第十講酸性染料染色

1、第四節(jié)第四節(jié) 酸性染料染色酸性染料染色一、概一、概 述述 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 酸性基團(tuán)：磺酸基、羧基，在水中電離成為染料陰酸性基團(tuán)：磺酸基、羧基，在水中電離成為染料陰離子；離子； 染料分子結(jié)構(gòu)比較簡單，分子中缺乏較長的共軛雙染料分子結(jié)構(gòu)比較簡單，分子中缺乏較長的共軛雙鍵系統(tǒng)，分子芳環(huán)共平面性或線型特征不強(qiáng)。鍵系統(tǒng)，分子芳環(huán)共平面性或線型特征不強(qiáng)。 應(yīng)用特點應(yīng)用特點 色譜齊全色譜齊全 色澤鮮艷色澤鮮艷 濕牢度和日曬牢度隨品種不同而有很大差異。其中濕牢度和日曬牢度隨品種不同而有很大差異。其中結(jié)構(gòu)較簡單，含磺酸基較多的濕牢度就較差。結(jié)構(gòu)較簡單，含磺酸基較多的濕牢度就較差。 染深色需要固色處理，提高濕處

2、理牢度。染深色需要固色處理，提高濕處理牢度。二二 、 酸性染料的染色原理酸性染料的染色原理 及其影響因素及其影響因素（一）、酸性染料染色的基本原理（一）、酸性染料染色的基本原理（二）、影響酸性染料染色的主要因素（二）、影響酸性染料染色的主要因素（一）、酸性染料染色的基本原理（一）、酸性染料染色的基本原理在水中，氨基和羧基發(fā)生離解，形成兩性離子：在水中，氨基和羧基發(fā)生離解，形成兩性離子：+H3NWCOO- 在不同在不同pH條件下，帶電荷情況不同條件下，帶電荷情況不同 等電點：當(dāng)溶液的等電點：當(dāng)溶液的pH值達(dá)到某一值時，羊毛值達(dá)到某一值時，羊毛纖維中電離的氨基和羧基數(shù)量相等，此時纖維纖維中電離的氨

3、基和羧基數(shù)量相等，此時纖維大分子上的正、負(fù)離子數(shù)目相等，處于等電狀大分子上的正、負(fù)離子數(shù)目相等，處于等電狀態(tài)，纖維呈電性中和，這時的態(tài)，纖維呈電性中和，這時的pH值稱為該纖值稱為該纖維的等電點。維的等電點。 羊毛等電點的羊毛等電點的pH值為值為4.24.8。 纖維與染料間也存在范德華力和氫鍵纖維與染料間也存在范德華力和氫鍵 強(qiáng)酸?。弘x子鍵起主要作用強(qiáng)酸浴：離子鍵起主要作用 弱酸?。悍兜氯A力和氫鍵起主要作用弱酸?。悍兜氯A力和氫鍵起主要作用（二）影響酸性染料染色的主要因素（二）影響酸性染料染色的主要因素 1、染液、染液pH值值 2、中性電解質(zhì)、中性電解質(zhì) 3、染色溫度和時間、染色溫度和時間1.染液

4、染液pH值值 “染座染座”：-NH3+ 酸性條件下酸性條件下NH3+與與D-SO3-形成定位吸附形成定位吸附 加酸，促染加酸，促染 通過控制通過控制pHpH控制上染速率和得色量控制上染速率和得色量 勻染：酸分幾次加入，并選用不同的酸勻染：酸分幾次加入，并選用不同的酸 強(qiáng)酸浴染色強(qiáng)酸浴染色硫酸硫酸 弱酸浴染色弱酸浴染色醋酸醋酸 中性浴染色中性浴染色醋酸銨或硫酸銨醋酸銨或硫酸銨2.中性電解質(zhì)中性電解質(zhì) pH等電點等電點 范德華力和氫鍵結(jié)合，加中性電解質(zhì)范德華力和氫鍵結(jié)合，加中性電解質(zhì)促染促染 pH等電點等電點 離子鍵結(jié)合，加中性電解質(zhì)離子鍵結(jié)合，加中性電解質(zhì)緩染緩染 染液中加入中性電解質(zhì)（食鹽或元

