弹性n耐热性好耐热性好吸湿性低吸湿性低染色性能差染色性能差其它性能其它性能二、染料的上染过程二、染料的上染过程6三、分散染料的三、分散染料的吸附等温线吸附等温线分散染料染涤纶的吸附等温线为分散染料染涤纶的吸附等温线为能斯特型能斯特型( (Nernst) )，又称为，又称为分配型吸附等温线分配型吸附等温线。 lnlnlnSffSRTRRKTDDT SfDK D斜率斜率K为分配系数为分配系数( (染料染料在纤维和溶液间的分配在纤维和溶液间的分配) ) 斜率越大表示染料从

6、染液上染纤维斜率越大表示染料从染液上染纤维的倾向越大，但饱和值不一定高。的倾向越大，但饱和值不一定高。K值大，说明值大，说明染料对纤维染料对纤维亲和力亲和力大。大。 “固溶学说固溶学说” ” 纤维的吸附饱和值就是染纤维的吸附饱和值就是染料在纤维中的料在纤维中的“溶解度溶解度”。 7一些一些结构差别较大结构差别较大的染料混的染料混合使用后，它们的合使用后，它们的上染速率上染速率、分配系数分配系数和和染色饱和值染色饱和值与与单独使用时相比基本相同。单独使用时相比基本相同。 概念概念性能性能拼色拼色 同晶同晶 结构和性质相近的染料在结构和性质相近的染料在溶液中甚至在纤维中可形溶液中甚至在纤维中可形成

7、成混晶混晶，出现，出现同晶同晶现象。现象。对对结构相近结构相近的的一些染料不具一些染料不具有加和性。有加和性。 染料的染色加和性，染料的染色加和性，合合理拼混染料理拼混染料在实际生产在实际生产中具有很重要的意义。中具有很重要的意义。 四、染料的加和性四、染料的加和性( () )( (增效增效作用作用) ) OONHCH3NH(I)OONHC2H4OHNH(II)OONHC2H5NH(III)+定位吸附定位吸附竞染竞染绿色绿色、棕色棕色多为拼混染料多为拼混染料黑色、黑色、藏青藏青、8Text in here高高温温高高压压第四节第四节 分散染料的涤纶分散染料的涤纶染色工艺染色工艺热热熔熔载载体体

8、TD Tg 有机溶剂染色、碱性染色、超临界二氧化碳染色等有机溶剂染色、碱性染色、超临界二氧化碳染色等 染色转变温度染色转变温度玻璃化温度玻璃化温度高十几度高十几度相似相容相似相容涤纶的涤纶的TD和和Tg在在150左右热定型左右热定型时最高。时最高。超细旦纤维超细旦纤维染 色染 色 , , 同 样同 样条件颜色浅条件颜色浅, ,光牢度差。光牢度差。了解纤维了解纤维受热史受热史9一、载体染色法一、载体染色法( (携携/导染剂导染剂) ) 载体染色是利用载体染色是利用载体助剂载体助剂对涤纶的对涤纶的增塑膨化增塑膨化性性能，使分散染料能在能，使分散染料能在常压常压100以下以下的条件上染的条件上染涤纶

9、的一种染色方法。涤纶的一种染色方法。（一）（一）常用载体常用载体及其作用及其作用 载体是能显著载体是能显著提高分散染料上染涤纶速率提高分散染料上染涤纶速率的一类的一类化学助剂。常用的载体一般是化学助剂。常用的载体一般是结构简单的芳香族有结构简单的芳香族有机化合物机化合物，如邻苯基苯酚、水杨酸甲酯、甲基萘、，如邻苯基苯酚、水杨酸甲酯、甲基萘、联苯、联苯酚、苯甲酸酯、氯苯等，或其复配物。联苯、联苯酚、苯甲酸酯、氯苯等，或其复配物。 它们它们水溶性一般不高水溶性一般不高，使用时需预先制成，使用时需预先制成乳乳化液化液或或分散液分散液，并保持其稳定性，否则易形成，并保持其稳定性，否则易形成载体斑载体斑

