分散染料染色

第七章分散染料染色引言分散染料是…分散染料的进展

CHOCOCH23OCOCHO23OCOCHO3OO2 3

OCHOCOCHCHOCOCH2 O3OCOCH3OCOCH3分散染料的进展是随着纤维进展而进展的。分散染料的产生与进展是始于醋酯纤维的应用：醋酯纤维用染料：分子构造小，水溶性小的染料；聚酯纤维染色用染料；型差异化纤维，仿真丝产品，超细纤维染色用染料；碱性浴染色的分散染料。二分散染料的构造特点构造特点按应用性能分类三分散染料进展趋向多能化－染料能够同时上染涤纶及其混纺纤维大分子化－适用于高温高压或热熔法染色、牢度高杂环化－染料发色明媚且染色性能良好 分散染料的构造和性能R1为吸电子基，R2、R3H

R2R N=NR1R

—化学构造和颜色的关系R4RN 6R

为H或供电子基； R 7535R6、R7H偶氮基的左侧为含吸电子基的重氮组分，右侧为含供电基的偶合组分。重氮组分吸电子基吸电子性效应愈强，偶合组分供电子基供电子性愈强，深色效应愈明显。转变偶合组分氨基上取代基引起深色效应。取代基的空间位阻效应…二化学构造和日晒牢度的关系染料的光褪色不但和染料的化学构造有关，也和染料的聚拢态、所染纤维材料的性质以及大气条件等因素有关。光褪色机理，-N=N-邻位上的电子云密度↑，利于反响，而导致日晒牢度下降。染料构造与日晒牢度关系eg

RON N=N N C2H52 CHCN24②除硝基外，吸电子基的吸电性越强，日晒牢度↑；R-NO2-OCH3-CH3-H-Cl-CN日晒牢度23-4455-661④同样染料对不同纤维染色，日晒牢度可能不同。三化学构造和升华牢度的关系升华牢度：…上引入极性基团均使所升华牢度提高。对于蒽醌构造而言，分子量影响大于极性基团影响，一般随分子量增大，极性基团增多，升华牢度提高。过多的极性基团引入，将导致染料对聚酯纤维亲和力下降，影响上染率。升华牢度好，集中、匀染性较差。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、不同晶体染料、染料颗粒、少量离子态染料，处于动态平衡。〔一〕分散染料分散性分散剂的分散机理①染料晶面吸附分散剂，使晶面带负电而形成双电层；②分散剂亲水基与水结合形成水合层，提高稳定性；影响分散性的因素①分散剂与集中剂 …②温度－T〔尤其是非离子外表活性剂〕稳定性下降③钙/镁离子、中性电解质及阳离子物质会使染料的分散稳定性降低④染液中的染料浓度过高，染液循环速度快，升温速率快，也会使分散液的稳定性降低。〔二〕分散染料溶解性影响分散染料溶解度因素：①分散剂〔关键〕②T③染料细度 染料晶体颗粒小，溶解度大。④晶体构造 晶型转变…；晶体增长和晶体析消灭象使染料难于向纤维内部集中染料的上染速率降低易产生染色不〔色斑〕等疵点；结晶增长，溶解度下降。⑤染料的分子量与极性⑥染色工艺条件和染色助剂〔三〕分散染料的稳定性染料水解①高温碱性条件下－酯键、氰基、酰胺基水解为羧基；羟基离子化②酸性条件下－氨基、酰胺基质子化染料复原－ 拔染、复原净洗 ArNNAr4[H]ArNH2ArNH2在高温碱性条件下棉纤维具有复原性。调整。染料阴离子化 含羟基的分散染料热稳定性染料分类升华牢度匀染性构造特征应用性能E差好小SE中等中等中等高温高压S高差大热 熔影响升华牢度的因素及其改善措施…二聚酯纤维的染色性能PET①构造因素－属线性大分子，分子链上没有大侧链；②缺乏极性基团－分子中没有强的极性基团，只有极性较小的酯基。③纺丝和热处理与染色关系－涤纶的染色性能随纺丝条件及染色前处理条件而变化！173表7-2、7-3…PTT…PBT…阳离子改性聚酯…超细涤纶纤维…三分散染料的吸附平衡和上染速率分散染料上染聚酯纤维的染色技术：高温高压染色技术…常压载体染色技术…高温热熔染色技术…〔一〕上染过程①在溶液中的上染过程－染料吸附上染纤维和从纤维外表对纤维内集中都是由单分子染料完成。染色中必需上升染色温度或参加载体，增加纤维内部的自由容积或使纤维增塑，加快染料向纤维内部的集中速率。②在干热染色法中的上染过程－浸轧-烘干-热熔〔染料升华或熔融〕-向纤维内部集中-清洗后处理。应选择适宜的染色助剂，以稳定染液，防止染料发生晶型转变和晶体增长现象。〔二〕分散染料的吸附等温线影响安排关系的因素

