第五章活性染料染色PPT讲稿.ppt
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1、第五章活性染料染色第1页,共47页,编辑于2022年,星期三二、二、活性染料的化学结构及分类活性染料的化学结构及分类1、活性染料的化学结构、活性染料的化学结构活性染料通式活性染料通式:W-D-B-R(1)活活性性基基R:决决定定染染料料的的反反应应性性及及染染料料与与纤纤维维键键合合稳稳定性定性。如,卤代均三嗪、。如,卤代均三嗪、-乙烯砜等。乙烯砜等。(2)染染料料母母体体D:决决定定染染料料的的亲亲和和力力、扩扩散散性性、颜颜色色、耐晒牢度耐晒牢度等。如,偶氮类、蒽醌类、酞菁类等。等。如,偶氮类、蒽醌类、酞菁类等。(3)架架桥桥基基B:影影响响染染料料反反应应性性及及染染料料与与纤纤维维键键
2、合合稳稳定定性性。亚氨基、甲亚氨基、甲酰氨基等。亚氨基、甲亚氨基、甲酰氨基等。(4)水水溶溶性性基基W:决决定定染染料料的的水水溶溶性性。如如,磺磺酸酸基基、硫硫酸酯基等。酸酯基等。第2页,共47页,编辑于2022年,星期三二、二、活性染料的化学结构及分类活性染料的化学结构及分类2、活性染料的类型、活性染料的类型(1)按活性基种类分)按活性基种类分均三嗪类均三嗪类 活性染料活性染料 二氯均三嗪类二氯均三嗪类一氯均三嗪类一氯均三嗪类一氟均三嗪类一氟均三嗪类 乙烯砜类乙烯砜类 双活性基类双活性基类 一氯均三嗪和一氯均三嗪和乙烯砜类乙烯砜类 两个一氯均三嗪类两个一氯均三嗪类 卤代嘧啶类卤代嘧啶类 三
3、氯嘧啶类三氯嘧啶类二氟一氯嘧啶类二氟一氯嘧啶类 第3页,共47页,编辑于2022年,星期三均三嗪类均三嗪类结构通式结构通式或或二氯均三嗪二氯均三嗪如:如:X型型普施安普施安MX(ProcionMX)一氯均三嗪一氯均三嗪如:如:K型型普施安普施安H(ProcionH)一氟均三嗪一氟均三嗪如:如:CibacronF 第4页,共47页,编辑于2022年,星期三乙烯砜类乙烯砜类结构通式结构通式乙烯砜乙烯砜乙烯砜硫酸酯乙烯砜硫酸酯 如:如:KN型型 雷玛索雷玛索 (Remazol)乙烯砜硫酸乙烯砜硫酸酯在碱性条件酯在碱性条件下可转变为乙下可转变为乙烯砜烯砜第5页,共47页,编辑于2022年,星期三双活性
4、基类双活性基类一氯均三嗪和一氯均三嗪和乙烯砜硫酸酯乙烯砜硫酸酯 两个一氯均三嗪活性基两个一氯均三嗪活性基 KE型型KP型型KD型型ProcionSupraM型、型、B型、型、EF型,型,SumifixSupreProcionSupre 第6页,共47页,编辑于2022年,星期三卤代嘧啶类卤代嘧啶类三氯嘧啶类三氯嘧啶类 二氟一氯嘧啶类二氟一氯嘧啶类如:如:Drimarne如:如:F型、型、DrimareneRLevafixE-A、Levafixp-A 第7页,共47页,编辑于2022年,星期三二、二、活性染料的化学结构及分类活性染料的化学结构及分类2、活性染料的类型、活性染料的类型(2)按固色条
5、件分)按固色条件分类型类型反应性反应性稳定性稳定性固色条件固色条件常见品种常见品种热固型热固型差差高高高高K型、普施安型、普施安H中温型中温型较高较高较好较好较高较高KN型、型、B型型冷固型冷固型好好低低低低X型、普施安型、普施安MX第8页,共47页,编辑于2022年,星期三三、活性染料的染色过程及固色机理活性染料的染色过程及固色机理 染色过程染色过程上染上染固色固色后处理后处理1、上染、上染(1)上染特点)上染特点:亲和力低、扩散性高、匀染性好、亲和力低、扩散性高、匀染性好、上染率较低、趋向上染平衡时间短。上染率较低、趋向上染平衡时间短。(2)存在问题)存在问题:染料利用率低。:染料利用率低
