分散染料染色

第七章分散染料染色引言分散染料是…分散染料的進展

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OCHOCOCHCHOCOCH2 O3OCOCH3OCOCH3分散染料的進展是隨著纖維進展而進展的。分散染料的產生與進展是始于醋酯纖維的應用：醋酯纖維用染料：分子構造小，水溶性小的染料；聚酯纖維染色用染料；型差異化纖維，仿真絲產品，超細纖維染色用染料；堿性浴染色的分散染料。二分散染料的構造特點構造特點按應用性能分類三分散染料進展趨向多能化－染料能夠同時上染滌綸及其混紡纖維大分子化－適用于高溫高壓或熱熔法染色、牢度高雜環(huán)化－染料發(fā)色明媚且染色性能良好 分散染料的構造和性能R1為吸電子基，R2、R3H

R2R N=NR1R

—化學構造和顏色的關系R4RN 6R

為H或供電子基； R 7535R6、R7H偶氮基的左側為含吸電子基的重氮組分，右側為含供電基的偶合組分。重氮組分吸電子基吸電子性效應愈強，偶合組分供電子基供電子性愈強，深色效應愈明顯。轉變偶合組分氨基上取代基引起深色效應。取代基的空間位阻效應…二化學構造和日曬牢度的關系染料的光褪色不但和染料的化學構造有關，也和染料的聚攏態(tài)、所染纖維材料的性質以及大氣條件等因素有關。光褪色機理，-N=N-鄰位上的電子云密度↑，利于反響，而導致日曬牢度下降。染料構造與日曬牢度關系eg

RON N=N N C2H52 CHCN24②除硝基外，吸電子基的吸電性越強，日曬牢度↑；R-NO2-OCH3-CH3-H-Cl-CN日曬牢度23-4455-661④同樣染料對不同纖維染色，日曬牢度可能不同。三化學構造和升華牢度的關系升華牢度：…上引入極性基團均使所升華牢度提高。對于蒽醌構造而言，分子量影響大于極性基團影響，一般隨分子量增大，極性基團增多，升華牢度提高。過多的極性基團引入，將導致染料對聚酯纖維親和力下降，影響上染率。升華牢度好，集中、勻染性較差。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、不同晶體染料、染料顆粒、少量離子態(tài)染料，處于動態(tài)平衡?！惨弧撤稚⑷玖戏稚⑿苑稚┑姆稚C理①染料晶面吸附分散劑，使晶面帶負電而形成雙電層；②分散劑親水基與水結合形成水合層，提高穩(wěn)定性；影響分散性的因素①分散劑與集中劑 …②溫度－T〔尤其是非離子外表活性劑〕穩(wěn)定性下降③鈣/鎂離子、中性電解質及陽離子物質會使染料的分散穩(wěn)定性降低④染液中的染料濃度過高，染液循環(huán)速度快，升溫速率快，也會使分散液的穩(wěn)定性降低?！捕撤稚⑷玖先芙庑杂绊懛稚⑷玖先芙舛纫蛩兀孩俜稚碴P鍵〕②T③染料細度 染料晶體顆粒小，溶解度大。④晶體構造 晶型轉變…；晶體增長和晶體析消滅象使染料難于向纖維內部集中染料的上染速率降低易產生染色不〔色斑〕等疵點；結晶增長，溶解度下降。⑤染料的分子量與極性⑥染色工藝條件和染色助劑〔三〕分散染料的穩(wěn)定性染料水解①高溫堿性條件下－酯鍵、氰基、酰胺基水解為羧基；羥基離子化②酸性條件下－氨基、酰胺基質子化染料復原－ 拔染、復原凈洗 ArNNAr4[H]ArNH2ArNH2在高溫堿性條件下棉纖維具有復原性。調整。染料陰離子化 含羥基的分散染料熱穩(wěn)定性染料分類升華牢度勻染性構造特征應用性能E差好小SE中等中等中等高溫高壓S高差大熱 熔影響升華牢度的因素及其改善措施…二聚酯纖維的染色性能PET①構造因素－屬線性大分子，分子鏈上沒有大側鏈；②缺乏極性基團－分子中沒有強的極性基團，只有極性較小的酯基。③紡絲和熱處理與染色關系－滌綸的染色性能隨紡絲條件及染色前處理條件而變化！173表7-2、7-3…PTT…PBT…陽離子改性聚酯…超細滌綸纖維…三分散染料的吸附平衡和上染速率分散染料上染聚酯纖維的染色技術：高溫高壓染色技術…常壓載體染色技術…高溫熱熔染色技術…〔一〕上染過程①在溶液中的上染過程－染料吸附上染纖維和從纖維外表對纖維內集中都是由單分子染料完成。染色中必需上升染色溫度或參加載體，增加纖維內部的自由容積或使纖維增塑，加快染料向纖維內部的集中速率。②在干熱染色法中的上染過程－浸軋-烘干-熱熔〔染料升華或熔融〕-向纖維內部集中-清洗后處理。應選擇適宜的染色助劑，以穩(wěn)定染液，防止染料發(fā)生晶型轉變和晶體增長現(xiàn)象?！捕撤稚⑷玖系奈降葴鼐€影響安排關系的因素