[D]f

K[D]S RTln

[D]f[D]s

RTlnK①纤维－依据相像相溶原理，纤维构造和性质差异，导致不同纤维〔涤纶＞锦纶≥腈纶〕K②温度－T〔＞Tg〕↑、K↓，T↑吸附饱和值增加，缘由是可及度↑；③染料－极性、空间尺寸和溶解性；④其它因素影响－分散剂、匀染剂、载体、热定型…分散染料染色加和性分散染料加和性－几只构造、性质相差较大的染料拼混染色时，其吸附饱和值为其单独染色时饱和值之和。P170缘由－构造性质相近的染料在溶液甚至纤维中形成混晶，存在竟染，而无加和性；构造性质相差较大，染料在溶液甚至纤维中形成低熔混合物，其吸附饱和值具有加和性。意义－提高饱和值，对锦纶和腈纶更具有重要意义。四分散染料与纤维的相互作用分散染料与纤维的相互作用－氢键、偶竭力、色散力和疏水力〔熵驱动〕等。表示方法－染料与纤维之间各种作用力的总和可用内聚能和内聚能密度来衡量。①内聚能(ΔE1mol②内聚能密度为单位摩尔体积所需的内聚能E HRTCED 2V V③溶解度参数及意

义－依据相像相容原理，染色时选用与涤纶溶解度参数相近的染料，这样能获得好的染色效果。在分散染料载体染色时，需选择溶解度参数与染料、纤维的溶解度参数相近的载体，这样才有利于染料上染，载体的促染作用才明显。五分散染料的上染速率在整个染色过程中，染料在纤维内的集中比较慢，它往往是打算上染速率的主要因素。影响上染速率的因素：②纤维染色饱和值Sf③温度效应④载体⑤染料浓度⑥浴比、机械搅拌、升温工艺…分散染料涤纶染色工艺目前，主要承受的染色方法有：载体染色法、高温高压染色法、热熔法、溶剂法和气相法。涤纶纤维的构造特性①分子中无大的侧基，分子取向高，构造严密；②疏水性纤维：回潮率0.3-0.4%；③热型纤维：Tg：67-81℃；④存在多级转变点，120、150、180℃分别为冷结晶，局部结晶和最适结晶温度；⑤TD﹥Tg+30TD越高；⑥纺丝造成热性能差异。二影响的染色主要工艺因素125.5kJ/mol！链段实体和自由体积示意图 相转变时的体积膨胀系数变化示意图升温不但有利于纤维构造的松弛，还有利于染料集中动能的提高。纤维的膨化和促染膨化后的聚酯：玻璃化温度下降促染原理：增加染料的溶解度、改善纤维的可润湿性。染料的溶解性三染色方法〔一〕高温高压法高温高压法染色工艺特点－根本工艺、适用对象、设备、染色效果、染色处方组成高温高压法染色原理－…工艺流程－前处理→染色→皂煮→皂洗或者复原清洗→水洗→烘干染色处方－分散染料x%、醋酸pH5～6、外表活性剂0～1g/l、浴比适当复原清洗处方－保险粉2g/l、36o烧碱4ml/l、温度70oC20根本工艺①染料选用—分散稳定性和化学稳定性良好、染料的移染性和遮盖性好，S②温度T始：40-5080℃前可快速升温。0，留意升温速度，应较慢；102-110℃是易产生聚拢温度区，染料颗粒吸着在纤维上易产生色点最不易均化；125-13020-60min，匀染，提高上染率；降温工艺：…！70-80℃，进展复原清洗。