染整教材课件 第十一讲 分散染料染色

第五节分散染料的染色概述分散染料特点相对分子质量小，结构简单，不含水溶性基团，是疏水性较强非离子染料，染色时依靠分散剂的作用以微小颗粒状均匀地分散在染液中。染色困难：高温高压法、热熔法、载体法；色泽鲜艳，耐洗牢度优良，用途广泛。按化学结构分散染料绝大部分属偶氮和蒽醌两类(占染料品种总数的85％以上)一涤纶的结构特点和染色性能（一）结构特点分子中有极性很小的酯基（除端基外），吸湿性很差，是一种疏水性很强的纤维。

回潮率0.4~0.5%。涤纶纤维结晶度高，无定形区结构比较紧密，纤维分子间的微隙小，没有适当容纳染料分子的空隙，在纤维表面还有结构紧密的表皮层。涤纶属于热塑性纤维T>Tg，无定形区的分子链段发生运动，微隙增多并增大当染色达到一定温度时，孔隙增大，染料分子才能进入纤维内部，此时上染速率明显提高。（二）、涤纶的染色性能和方法染料的选择疏水性——选择疏水性染料结构紧密——选择分子结构简单，相对分子质量小的染料∴选择分散染料染色方法的选择高温高压染色法、热熔染色法、载体染色法涤纶软化点：230~240℃；熔点：260℃染色温度：100~220℃选择升华牢度好的染料降低Tg——加入载体，使涤纶增塑、溶胀，降低Tg，低温染色二、分散染料的染色性能（一）、溶解性（二）、分散染料染液的稳定性（三）、升华牢度（一）、溶解性分子型染料1、不含水溶性基团。含-OH、-NH2、-N=N-等少量极性基团，染料能以微量的单分子状态分散在水中。2、溶解度随温度提高而提高，在超过100℃时作用更明显。实际化料温度不易超过45℃。3、分散染料的颗粒大小也会影响染料的溶解度。染料颗粒越小（0.5~2µm），溶解度越大。（二）分散染料溶液分散染料在染液中的状态：溶解在染浴中的单分子分散染料；

溶解在分散剂胶束中的分散染料；

悬浮在染液中的分散染料晶体（颗粒）。分散剂（三）、升华牢度升华物质由固态不经液态而直接变成气态的过程。升华牢度表示织物经一定条件的高温热处理后的褪色情况影响升华牢度的因素染料分子的大小：结构大，升华牢度好；染料分子中极性基团数目：数目多，升华牢度好；染料分子中极性基团的极性大小：大，升华牢度好。（四）、分散染料应用分类按升华性能分类类型高温型中温型低温型H或SM或SEE分子大小大中小升华牢度好中低移染性较差中好扩散性能慢中快热熔染色(℃)200～220190～205180～195高温染色(℃)130120～130120～135色泽选用范围浓色中浓色淡中色三、分散染料的染色方法及其原理（一）、高温高压法染色法（二）、热熔法染色法（三）、载体法染色法（一）、高温高压法染色法高温高压染色法是涤纶织物的一种主要的染色方法。它是在120~130℃，197~295kPa压力下于密封的高温高压设备中进行。散纤维、毛条、纱——高温高压染纱机针织物——溢流或喷射染色机机织物——高温高压卷染机为什么选用高温高压染色法？∵高温、高湿效应提高了涤纶的染色性能高温利于染料上染纤维分子链段运动加剧，分子间微隙增大染料溶解度提高，染料分子运动动能增加高湿利于染料上染水的增塑作用，使纤维分子间微隙增大分散染料的上染原理染料和纤维之间主要是范德华力、氢键和电荷转移力染料颗粒染料单分子胶束中的染料纤维上染料影响因素温度压力高温高压染色法特点优点：