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RTlnK①纖維－依據相像相溶原理，纖維構造和性質差異，導致不同纖維〔滌綸＞錦綸≥腈綸〕K②溫度－T〔＞Tg〕↑、K↓，T↑吸附飽和值增加，緣由是可及度↑；③染料－極性、空間尺寸和溶解性；④其它因素影響－分散劑、勻染劑、載體、熱定型…分散染料染色加和性分散染料加和性－幾只構造、性質相差較大的染料拼混染色時，其吸附飽和值為其單獨染色時飽和值之和。P170緣由－構造性質相近的染料在溶液甚至纖維中形成混晶，存在竟染，而無加和性；構造性質相差較大，染料在溶液甚至纖維中形成低熔混合物，其吸附飽和值具有加和性。意義－提高飽和值，對錦綸和腈綸更具有重要意義。四分散染料與纖維的相互作用分散染料與纖維的相互作用－氫鍵、偶竭力、色散力和疏水力〔熵驅動〕等。表示方法－染料與纖維之間各種作用力的總和可用內聚能和內聚能密度來衡量。①內聚能(ΔE1mol②內聚能密度為單位摩爾體積所需的內聚能E HRTCED 2V V③溶解度參數及意

義－依據相像相容原理，染色時選用與滌綸溶解度參數相近的染料，這樣能獲得好的染色效果。在分散染料載體染色時，需選擇溶解度參數與染料、纖維的溶解度參數相近的載體，這樣才有利于染料上染，載體的促染作用才明顯。五分散染料的上染速率在整個染色過程中，染料在纖維內的集中比較慢，它往往是打算上染速率的主要因素。影響上染速率的因素：②纖維染色飽和值Sf③溫度效應④載體⑤染料濃度⑥浴比、機械攪拌、升溫工藝…分散染料滌綸染色工藝目前，主要承受的染色方法有：載體染色法、高溫高壓染色法、熱熔法、溶劑法和氣相法。滌綸纖維的構造特性①分子中無大的側基，分子取向高，構造嚴密；②疏水性纖維：回潮率0.3-0.4%；③熱型纖維：Tg：67-81℃；④存在多級轉變點，120、150、180℃分別為冷結晶，局部結晶和最適結晶溫度；⑤TD﹥Tg+30TD越高；⑥紡絲造成熱性能差異。二影響的染色主要工藝因素125.5kJ/mol！鏈段實體和自由體積示意圖 相轉變時的體積膨脹系數變化示意圖升溫不但有利于纖維構造的松弛，還有利于染料集中動能的提高。纖維的膨化和促染膨化后的聚酯：玻璃化溫度下降促染原理：增加染料的溶解度、改善纖維的可潤濕性。染料的溶解性三染色方法〔一〕高溫高壓法高溫高壓法染色工藝特點－根本工藝、適用對象、設備、染色效果、染色處方組成高溫高壓法染色原理－…工藝流程－前處理→染色→皂煮→皂洗或者復原清洗→水洗→烘干染色處方－分散染料x%、醋酸pH5～6、外表活性劑0～1g/l、浴比適當復原清洗處方－保險粉2g/l、36o燒堿4ml/l、溫度70oC20根本工藝①染料選用—分散穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性良好、染料的移染性和遮蓋性好，S②溫度T始：40-5080℃前可快速升溫。0，留意升溫速度，應較慢；102-110℃是易產生聚攏溫度區(qū)，染料顆粒吸著在纖維上易產生色點最不易均化；125-13020-60min，勻染，提高上染率；降溫工藝：…！70-80℃，進展復原清洗。