6、。(3)解决措施)解决措施:加入电解质促染;:加入电解质促染;进行低温染色;进行低温染色;采用小浴比染色。采用小浴比染色。第9页,共47页,编辑于2022年,星期三三、活性染料的染色过程及固色机理活性染料的染色过程及固色机理2、固色、固色(1)定义)定义在一定的碱性和温度条件下,染料的活性基团与纤在一定的碱性和温度条件下,染料的活性基团与纤维发生反应形成共价健结合(简称键合)而固着在维发生反应形成共价健结合(简称键合)而固着在纤维上的过程。纤维上的过程。(2)机理)机理亲核取代键合机理亲核取代键合机理 亲核加成键合机理亲核加成键合机理 第10页,共47页,编辑于2022年,星期三亲核取代键合机
7、理亲核取代键合机理均三嗪类、卤代嘧啶类活均三嗪类、卤代嘧啶类活性染料均属此机理性染料均属此机理第11页,共47页,编辑于2022年,星期三亲核加成键合机理亲核加成键合机理-乙烯砜型活性染料乙烯砜型活性染料属于此机理属于此机理第12页,共47页,编辑于2022年,星期三(3)活性染料的水解反应)活性染料的水解反应 定义定义活性染料与水中的氢氧根离子发生活性染料与水中的氢氧根离子发生亲核取代反应亲核取代反应或或亲核加成反应亲核加成反应,生成水解活性染料,使其不能再和,生成水解活性染料,使其不能再和纤维发生键合反应的过程。纤维发生键合反应的过程。键合与水解的比较键合与水解的比较键合速率水解速率键合速
8、率水解速率理由理由:染料在纤维中的浓度远大于染料在溶液中的浓度染料在纤维中的浓度远大于染料在溶液中的浓度;纤维素负离子的浓度远大于水中氢氧根离子浓度;纤维素负离子的浓度远大于水中氢氧根离子浓度;纤维素负离子的亲核反应比氢氧根亲核性强纤维素负离子的亲核反应比氢氧根亲核性强。第13页,共47页,编辑于2022年,星期三(4)影响活性染料固色率的因素)影响活性染料固色率的因素 染料的性质染料的性质染料的反应性染料的反应性染料的亲和力染料的亲和力染料的扩散性染料的扩散性染色的条件染色的条件染色的染色的pH值值染色的温度染色的温度电解质用量电解质用量染色的浴比染色的浴比第14页,共47页,编辑于2022
9、年,星期三染料反应性染料反应性的影响的影响 活性染料的反应性越高,染料的固色速率越大,活性染料的反应性越高,染料的固色速率越大,水解速率也随之增大,但固色率不一定能提高。水解速率也随之增大,但固色率不一定能提高。影响染料反应性的因素影响染料反应性的因素染料结构:如,活性基、染料母体、架桥基等。染料结构:如,活性基、染料母体、架桥基等。凡能降低中心碳原子上电子云密度的因素,都能凡能降低中心碳原子上电子云密度的因素,都能提高染料的反应性。提高染料的反应性。染色条件:如,染色条件:如,pH值、固色温度、电解质浓度等值、固色温度、电解质浓度等 凡提高凡提高pH值、固色温度、电解质浓度均能提高染值、固色
10、温度、电解质浓度均能提高染料的反应性。料的反应性。第15页,共47页,编辑于2022年,星期三染料结构对反应性的影响染料结构对反应性的影响第16页,共47页,编辑于2022年,星期三染料亲和力的影响染料亲和力的影响染料的亲和力越大,染料的上染率越高,染料的染料的亲和力越大,染料的上染率越高,染料的固色率也越高。固色率也越高。注意:注意:当染料的亲和力过高时会因为染料的扩散性当染料的亲和力过高时会因为染料的扩散性差而影响染料的固色率,同时水解后沾附在纤维上差而影响染料的固色率,同时水解后沾附在纤维上的染料也不易洗除。的染料也不易洗除。第17页,共47页,编辑于2022年,星期三染料扩散性的影响染
