染整教材課件 第十一講 分散染料染色

第五節(jié)分散染料的染色概述分散染料特點(diǎn)相對分子質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡單，不含水溶性基團(tuán)，是疏水性較強(qiáng)非離子染料，染色時依靠分散劑的作用以微小顆粒狀均勻地分散在染液中。染色困難：高溫高壓法、熱熔法、載體法；色澤鮮艷，耐洗牢度優(yōu)良，用途廣泛。按化學(xué)結(jié)構(gòu)分散染料絕大部分屬偶氮和蒽醌兩類(占染料品種總數(shù)的85％以上)一滌綸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和染色性能（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分子中有極性很小的酯基（除端基外），吸濕性很差，是一種疏水性很強(qiáng)的纖維。

回潮率0.4~0.5%。滌綸纖維結(jié)晶度高，無定形區(qū)結(jié)構(gòu)比較緊密，纖維分子間的微隙小，沒有適當(dāng)容納染料分子的空隙，在纖維表面還有結(jié)構(gòu)緊密的表皮層。滌綸屬于熱塑性纖維T>Tg，無定形區(qū)的分子鏈段發(fā)生運(yùn)動，微隙增多并增大當(dāng)染色達(dá)到一定溫度時，孔隙增大，染料分子才能進(jìn)入纖維內(nèi)部，此時上染速率明顯提高。（二）、滌綸的染色性能和方法染料的選擇疏水性——選擇疏水性染料結(jié)構(gòu)緊密——選擇分子結(jié)構(gòu)簡單，相對分子質(zhì)量小的染料∴選擇分散染料染色方法的選擇高溫高壓染色法、熱熔染色法、載體染色法滌綸軟化點(diǎn)：230~240℃；熔點(diǎn)：260℃染色溫度：100~220℃選擇升華牢度好的染料降低Tg——加入載體，使滌綸增塑、溶脹，降低Tg，低溫染色二、分散染料的染色性能（一）、溶解性（二）、分散染料染液的穩(wěn)定性（三）、升華牢度（一）、溶解性分子型染料1、不含水溶性基團(tuán)。含-OH、-NH2、-N=N-等少量極性基團(tuán)，染料能以微量的單分子狀態(tài)分散在水中。2、溶解度隨溫度提高而提高，在超過100℃時作用更明顯。實(shí)際化料溫度不易超過45℃。3、分散染料的顆粒大小也會影響染料的溶解度。染料顆粒越小（0.5~2μm），溶解度越大。（二）分散染料溶液分散染料在染液中的狀態(tài)：溶解在染浴中的單分子分散染料；

溶解在分散劑膠束中的分散染料；

懸浮在染液中的分散染料晶體（顆粒）。分散劑（三）、升華牢度升華物質(zhì)由固態(tài)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的過程。升華牢度表示織物經(jīng)一定條件的高溫?zé)崽幚砗蟮耐噬闆r影響升華牢度的因素染料分子的大小：結(jié)構(gòu)大，升華牢度好；染料分子中極性基團(tuán)數(shù)目：數(shù)目多，升華牢度好；染料分子中極性基團(tuán)的極性大?。捍?，升華牢度好。（四）、分散染料應(yīng)用分類按升華性能分類類型高溫型中溫型低溫型H或SM或SEE分子大小大中小升華牢度好中低移染性較差中好擴(kuò)散性能慢中快熱熔染色(℃)200～220190～205180～195高溫染色(℃)130120～130120～135色澤選用范圍濃色中濃色淡中色三、分散染料的染色方法及其原理（一）、高溫高壓法染色法（二）、熱熔法染色法（三）、載體法染色法（一）、高溫高壓法染色法高溫高壓染色法是滌綸織物的一種主要的染色方法。它是在120~130℃，197~295kPa壓力下于密封的高溫高壓設(shè)備中進(jìn)行。散纖維、毛條、紗——高溫高壓染紗機(jī)針織物——溢流或噴射染色機(jī)機(jī)織物——高溫高壓卷染機(jī)為什么選用高溫高壓染色法？∵高溫、高濕效應(yīng)提高了滌綸的染色性能高溫利于染料上染纖維分子鏈段運(yùn)動加劇，分子間微隙增大染料溶解度提高，染料分子運(yùn)動動能增加高濕利于染料上染水的增塑作用，使纖維分子間微隙增大分散染料的上染原理染料和纖維之間主要是范德華力、氫鍵和電荷轉(zhuǎn)移力染料顆粒染料單分子膠束中的染料纖維上染料影響因素溫度壓力高溫高壓染色法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

