(3.7.1)--分散染料.pdf

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1、染整工艺与原理分散染料染色第七章 Disperse Dyes 分散染料染色染整工艺与原理分散染料染色一、分散染料结构分类Disperse Dyestuff SelectionN=NN=N-RMonoazo:Diazo:N=NAzo componentcoupling componentApprox.70%of the total disperse dyes market.Sensitive to alkali and reducingagents,thereforegood washing-offproperties Anthrachinon:N H2O HO HN HOORLesser se

2、nsitiveto pH variation andreduction,therefore very important as shading or mixing components and for illumination in resist-discharge 染整工艺与原理分散染料染色Dianix PC and XF,a speciality of DyStar(chemical principles of carboxylic ester)Dye-NAlkyl-COO-AlkylAlkyl-COO-AlkylOH-Dye-NAlkyl-COO-Na+No stainingduring

3、 washing processAlkyl-COO-Na+(Alkali)No affinity to PES/COAffinity to Polyester染整工艺与原理分散染料染色二、分散染料的结构特点与染色性能的关系二、分散染料的结构特点与染色性能的关系 溶解性溶解性 分子量大、含极性基团少的染料溶解度很低。具有分子量大、含极性基团少的染料溶解度很低。具有OH等极性取代基的溶 解度较高一些。等极性取代基的溶 解度较高一些。温度提高，溶解度有不同程度的提高，且超过温度提高，溶解度有不同程度的提高，且超过100时作用更明显。时作用更明显。分散剂在溶液中超过临界胶束浓度后，形成微小的胶束，将部

4、分染料溶解在 胶束中，发生所谓增溶现象，从而增加染料在溶液中的表观浓度。分散剂在溶液中超过临界胶束浓度后，形成微小的胶束，将部分染料溶解在 胶束中，发生所谓增溶现象，从而增加染料在溶液中的表观浓度。染整工艺与原理分散染料染色在溶液中分散染料和分散剂形成胶束的示意：在溶液中分散染料和分散剂形成胶束的示意：染整工艺与原理分散染料染色 溶解度还和染料的晶格结构有关。溶解度还和染料的晶格结构有关。有些分散染料能形成几种晶型，染料亦会发生晶型转变，由较不稳定的晶型转 变成稳定的晶型而使溶解度降低，造成染料上染速率及平衡上染百分率的下降。有些分散染料能形成几种晶型，染料亦会发生晶型转变，由较不稳定的晶型转

5、 变成稳定的晶型而使溶解度降低，造成染料上染速率及平衡上染百分率的下降。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，溶解度越大。不同晶型染料在二醋酯纤维上的上染速率曲线（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，溶解度越大。不同晶型染料在二醋酯纤维上的上染速率曲线（80）：时间（60min）(g/100g纤维）染整工艺与原理分散染料染色 分散染料的颗粒越大，在染液中越易沉降，分散稳定性越差。分散染料的颗粒越大，在染液中越易沉降，分散稳定性越差。分散液的稳定性与所用的分散剂等助剂有很大的关系。分散剂阻止染 料颗粒之间的碰撞，颗粒之间不易聚集，晶体不易增长，提高了分散 液的稳

6、定性。分散液的稳定性与所用的分散剂等助剂有很大的关系。分散剂阻止染 料颗粒之间的碰撞，颗粒之间不易聚集，晶体不易增长，提高了分散 液的稳定性。染液温度的变化有可能使染料晶体颗粒发生晶粒增长。选用适当的分 散剂将染料颗粒稳定分散在溶液中，可以防止染料晶体的增长。染液温度的变化有可能使染料晶体颗粒发生晶粒增长。选用适当的分 散剂将染料颗粒稳定分散在溶液中，可以防止染料晶体的增长。分散染料溶液的稳定性分散染料溶液的稳定性染整工艺与原理分散染料染色染料晶粒的分散状态染料晶粒的分散状态染整工艺与原理分散染料染色（染料：（染料：1-异丁胺基异丁胺基-4-苯胺基苯醌）苯胺基苯醌）199染染75h 288染染

7、24h 385染染143h染色时间及温度对分散染料上染醋酯纤维的影响染色时间及温度对分散染料上染醋酯纤维的影响L)/kg纤维）染整工艺与原理分散染料染色三、分散染料染色的原理三、分散染料染色的原理 涤纶纤维的染色性能涤纶纤维的染色性能 分子中没有亲水性基团，也没有强的极性基团，只有极性较小的酯基，除端基 外，吸湿中心很少，所以吸湿性很差，是一种疏水性很强的纤维。分子中没有亲水性基团，也没有强的极性基团，只有极性较小的酯基，除端基 外，吸湿中心很少，所以吸湿性很差，是一种疏水性很强的纤维。涤纶纤维分子链上无大的侧链和侧基，线形状态良好，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