5、明粉），無機(jī)染液中加入中性電解質(zhì)（食鹽或元明粉），無機(jī)陰離子陰離子Cl 或或SO42以及染料陰離子都能與纖維以及染料陰離子都能與纖維陽離子的陽離子的“染座染座”產(chǎn)生靜電引力產(chǎn)生靜電引力; 無機(jī)陰離子無機(jī)陰離子Cl 或或SO42體積小、擴(kuò)散速度快，體積小、擴(kuò)散速度快，先被吸附先被吸附; 染料陰離子靠近纖維時，由于靜電力、范德華力染料陰離子靠近纖維時，由于靜電力、范德華力和氫鍵作用，取代無機(jī)陰離子與纖維結(jié)合。和氫鍵作用，取代無機(jī)陰離子與纖維結(jié)合。緩染作用原理：緩染作用原理：（染料染液濃度（染料染液濃度0.1%，浴比浴比50:1，溫度，溫度50）3.染色溫度和時間染色溫度和時間 溫度溫度 染料聚集程

6、度染料聚集程度 纖維膨化程度纖維膨化程度 吸附、擴(kuò)散速率吸附、擴(kuò)散速率根據(jù)染料聚集傾向大小、擴(kuò)散性、移染根據(jù)染料聚集傾向大小、擴(kuò)散性、移染性能高低來控制始染溫度、升溫速率和性能高低來控制始染溫度、升溫速率和染色時間，達(dá)到勻染、透染的目的。染色時間，達(dá)到勻染、透染的目的。三、三、 酸性染料的種類酸性染料的種類 及其染色性能及其染色性能結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)分類偶氮類酸性染料偶氮類酸性染料蒽醌類酸性染料蒽醌類酸性染料三芳甲烷類酸性染料三芳甲烷類酸性染料 應(yīng)用分類應(yīng)用分類 按染色工藝條件按染色工藝條件 強(qiáng)酸性染料：勻染性酸性染料或典型的酸性強(qiáng)酸性染料：勻染性酸性染料或典型的酸性染料，染羊毛、皮革。染料，染羊毛

7、、皮革。 弱酸性染料弱酸性染料 縮絨性酸性染料縮絨性酸性染料 中性染料中性染料（一）強(qiáng)酸性染料染色（一）強(qiáng)酸性染料染色 強(qiáng)酸性染料由于分子結(jié)構(gòu)簡單，相對分子質(zhì)量強(qiáng)酸性染料由于分子結(jié)構(gòu)簡單，相對分子質(zhì)量低，含磺酸基比例高，溶解度高，勻染性好。低，含磺酸基比例高，溶解度高，勻染性好。強(qiáng)酸性條件染色，和纖維離子鍵結(jié)合。強(qiáng)酸性條件染色，和纖維離子鍵結(jié)合。 濕處理牢度很差，難以染深色，不耐縮絨，且濕處理牢度很差，難以染深色，不耐縮絨，且染后羊毛強(qiáng)度有損傷，手感不好。染后羊毛強(qiáng)度有損傷，手感不好。 降低降低pH值促染、加鹽緩染，染色值促染、加鹽緩染，染色pH一般一般24.（二）弱酸性染料的染色（二）弱酸性

8、染料的染色 染料分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磺酸基在分子中占的比例染料分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磺酸基在分子中占的比例較低，對羊毛的親和力較高，與羊毛纖維的結(jié)較低，對羊毛的親和力較高，與羊毛纖維的結(jié)合，離子鍵已不處于主要地位，染料主要以范合，離子鍵已不處于主要地位，染料主要以范德華力和氫鍵固著在纖維中。德華力和氫鍵固著在纖維中。 染色牢度比強(qiáng)酸性染料好。染色牢度比強(qiáng)酸性染料好。 染色染色pH值值 46.（三）中性染色的酸性染料（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中性浴染色的酸性染料在中性或近中性（pH=6-7)的條件下染色，染料陰離子必須克服的條件下染色，染料陰離子必須克服較大的靜電斥力才能上染