得色鮮艷、勻透

織物手感柔軟

染料利用率較高缺點(diǎn)：間歇生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較低，需要壓力染色設(shè)備。(二)、熱熔染色法特點(diǎn)連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，適宜于大批量生產(chǎn);能染淺、中色，染料利用率比高溫高壓法染色低;對染料的升華牢度要求較高;織物所受張力較大.原理熱熔染色時，是用浸軋的方法使染料附著在纖維表面，烘干后熱熔時，由于溫度高，纖維無定形區(qū)的分子鏈段運(yùn)動劇烈，形成較大的瞬時空隙；染料顆粒解聚或發(fā)生升華形成染料單分子而被纖維吸附，并能迅速向纖維內(nèi)擴(kuò)散。在熱熔時，沒有水的增速溶脹作用，且熱熔時間較短，所以熱溶溫度比高溫高壓染色溫度高，約在170~220℃之間。熱熔溫度：與纖維性質(zhì)、染料性能相適應(yīng)。耐熱性能較好，升華牢度較高的染料，熱熔溫度較高。升華牢度中等的染料，開始時隨熱熔溫度的提高，固色率增加，到一定溫度以后，溫度增加，固色率不再增加，甚至可能下降。升華牢度很差的染料，熱熔溫度提高，固色率反而下降。某染料適宜的熱熔溫度一般是該染料固色率曲線中相對平坦部分所對應(yīng)的溫度。在熱熔溫度和時間這兩個因素中，溫度對固色率和擴(kuò)散的影響是主要因素，一般宜采用較高的溫度和較長的時間為有利，目前常用的熱熔時間是1~2min。熱熔后織物應(yīng)冷卻，落布溫度在50℃以下為宜，最好在出熱熔室后安裝冷卻裝置（如吹冷風(fēng)，冷卻輥筒）。熱熔后還要經(jīng)過一定的后處理，以去除纖維的浮色。在染液中加入某些酚、芳胺、聯(lián)苯等稱為載體或攜染劑的助劑，使分散染料在100℃左右就可以大大加速對滌綸纖維的上染，提高上染百分率。用常壓設(shè)備進(jìn)行染色。（三）載體法染色原理和染色方法載體的作用：載體相對分子質(zhì)量較小，與滌綸的溶解度參數(shù)相近，對滌綸有較大的親和力，能比染料先擴(kuò)散到纖維內(nèi)部，使纖維增塑，無定形區(qū)分子鏈段更容易運(yùn)動，纖維結(jié)構(gòu)變松弛，自由體積增大，有利于染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散。載體對染料有親和性，對染料的溶解能力比水高，溶解在載體里的染料隨載體擴(kuò)散到纖維表面，使纖維表面染料濃度增大，纖維內(nèi)外濃度梯度增大，提高染料擴(kuò)散動力。優(yōu)點(diǎn)100℃染色可用常壓設(shè)備缺點(diǎn)載體不易除去耐曬牢度降低；有些載體有臭味和毒性；∴載體染色所占比重日趨減少。四、分散染料的染色工藝（一）、高溫高壓染色法工藝（二）、熱熔法染色法工藝（三）、載體法染色法工藝（一）、高溫高壓染色法（卷染）工藝1、工藝流程及主要條件冷水進(jìn)缸→溫水2道（60~65℃，2道）→60℃起染色2道→1道升溫至100℃→1道升溫至110℃→1道升溫至120℃→1道升溫至130℃→130℃保溫染色6道→冷水洗2道→還原清洗（38%NaOH3ml/L、85%保險粉2.5g/L、表面活性劑3g/L，70~80℃，2道）→水洗（40~50℃，1道）→冷水洗→出缸2、工藝處方分散染料x％（對織物重）分散劑NNO（或胰加漂T）0~0.5g/L冰HAC0.5ml/L（調(diào)節(jié)PH=5~6）（或磷酸二氫銨1~2g/L）3、工藝說明(1)染料的選擇必須有良好的分散穩(wěn)定性和較好的移染性。染色工藝條件如pH值、升溫速度等變化時，對上染百分率和色光影響較小以相對分子質(zhì)量較小的低溫型染料為宜。拼色時所選用的各分散染料的染色性能要相似(2)助劑：分散劑作用：擴(kuò)散、勻染，提高得色量分散劑用量適當(dāng)過多，降低上染量，產(chǎn)生焦油狀物過少，分散液穩(wěn)定性差常用：磺酸鹽類陰離子表面活性劑，如分散劑NNO、胰加漂T，擴(kuò)散效果較好，高溫時較穩(wěn)定，對得色量影響小平平加O有明顯分散作用，并有勻染作用，但對得色量有一定影響非離子性表面活性劑溶解度隨溫度的升高而降低，選擇非離子型表面活性劑的濁點(diǎn)一定要高于染色溫度，否則會破壞染液的穩(wěn)定。(3)浴比1:10~1:30（最低的現(xiàn)已達(dá)1:3）(4)染浴的pH值大部分分散染料在高溫強(qiáng)堿作用下會被水解破壞，色光發(fā)暗，滌綸pH>7的時候剝皮效應(yīng)顯著PH<5影響色光和上染率∴因此高溫高壓染色一般控制在弱酸性范圍，pH＝5～6。用酸或強(qiáng)酸弱堿鹽調(diào)節(jié)常用：冰醋酸0.5ml/L或磷酸二氫銨1~2g/L(5)溫度和時間始染溫度不宜過高，60~70℃入染升溫速度不宜過快，1℃/min溫度分段控制，控溫區(qū)升溫要慢最后染色溫度130℃（此時上染百分率高，得色鮮艷、勻染性好，浮色少），一般保溫染色時間為40~60min4、生產(chǎn)實(shí)例淺紅色：分散紅F3BS2%（對織物重）陰離子分散劑0.5~1g/LPH（HAC調(diào)節(jié)）5~660℃入染2℃/min130℃