得色鲜艳、匀透

织物手感柔软

染料利用率较高缺点：间歇生产，生产效率较低，需要压力染色设备。(二)、热熔染色法特点连续生产，生产效率高，适宜于大批量生产;能染浅、中色，染料利用率比高温高压法染色低;对染料的升华牢度要求较高;织物所受张力较大.原理热熔染色时，是用浸轧的方法使染料附着在纤维表面，烘干后热熔时，由于温度高，纤维无定形区的分子链段运动剧烈，形成较大的瞬时空隙；染料颗粒解聚或发生升华形成染料单分子而被纤维吸附，并能迅速向纤维内扩散。在热熔时，没有水的增速溶胀作用，且热熔时间较短，所以热溶温度比高温高压染色温度高，约在170~220℃之间。热熔温度：与纤维性质、染料性能相适应。耐热性能较好，升华牢度较高的染料，热熔温度较高。升华牢度中等的染料，开始时随热熔温度的提高，固色率增加，到一定温度以后，温度增加，固色率不再增加，甚至可能下降。升华牢度很差的染料，热熔温度提高，固色率反而下降。某染料适宜的热熔温度一般是该染料固色率曲线中相对平坦部分所对应的温度。在热熔温度和时间这两个因素中，温度对固色率和扩散的影响是主要因素，一般宜采用较高的温度和较长的时间为有利，目前常用的热熔时间是1~2min。热熔后织物应冷却，落布温度在50℃以下为宜，最好在出热熔室后安装冷却装置（如吹冷风，冷却辊筒）。热熔后还要经过一定的后处理，以去除纤维的浮色。在染液中加入某些酚、芳胺、联苯等称为载体或携染剂的助剂，使分散染料在100℃左右就可以大大加速对涤纶纤维的上染，提高上染百分率。用常压设备进行染色。（三）载体法染色原理和染色方法载体的作用：载体相对分子质量较小，与涤纶的溶解度参数相近，对涤纶有较大的亲和力，能比染料先扩散到纤维内部，使纤维增塑，无定形区分子链段更容易运动，纤维结构变松弛，自由体积增大，有利于染料向纤维内部扩散。载体对染料有亲和性，对染料的溶解能力比水高，溶解在载体里的染料随载体扩散到纤维表面，使纤维表面染料浓度增大，纤维内外浓度梯度增大，提高染料扩散动力。优点100℃染色可用常压设备缺点载体不易除去耐晒牢度降低；有些载体有臭味和毒性；∴载体染色所占比重日趋减少。四、分散染料的染色工艺（一）、高温高压染色法工艺（二）、热熔法染色法工艺（三）、载体法染色法工艺（一）、高温高压染色法（卷染）工艺1、工艺流程及主要条件冷水进缸→温水2道（60~65℃，2道）→60℃起染色2道→1道升温至100℃→1道升温至110℃→1道升温至120℃→1道升温至130℃→130℃保温染色6道→冷水洗2道→还原清洗（38%NaOH3ml/L、85%保险粉2.5g/L、表面活性剂3g/L，70~80℃，2道）→水洗（40~50℃，1道）→冷水洗→出缸2、工艺处方分散染料x％（对织物重）分散剂NNO（或胰加漂T）0~0.5g/L冰HAC0.5ml/L（调节PH=5~6）（或磷酸二氢铵1~2g/L）3、工艺说明(1)染料的选择必须有良好的分散稳定性和较好的移染性。染色工艺条件如pH值、升温速度等变化时，对上染百分率和色光影响较小以相对分子质量较小的低温型染料为宜。拼色时所选用的各分散染料的染色性能要相似(2)助剂：分散剂作用：扩散、匀染，提高得色量分散剂用量适当过多，降低上染量，产生焦油状物过少，分散液稳定性差常用：磺酸盐类阴离子表面活性剂，如分散剂NNO、胰加漂T，扩散效果较好，高温时较稳定，对得色量影响小平平加O有明显分散作用，并有匀染作用，但对得色量有一定影响非离子性表面活性剂溶解度随温度的升高而降低，选择非离子型表面活性剂的浊点一定要高于染色温度，否则会破坏染液的稳定。(3)浴比1:10~1:30（最低的现已达1:3）(4)染浴的pH值大部分分散染料在高温强碱作用下会被水解破坏，色光发暗，涤纶pH>7的时候剥皮效应显著PH<5影响色光和上染率∴因此高温高压染色一般控制在弱酸性范围，pH＝5～6。用酸或强酸弱碱盐调节常用：冰醋酸0.5ml/L或磷酸二氢铵1~2g/L(5)温度和时间始染温度不宜过高，60~70℃入染升温速度不宜过快，1℃/min温度分段控制，控温区升温要慢最后染色温度130℃（此时上染百分率高，得色鲜艳、匀染性好，浮色少），一般保温染色时间为40~60min4、生产实例浅红色：分散红F3BS2%（对织物重）阴离子分散剂0.5~1g/LPH（HAC调节）5~660℃入染2℃/min130℃