8、分子的空隙，在纤维表面还有结 构紧密的表皮层。涤纶纤维分子链上无大的侧链和侧基，线形状态良好，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。涤纶的染色性能随纺丝条件及染色前加工不同而变化。纤维无定形区微结构变 化可通过其玻璃化温度涤纶的染色性能随纺丝条件及染色前加工不同而变化。纤维无定形区微结构变 化可通过其玻璃化温度Tg来反映。来反映。染整工艺与原理分散染料染色上染过程图上染过程图不同纤维的不同纤维的Tg 上染所需温度各不相同，只有当染色温度高 于上染所需温度各不相同，只有当染色温度高 于Tg 后，上染速率才迅速加快，存在所谓染色转

9、变温度后，上染速率才迅速加快，存在所谓染色转变温度TD染整工艺与原理分散染料染色一般把分散染料在涤纶中的上染和一种物质溶解在两种互不相 溶的溶剂中的分配关系相相似，服从能斯特分配关系。一般把分散染料在涤纶中的上染和一种物质溶解在两种互不相 溶的溶剂中的分配关系相相似，服从能斯特分配关系。染料对纤维的染色亲和力可由分配关系求得：染料对纤维的染色亲和力可由分配关系求得：染色温度增高，染色饱和值增高，而吸附等温线斜率却降 低，即亲和力随温度升高而下降。染色温度增高，染色饱和值增高，而吸附等温线斜率却降 低，即亲和力随温度升高而下降。分散染料的吸附等温线分散染料的吸附等温线sfDDRTln0染整工艺与

10、原理分散染料染色1-氨基氨基-4-羟基蒽醌上染涤纶的吸附等温线羟基蒽醌上染涤纶的吸附等温线(mg/mL)(mg/g)染整工艺与原理分散染料染色分散染料之所以能从溶液中上染纤维，是由于染料与纤维之间存在引力，主要是范德华力 分散染料之所以能从溶液中上染纤维，是由于染料与纤维之间存在引力，主要是范德华力(偶极力或色散力）和氢键。偶极力或色散力）和氢键。分散染料与纤维分子间的作用力分散染料与纤维分子间的作用力染整工艺与原理分散染料染色四、分散染料染涤纶的染色方法工艺四、分散染料染涤纶的染色方法工艺 分散染料染涤纶时的升温上染速率曲线（分散染料染涤纶时的升温上染速率曲线（70入染，升温入染，升温1/m

11、in）染整工艺与原理分散染料染色甲甲甲甲未加防泳移剂未加防泳移剂未加防泳移剂 未加防泳移剂 乙乙乙乙加有防泳移剂加有防泳移剂加有防泳移剂加有防泳移剂防泳移剂和染料晶粒作用的示意防泳移剂和染料晶粒作用的示意防泳移剂和染料晶粒作用的示意防泳移剂和染料晶粒作用的示意染整工艺与原理分散染料染色 高分子防泳移剂的作用可能是通过氢键、范德华力等对染料小颗粒发生轻度吸附，使细小 的颗粒松散地聚集成稍大颗粒，并黏附在防泳移剂长分子上，使染料颗粒难于泳移。染液 黏度增加，降低了烘干时水分子及染料分子的移动速率，也使染料难于泳移。高分子防泳移剂的作用可能是通过氢键、范德华力等对染料小颗粒发生轻度吸附，使细小 的颗

12、粒松散地聚集成稍大颗粒，并黏附在防泳移剂长分子上，使染料颗粒难于泳移。染液 黏度增加，降低了烘干时水分子及染料分子的移动速率，也使染料难于泳移。左左未加防泳移剂 右未加防泳移剂 右加有防泳移剂加有防泳移剂防泳移剂对染料烘干时泳移的影响防泳移剂对染料烘干时泳移的影响染整工艺与原理分散染料染色 在浸染中，上染速率太快或初染速率太高是造成染色不匀的重要原因。在浸染中，上染速率太快或初染速率太高是造成染色不匀的重要原因。获得匀染的途径主要是通过缓染和移染。获得匀染的途径主要是通过缓染和移染。匀染措施和途径匀染措施和途径:分散染料上染率、匀染性与时间的关系（虚线以下为可觉察的不匀染性）分散染料上染率、匀染性与时间的关系（虚线以下为可觉察的不匀染性）(a)（b)染整工艺与原理分散染料染色五、染色设备五、染色设备 高温高压卷染机高温高压卷染机染整工艺与原理分散染料染色 高温高压气流染色机高温高压气流染色机染整工艺与原理分散染料染色染整工艺与原理分散染料染色 高温高压管道式喷射溢流染色机高温高压管道式喷射溢流染色机染整工艺与原理分散染料染色染整工艺与原理分散染料染色 高温高压筒子纱染色机染整工艺与原理分散染料染色 热熔染色机热熔染色机染整工艺与原理分散染料染色