9、纖維。染料靠范德華力較大的靜電斥力才能上染纖維。染料靠范德華力和氫鍵上染纖維，并以此固著在纖維中。和氫鍵上染纖維，并以此固著在纖維中。 勻染性降低，要在高溫下染色勻染性降低，要在高溫下染色 加鹽，促染。加鹽，促染。 （四）不同類型酸性染料染色性能比較（四）不同類型酸性染料染色性能比較染色性能染色性能強(qiáng)酸性染料強(qiáng)酸性染料弱酸性染料弱酸性染料中性染料中性染料濕處理牢度濕處理牢度較差較差較好較好好好染液染液pH值值244667調(diào)調(diào)pH用酸用酸硫酸或甲酸硫酸或甲酸醋酸醋酸硫酸銨或醋酸銨硫酸銨或醋酸銨勻染性勻染性好好中中較差較差染料溶解性染料溶解性好好(相對分相對分子質(zhì)量小子質(zhì)量小)稍差稍差(相對分相對

10、分子質(zhì)量較大子質(zhì)量較大)差差(相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量大大)與纖維結(jié)合形式與纖維結(jié)合形式離子鍵離子鍵范德華力、氫范德華力、氫鍵、離子鍵鍵、離子鍵范德華力范德華力氫鍵氫鍵四、四、 酸性染料對羊毛的染色工藝酸性染料對羊毛的染色工藝氨基含量為氨基含量為0.80.9mol/kg等電點等電點4.24.8（一）、強(qiáng)酸性染色工藝（一）、強(qiáng)酸性染色工藝 染液處方染液處方 染料染料 X(對纖維重對纖維重) 元明粉元明粉 1020(對纖維重對纖維重) 硫酸（硫酸（98%） 24(對纖維重對纖維重) 染色染色pH值值 24 浴比浴比 20:130:1促染緩染（一）、強(qiáng)酸性染色工藝（一）、強(qiáng)酸性染色工藝 助劑的作用助

11、劑的作用 元明粉元明粉 緩染，有利于勻染緩染，有利于勻染 染淺時，用量應(yīng)高些染淺時，用量應(yīng)高些 也可加入陰離子或非離子表面活性劑起緩染和促染也可加入陰離子或非離子表面活性劑起緩染和促染作用作用 硫酸硫酸 促染，染深色時量大些促染，染深色時量大些 可分次加入或初染時改用醋酸，以避免染色不勻可分次加入或初染時改用醋酸，以避免染色不勻（一）、強(qiáng)酸性染色工藝（一）、強(qiáng)酸性染色工藝 染色工藝過程染色工藝過程 染物于染物于3040入染，以入染，以1/11.5min的速率升溫至的速率升溫至沸，再沸染沸，再沸染4575min，然后水洗烘干。，然后水洗烘干。（一）、強(qiáng)酸性染色工藝（一）、強(qiáng)酸性染色工藝 染色實例

12、：強(qiáng)酸性染料染純毛絨線，軍綠色染色實例：強(qiáng)酸性染料染純毛絨線，軍綠色 染色處方（對纖維重）染色處方（對纖維重） 酸性黃酸性黃2G 1.43 酸性紅酸性紅G 0.06 酸性藍(lán)酸性藍(lán)BGA 0.44 硫酸（硫酸（98%） 2 元明粉元明粉 4 平平加平平加O 0.1%（一）、強(qiáng)酸性染色工藝（一）、強(qiáng)酸性染色工藝 染色升溫曲線染色升溫曲線40入染入染9860min水洗水洗5min勻勻染染劑劑5min硫硫酸酸5min染染料料1/min（二）、弱酸性染色工藝（二）、弱酸性染色工藝 染液處方染液處方 染料染料 X(對纖維重對纖維重) 醋酸（醋酸（98%） 0.52(對纖維重對纖維重) 元明粉元明粉 101

13、5% 勻染劑勻染劑 00.5(對纖維重對纖維重)（如平平加（如平平加O、拉開粉、拉開粉Bx等）等） 染色染色pH值值 46 浴比浴比 20:140:1（二）、弱酸性染料的染色工藝（二）、弱酸性染料的染色工藝 助劑的作用助劑的作用 勻染劑勻染劑 利于纖維的潤濕、膨化及擴(kuò)散利于纖維的潤濕、膨化及擴(kuò)散 緩染、勻染緩染、勻染 醋酸醋酸 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH值值 淺色或勻染性差的，淺色或勻染性差的，pH值高些，并分二次加入或值高些，并分二次加入或用部分硫酸銨代替醋酸用部分硫酸銨代替醋酸 中性電解質(zhì)：視具體情況中性電解質(zhì)：視具體情況 如如pH=5以上染深色，在染色一段時間后可加以上染深色，在染色一段時間后可加10