③pH 主要考慮染料和纖維的性能 pH5-6④浴比 染浴的有效循環(huán)以及上染率的需要一般為1:10-1:30⑤勻染劑－NNO、載體〔膨化劑1-2%陰離子分散劑：留意其耐受高溫的性能親纖維或親染料型勻染劑：可能導致上染率下降移染型勻染劑〔載體：留意掌握初染速率和纖維損傷…陰離子+非離子表活劑：掌握濁點、防止染料聚攏、晶體長大、晶型變化、抑制纖維齊聚物溢出…。染后復原清洗留意防止偶氮類染料復原分解！染色中的幾個問題①焦油斑齊 聚 物 50% pH 5 7 10染料分散劑30%去除率33840%纖維屑雜質20%②齊聚物及其掌握措施低溫載體染色、高溫排液、堿性染色、高溫分散劑、清缸劑。③定型與染色〔二〕熱熔染色熱熔法染色工藝特點－根本工藝、適用對象、設備、染色效果…處方組成－分散染料、分散劑、潤濕劑、滲透劑、海藻酸鈉工藝：室溫浸軋〔60%〕→紅外預烘→熱熔〔190-195℃，1-2min〕→套染棉→后處理浸軋懸浮液軋染溫度一般為室溫，否則染液的穩(wěn)定性較差。烘干、預烘帶液率≤臨界+30～40%時，泳移可得到抑制?？椢锼軓埩行д莆?！紅外烘至﹤30P181表7-6。防泳移劑：①線型大分子，結合水；②烘干，此態(tài)介質粘度↑，形成凝膠體。防泳移劑使用不當，會影響染料的集中，且粘輥筒易造成條花。焙烘發(fā)色〔熱熔〕的溫度與時間①焙烘溫度取決于染料E 180-190℃SE 190-200℃ S 200-210℃180～220℃230℃，T軟，且染料升華太大，影響固著率、沾污設備；240℃ 棉織物將降解，脫水碳化；260℃ T熔點。③焙烘時間包括：…④焙烘時間取決于：…⑤留意溫度和張力的均勻性后處理、降溫、防靜電〔三〕載體法染色常用的載體及其作用常用載體－鄰苯基苯酚、水楊酸、水楊酸甲酯、甲基萘、聯(lián)苯、苯酚、苯甲酸、聯(lián)苯酚、苯甲酸酯、氯苯等，或為其復配混合物；對羥基苯甲酸、苯甲酸丁酯、對苯二甲酸二甲酯等也可以作為載體，但使用較少。①鄰苯基苯酚：價格低、得色量和勻染性較好、毒性??；染色操作簡單、對羊毛有損傷、對染色產品的耐曬牢度影響較大、染色后要用堿液或干熱處理除去纖維中的載體?！采唐肥瞧溻c鹽，可直接用熱水溶解。染色過程中再加酸，使其恢復為鄰苯基苯酚，發(fā)揮載體的作用。②對苯基苯酚：與鄰苯基苯酚相像，但在從織物上去除比較困難，所以對耐曬牢度的影響比較大。③聯(lián)苯：價格低、得色好、刺激強、有毒、對耐曬牢度的影響較小，使用時用外表活性劑將其分散在染液中?！捕缺郊叭娇椢锷先コ?。⑤水楊酸甲酯：又稱冬青油，得色量、勻染性較好，對織物耐曬牢度的影響小、毒性小，有難聞的氣味；因其不溶于水，去除較難；先制成乳液后再使用。載體的作用－〔g50，有利于染料向纖維內部集中；②增溶染料：使更多的染料溶解在載體中，并隨載體集中到纖維外表，在纖維外表形成一層濃度很高的染液層，提高了染料在纖維內外的濃度梯度。③改善移染：高溫高壓染色中，載體會加快纖維上染料的解吸，增加染料的移染，商品勻染劑中常參加少量載體。載體染色工藝①選擇適量的載體－用量過多，會使上染百分率下降，甚至消滅剝色作用。抱負的載體用量應當是在染浴中剛好形成飽和溶液而不2～3g/L；4～6g/L?！病⑺畻钏峒柞ァ灿址Q冬青油。③工藝特點－染色在常壓下進展、工藝設備簡潔，能耗