40min水洗皂洗水洗（二）、熱熔染色法工藝1、工藝流程及主要條件浸軋染液（二浸二軋，軋余率65%，20~40℃）→預(yù)烘（80~120℃）→熱熔（180~210℃，1~2min）→后處理（或套染棉）2、工藝處方分散染料x（對織物重）滲透劑JFC1g/L磷酸二氫銨2g/L擴(kuò)散劑NNO1g/L抗泳移劑（3%海藻酸鈉）5g/L3、工藝說明拼色所用染料的升華牢度要接近染液內(nèi)一般可加入抗泳移劑，但必須不影響染液的穩(wěn)定性。含固量要低，不妨礙染料向纖維的擴(kuò)散，受熱不分解，易洗除，對色光沒有影響并不沾粘輥筒。染液內(nèi)一般可不加或加很少量的潤濕劑，否則影響色澤鮮艷度和得色。烘干為防止泳移，開始以無接觸烘燥較適宜，在織物干至一定程度后（含水率在25%或30%以下），再用接觸烘燥或升高熱風(fēng)溫度，以提高烘燥速率?？椢锖娓珊髴?yīng)立即進(jìn)行熱熔，以保持織物的熱量，縮短升溫時間，熱熔時，分散染料擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部而固著。熱熔溫度除和纖維性質(zhì)有關(guān)外，還應(yīng)與染料的性能相適應(yīng)。耐熱性較好，升華牢度較高的染料，熱熔溫度較高，一般得色越好。升華牢度中等的染料，開始時隨熱熔溫度的提高，固色率增加，到一定溫度以后，溫度增加，固色率不再增加，甚至可能下降。升華牢度很差的染料，熱熔溫度提高，固色率反而下降。熱熔染色的溫度范圍一般是170~215℃，某染料適宜的熱熔溫度一般是該染料固色率曲線中相對平坦部分所對應(yīng)的溫度。（三）、載體法染色法（卷染）工藝1、工藝流程及主要條件浸漬載體（60℃，2道）→浸漬載體（80℃，2道）→染色（加入染料和磷酸二氫胺，95~98℃，8~12道）→冷水洗（2~4道）→皂煮（4~6道）→熱水洗（80~90℃，2~4道）→冷水洗（2道）2、工藝處方分散染料x（對織物重）磷酸二氫胺1g/L載體3~4g/L3、生產(chǎn)實(shí)例織物：14.76tex/14.76tex，滌/棉65/35細(xì)紡布，600m設(shè)備：有罩卷染機(jī)色澤：灰色染液組成水楊酸甲酯乳液5%70L分散紅F3BS198g分散黃E-3G220g分散藍(lán)BBLS185g磷酸二氫胺150g加水至150L操作水楊酸甲酯乳液倒入卷染機(jī)，配液量120L60℃織物下卷，往復(fù)2道升溫至80℃，2道加入染料及磷酸二氫胺，調(diào)液量150L升溫至95~98℃，染12道冷流水洗4道皂煮6道80~90℃熱水洗，4道冷水洗，2道出機(jī)五、分散染料對其他纖維的染色（一）、錦綸（二）、超細(xì)纖維（一）、分散染料染錦綸效果勻染性好，但濕處理牢度一般較差不易染深色，染中、淺色部分染料耐曬牢度差機(jī)理與染滌綸相同吸附等溫線：Nernst型100℃以下染色染液處方及工藝流程染液處方分散染料x%（對纖維重）勻染劑O100g滲透劑JFC