14、15%元明粉，促染元明粉，促染（二）、弱酸性染料的染色工藝（二）、弱酸性染料的染色工藝 染色工藝過程染色工藝過程（二）、弱酸性染色工藝（二）、弱酸性染色工藝 染色實例：弱酸性染料染純毛，黃綠色染色實例：弱酸性染料染純毛，黃綠色 染色處方（對纖維重）染色處方（對纖維重） 普拉黃普拉黃GN 0.12 弱酸艷藍(lán)弱酸艷藍(lán)RAW 0.08 冰醋酸冰醋酸 1 元明粉元明粉 3g/L（二）、弱酸性染色工藝（二）、弱酸性染色工藝 染色升溫曲線染色升溫曲線50入染入染9550min水洗水洗5min勻勻染染劑劑5min冰冰醋醋酸酸5min染染料料1/min（三）、中性染色工藝（三）、中性染色工藝 染液處方染液處方

15、 染料染料 X(對纖維重對纖維重) 硫酸銨硫酸銨 12(對纖維重對纖維重)或醋酸銨或醋酸銨 24(對纖維重對纖維重) 勻染劑勻染劑 00.5% 染色染色pH值值 67 浴比浴比 20:140:1（三）、中性染色工藝（三）、中性染色工藝 助劑的作用助劑的作用 元明粉元明粉 染深色時加，促染，在染色后一段時間后加入染深色時加，促染，在染色后一段時間后加入 硫酸銨硫酸銨 在染液中水解，使染液微帶酸性在染液中水解，使染液微帶酸性 當(dāng)溫度較高時，有氨揮發(fā)逸出，使染液當(dāng)溫度較高時，有氨揮發(fā)逸出，使染液pH值逐漸值逐漸降低，在勻染的同時達(dá)到較高的上染率降低，在勻染的同時達(dá)到較高的上染率（三）、中性染料的染色

16、工藝（三）、中性染料的染色工藝 染色工藝過程染色工藝過程三種酸性染料染色工藝的比較三種酸性染料染色工藝的比較染色性能染色性能強(qiáng)酸性染料強(qiáng)酸性染料弱酸性染料弱酸性染料中性染料中性染料染液染液pH值值244667助劑助劑緩染劑緩染劑促染劑促染劑促染劑促染劑調(diào)調(diào)pH用酸用酸硫酸或甲酸硫酸或甲酸醋酸醋酸硫酸銨或醋酸銨硫酸銨或醋酸銨始染溫度始染溫度 305050605060升溫速度升溫速度min/ 11.5 (至沸至沸)1.5(至至70)24 (至沸至沸)1.5(至至70)24 (至沸至沸)沸染時間沸染時間min457545754575浴浴 比比1:20301:20401:2040五、五、 酸性染料對其

17、他纖維的染色酸性染料對其他纖維的染色酸性染料錦綸染色酸性染料錦綸染色 （一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理（一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點 聚酰胺纖維的氨基含量低聚酰胺纖維的氨基含量低 羊毛：羊毛：0.80.9mol/kg 錦綸錦綸66：0.030.05mol/kg 約為羊毛的約為羊毛的1/20 錦綸錦綸6：0.098mol/kg 約為羊毛的約為羊毛的1/10 錦綸等電點：錦綸等電點：56 羊毛等電點：羊毛等電點：4.24.8（一）、錦綸的染色

18、性能特點（一）、錦綸的染色性能特點 pH3，錦綸中的亞氨基吸酸產(chǎn)生，錦綸中的亞氨基吸酸產(chǎn)生“染座染座”，上染量會急劇增加，產(chǎn)生超量吸附，但纖維酸上染量會急劇增加，產(chǎn)生超量吸附，但纖維酸水解，強(qiáng)度明顯下降水解，強(qiáng)度明顯下降. pH=46，染料以離子鍵、氫鍵和范德華力共，染料以離子鍵、氫鍵和范德華力共同作用而與纖維結(jié)合，可以染濃色。同作用而與纖維結(jié)合，可以染濃色。 因此一般選用因此一般選用弱酸性染料弱酸性染料染錦綸。染錦綸。（一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點吸附量與吸附量與pH值的關(guān)系（值的關(guān)系（60） pH值值 最適宜最適宜46（一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特