10、，造成染庛。大多气味大或有毒。，造成染庛。大多气味大或有毒。10（二）载体染色（二）载体染色工艺工艺?载体染色时，应选择载体染色时，应选择适量适量的载体。的载体。用量过多用量过多，会使，会使上染百分率下降，甚至出现上染百分率下降，甚至出现剥色剥色作用。作用。?载体也可用于涤纶染色庛病的载体也可用于涤纶染色庛病的修复修复。?一般染一般染中浅色中浅色时，用量为时，用量为23g/L；染；染深浓色深浓色时，用时，用量为量为48g/L。?载体染色特别适合于如载体染色特别适合于如毛涤等混纺织物毛涤等混纺织物的染色。的染色。?目前目前, ,载体法载体法没有得到广泛应用没有得到广泛应用。原因：。原因：易使染液

11、分散易使染液分散稳定性下降稳定性下降, ,染料聚集而产生染庛；染色后载体去除较难，使染料聚集而产生染庛；染色后载体去除较难，使牢度下降及对人体刺激；毒性及生物降解性牢度下降及对人体刺激；毒性及生物降解性, ,污染环境。污染环境。 11二、高温高压染色法二、高温高压染色法( (HTHP) )8涤纶高温高压染色法一般是在涤纶高温高压染色法一般是在130左右左右染浴中染浴中, ,在密闭的高压染色设备中进行的一种在密闭的高压染色设备中进行的一种湿热染色湿热染色方方法。法。染色织物色泽鲜艳，手感好，染料利用率高，适用染色织物色泽鲜艳，手感好，染料利用率高，适用范围广。范围广。但对设备要求高，时间长，效率

12、低，能耗大。但对设备要求高，时间长，效率低，能耗大。 8染液中含有染液中含有分散染料分散染料、分散剂分散剂、高温匀染剂高温匀染剂、pH调节剂调节剂等。等。结晶增长及晶型转变结晶增长及晶型转变低聚物的形成低聚物的形成染色过程染色过程12三、热熔染色三、热熔染色热熔染色法是于热熔染色法是于180220干热条件下干热条件下使染料使染料在纤维上发生在纤维上发生固着固着的的连续轧染连续轧染的染色方法。的染色方法。热熔染色生产热熔染色生产效率高效率高，用水量少用水量少，污水少污水少，使，使用的染料要求用的染料要求耐升华牢度较高耐升华牢度较高，固色率稍低固色率稍低。染色时由于织物受染色时由于织物受张力张力较

13、大较大，染色织物染色织物手感手感及及色泽鲜艳度色泽鲜艳度不及高温高压法不及高温高压法，染染浅浅、中中色。色。染色过程包括：染色过程包括：浸轧染液浸轧染液、烘干烘干( (红外预烘，红外预烘，热风及烘筒热风及烘筒) )、焙烘固色焙烘固色及及还原清洗还原清洗等阶段。等阶段。 13（一）浸轧染液（一）浸轧染液浸轧液组成浸轧液组成：分散染料、：分散染料、分散剂分散剂、渗透剂、渗透剂、防泳移剂防泳移剂等。等。染料染料颗粒要匀细颗粒要匀细，pH为为6.57，室温室温浸轧，浸轧，涤棉织物涤棉织物轧液率轧液率5060%，纯涤，纯涤40%左右。左右。 （二）烘干（二）烘干分散染料吸湿性差分散染料吸湿性差, ,染料

14、颗粒在烘干时易染料颗粒在烘干时易泳移泳移。 采用合理的烘干方式；采用合理的烘干方式； 提高浸轧效果，减少带液率；提高浸轧效果，减少带液率； 加入适量防泳移剂；加入适量防泳移剂； 控制烘干速度并保证织物受力均匀。控制烘干速度并保证织物受力均匀。14热熔温度为热熔温度为180220。常压高温蒸汽焙烘常压高温蒸汽焙烘效果好，效果好，温度低温度低，适宜，适宜涤棉织物涤棉织物，但，但染料易水解染料易水解和和还原还原。涤棉混纺织物浸轧染液后，有很多涤棉混纺织物浸轧染液后，有很多分散染料在棉纤分散染料在棉纤维上维上，向涤纶上转移有，向涤纶上转移有气相转移气相转移和和接触转移接触转移理论。理论。热熔时间热熔时间是织物升温到热熔温度所需时间、染料吸是织物升温到热熔温度所需时间、染料吸附所需时间及染料向纤维内部扩散所需时间之和，附所需时间及染料向纤维内部扩散所需时间之和，约为约为11.5min。冷风或冷水辊降温至。冷风或冷水辊降温至50落布。落布。 温度要均匀温度要均匀，以防染色不匀；，以防染色不匀；张