③pH 主要考虑染料和纤维的性能 pH5-6④浴比 染浴的有效循环以及上染率的需要一般为1:10-1:30⑤匀染剂－NNO、载体〔膨化剂1-2%阴离子分散剂：留意其耐受高温的性能亲纤维或亲染料型匀染剂：可能导致上染率下降移染型匀染剂〔载体：留意掌握初染速率和纤维损伤…阴离子+非离子表活剂：掌握浊点、防止染料聚拢、晶体长大、晶型变化、抑制纤维齐聚物溢出…。染后复原清洗留意防止偶氮类染料复原分解！染色中的几个问题①焦油斑齐 聚 物 50% pH 5 7 10染料分散剂30%去除率33840%纤维屑杂质20%②齐聚物及其掌握措施低温载体染色、高温排液、碱性染色、高温分散剂、清缸剂。③定型与染色〔二〕热熔染色热熔法染色工艺特点－根本工艺、适用对象、设备、染色效果…处方组成－分散染料、分散剂、润湿剂、渗透剂、海藻酸钠工艺：室温浸轧〔60%〕→红外预烘→热熔〔190-195℃，1-2min〕→套染棉→后处理浸轧悬浮液轧染温度一般为室温，否则染液的稳定性较差。烘干、预烘带液率≤临界+30～40%时，泳移可得到抑制。织物所受张力应有效掌握！红外烘至﹤30P181表7-6。防泳移剂：①线型大分子，结合水；②烘干，此态介质粘度↑，形成凝胶体。防泳移剂使用不当，会影响染料的集中，且粘辊筒易造成条花。焙烘发色〔热熔〕的温度与时间①焙烘温度取决于染料E 180-190℃SE 190-200℃ S 200-210℃180～220℃230℃，T软，且染料升华太大，影响固着率、沾污设备；240℃ 棉织物将降解，脱水碳化；260℃ T熔点。③焙烘时间包括：…④焙烘时间取决于：…⑤留意温度和张力的均匀性后处理、降温、防静电〔三〕载体法染色常用的载体及其作用常用载体－邻苯基苯酚、水杨酸、水杨酸甲酯、甲基萘、联苯、苯酚、苯甲酸、联苯酚、苯甲酸酯、氯苯等，或为其复配混合物；对羟基苯甲酸、苯甲酸丁酯、对苯二甲酸二甲酯等也可以作为载体，但使用较少。①邻苯基苯酚：价格低、得色量和匀染性较好、毒性小；染色操作简单、对羊毛有损伤、对染色产品的耐晒牢度影响较大、染色后要用碱液或干热处理除去纤维中的载体。〔商品是其钠盐，可直接用热水溶解。染色过程中再加酸，使其恢复为邻苯基苯酚，发挥载体的作用。②对苯基苯酚：与邻苯基苯酚相像，但在从织物上去除比较困难，所以对耐晒牢度的影响比较大。③联苯：价格低、得色好、刺激强、有毒、对耐晒牢度的影响较小，使用时用外表活性剂将其分散在染液中。〔二氯苯及三氮苯织物上去除。⑤水杨酸甲酯：又称冬青油，得色量、匀染性较好，对织物耐晒牢度的影响小、毒性小，有难闻的气味；因其不溶于水，去除较难；先制成乳液后再使用。载体的作用－〔g50，有利于染料向纤维内部集中；②增溶染料：使更多的染料溶解在载体中，并随载体集中到纤维外表，在纤维外表形成一层浓度很高的染液层，提高了染料在纤维内外的浓度梯度。③改善移染：高温高压染色中，载体会加快纤维上染料的解吸，增加染料的移染，商品匀染剂中常参加少量载体。载体染色工艺①选择适量的载体－用量过多，会使上染百分率下降，甚至消灭剥色作用。抱负的载体用量应当是在染浴中刚好形成饱和溶液而不2～3g/L；4～6g/L。〔、水杨酸甲酯〔又称冬青油。③工艺特点－染色在常压下进展、工艺设备简洁，能耗