40min水洗皂洗水洗（二）、热熔染色法工艺1、工艺流程及主要条件浸轧染液（二浸二轧，轧余率65%，20~40℃）→预烘（80~120℃）→热熔（180~210℃，1~2min）→后处理（或套染棉）2、工艺处方分散染料x（对织物重）渗透剂JFC1g/L磷酸二氢铵2g/L扩散剂NNO1g/L抗泳移剂（3%海藻酸钠）5g/L3、工艺说明拼色所用染料的升华牢度要接近染液内一般可加入抗泳移剂，但必须不影响染液的稳定性。含固量要低，不妨碍染料向纤维的扩散，受热不分解，易洗除，对色光没有影响并不沾粘辊筒。染液内一般可不加或加很少量的润湿剂，否则影响色泽鲜艳度和得色。烘干为防止泳移，开始以无接触烘燥较适宜，在织物干至一定程度后（含水率在25%或30%以下），再用接触烘燥或升高热风温度，以提高烘燥速率。织物烘干后应立即进行热熔，以保持织物的热量，缩短升温时间，热熔时，分散染料扩散进入纤维内部而固着。热熔温度除和纤维性质有关外，还应与染料的性能相适应。耐热性较好，升华牢度较高的染料，热熔温度较高，一般得色越好。升华牢度中等的染料，开始时随热熔温度的提高，固色率增加，到一定温度以后，温度增加，固色率不再增加，甚至可能下降。升华牢度很差的染料，热熔温度提高，固色率反而下降。热熔染色的温度范围一般是170~215℃，某染料适宜的热熔温度一般是该染料固色率曲线中相对平坦部分所对应的温度。（三）、载体法染色法（卷染）工艺1、工艺流程及主要条件浸渍载体（60℃，2道）→浸渍载体（80℃，2道）→染色（加入染料和磷酸二氢胺，95~98℃，8~12道）→冷水洗（2~4道）→皂煮（4~6道）→热水洗（80~90℃，2~4道）→冷水洗（2道）2、工艺处方分散染料x（对织物重）磷酸二氢胺1g/L载体3~4g/L3、生产实例织物：14.76tex/14.76tex，涤/棉65/35细纺布，600m设备：有罩卷染机色泽：灰色染液组成水杨酸甲酯乳液5%70L分散红F3BS198g分散黄E-3G220g分散蓝BBLS185g磷酸二氢胺150g加水至150L操作水杨酸甲酯乳液倒入卷染机，配液量120L60℃织物下卷，往复2道升温至80℃，2道加入染料及磷酸二氢胺，调液量150L升温至95~98℃，染12道冷流水洗4道皂煮6道80~90℃热水洗，4道冷水洗，2道出机五、分散染料对其他纤维的染色（一）、锦纶（二）、超细纤维（一）、分散染料染锦纶效果匀染性好，但湿处理牢度一般较差不易染深色，染中、浅色部分染料耐晒牢度差机理与染涤纶相同吸附等温线：Nernst型100℃以下染色染液处方及工艺流程染液处方分散染料x%（对纤维重）匀染剂O100g渗透剂JFC