19、點 錦綸在紡絲制造過程中，由于加工條件不同，錦綸在紡絲制造過程中，由于加工條件不同，纖維的纖維的微結(jié)構(gòu)微結(jié)構(gòu)有一定的差異，染色時易產(chǎn)生不有一定的差異，染色時易產(chǎn)生不勻，特別是錦綸勻，特別是錦綸66，分子量較高，分子間的氫，分子量較高，分子間的氫鍵較多，結(jié)晶度、取向度較高，無定形區(qū)結(jié)構(gòu)鍵較多，結(jié)晶度、取向度較高，無定形區(qū)結(jié)構(gòu)較緊密，纖維中氨基的含量低，纖維之間的差較緊密，纖維中氨基的含量低，纖維之間的差異在染色時更容易反映出來。異在染色時更容易反映出來。染色一開始就應(yīng)該避免上染不勻，始染染色一開始就應(yīng)該避免上染不勻，始染溫度宜低（溫度宜低（50），升溫速率宜慢，所，升溫速率宜慢，所用的酸可以分次

20、加入，或染色一段時間用的酸可以分次加入，或染色一段時間后再加入，或用硫酸銨調(diào)節(jié)染液的后再加入，或用硫酸銨調(diào)節(jié)染液的pH值。值。 錦綸中末端氨基的含量較少，飽和值較低，當(dāng)錦綸中末端氨基的含量較少，飽和值較低，當(dāng)兩個或兩個以上染料拼色染色時，就會發(fā)生對兩個或兩個以上染料拼色染色時，就會發(fā)生對染色位置的競爭，即所謂染色位置的競爭，即所謂競?cè)粳F(xiàn)象競?cè)粳F(xiàn)象，這種競?cè)?，這種競?cè)粳F(xiàn)象比酸性染料染羊毛要顯著得多。拼色選用現(xiàn)象比酸性染料染羊毛要顯著得多。拼色選用上染速率相近的染料。上染速率相近的染料。（一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點 溫度：影響很大溫度：影響很大 始染溫度始染溫度40，然后逐

21、漸升高溫度，在規(guī)，然后逐漸升高溫度，在規(guī)定溫度下染色。（定溫度下染色。（TgTg低低） 弱酸性及中性：近沸弱酸性及中性：近沸 溫度高，移染性和遮蓋性提高溫度高，移染性和遮蓋性提高錦綸錦綸66：50左左右右錦綸錦綸6：3550 （一）、錦綸的染色性能特點（一）、錦綸的染色性能特點 勻染劑勻染劑 凈洗劑凈洗劑LS 分散劑分散劑NNO 平平加平平加O 固色劑固色劑 單寧酸單寧酸吐酒石吐酒石 錦綸專用固色劑：錦綸專用固色劑：XFG等等 無甲醛陽離子樹脂類新型環(huán)保固色劑無甲醛陽離子樹脂類新型環(huán)保固色劑（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理 方法方法 浸染浸染 散纖維散纖維 錦綸

22、條錦綸條 錦綸絲錦綸絲 彈力絲織物彈力絲織物 卷染卷染 錦綸綢錦綸綢（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理（一）浸染（一）浸染 染液處方染液處方弱酸性染料弱酸性染料 x%（對纖維重）（對纖維重）冰冰HAC 0.5ml/L平平加平平加O 1g/L浴比浴比 1:101:12 染色過程：染色過程： 平平加平平加O+HAC，升溫至，升溫至40，在此溶液中處，在此溶液中處理纖維理纖維1020min，加入染料溶液，在，加入染料溶液，在3040min內(nèi)升溫至沸，染內(nèi)升溫至沸，染4060min，然后水洗、固色，然后水洗、固色（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理（二）、錦綸織物酸性染色工藝原理固色處方固色處方 單寧酸處理單寧酸處理單寧酸單寧酸 1%2%（對纖維重）（對纖維重）HAC 1%2%（對纖維重）（對纖維重） 吐酒