11、料扩散性的影响染料的扩散性越好,染料在纤维上的分布越均染料的扩散性越好,染料在纤维上的分布越均匀,染料与纤维发生健合的几率越高,固色率越匀,染料与纤维发生健合的几率越高,固色率越高。高。第18页,共47页,编辑于2022年,星期三染液染液pH的影响的影响 n染液染液pH越高,染液的碱性越强,越利于纤维素的离子越高,染液的碱性越强,越利于纤维素的离子化,纤维素负离子的浓度增加,纤维的溶胀增大,因化,纤维素负离子的浓度增加,纤维的溶胀增大,因此健合反应速率提高,固色率一般也将提高。此健合反应速率提高,固色率一般也将提高。n当当pH值高于值高于11时,随着染液中时,随着染液中pH值的增高,染液中值的
12、增高,染液中OH-比纤维中比纤维中CellO-增加更快,增加更快,CellO-/OH-的值减小,水解反应的比例将增加,的值减小,水解反应的比例将增加,因此在活性染料固色时,过高的因此在活性染料固色时,过高的pH值也是不利的。值也是不利的。第19页,共47页,编辑于2022年,星期三固色温度影响固色温度影响 n温度每升高温度每升高10,反应速率可提高,反应速率可提高23倍。但由于倍。但由于水解反应速率提高得更快,所以染料水解比例将上水解反应速率提高得更快,所以染料水解比例将上升,固色率降低。升,固色率降低。n温度升高,平衡上染百分率将降低,固色率将降低。温度升高,平衡上染百分率将降低,固色率将降
13、低。n宜根据染料的反应性选择合适的固色温度,使其在规定宜根据染料的反应性选择合适的固色温度,使其在规定的时间内反应充分,获得较高的固色率。的时间内反应充分,获得较高的固色率。第20页,共47页,编辑于2022年,星期三染色浴比的影响染色浴比的影响 n染色浴比越小,上染率越高,固色率也越高。染色浴比越小,上染率越高,固色率也越高。n染色浴比过小会影响染色的匀染性。染色浴比过小会影响染色的匀染性。n宜根据染料匀染性的好坏选择合适的浴比。宜根据染料匀染性的好坏选择合适的浴比。第21页,共47页,编辑于2022年,星期三电解质浓度的影响电解质浓度的影响 n染液中电解质浓度提高,纤维内相染液中电解质浓度
14、提高,纤维内相OH-随之提高,随之提高,从而提高了纤维素的离子化,使从而提高了纤维素的离子化,使CellO-提高,键合提高,键合反应速度提高,从而提高固色率。反应速度提高,从而提高固色率。n电解质促使被纤维吸附的染料量升高,键合反应速度电解质促使被纤维吸附的染料量升高,键合反应速度提高,从而提高固色率。提高,从而提高固色率。n电解质浓度过高,会影响染料的溶解度,从而降电解质浓度过高,会影响染料的溶解度,从而降低染料固色率。低染料固色率。n宜根据色泽的浓度的要求选择合适的电解质浓度。宜根据色泽的浓度的要求选择合适的电解质浓度。第22页,共47页,编辑于2022年,星期三(5)固色时染料的上染)固
15、色时染料的上染1、随、随染色染色进行,进行,逐渐逐渐趋向趋向于于平平衡衡。2、加、加碱破坏平衡碱破坏平衡,染料染料继续上继续上染染。3、上染染料不能、上染染料不能全部固着,即全部固着,即有浮色有浮色。第23页,共47页,编辑于2022年,星期三三、活性染料的染色过程及固色机理活性染料的染色过程及固色机理3、后处理、后处理(1)目的)目的洗除吸附在纤维上未与纤维结合的染料(浮色),保洗除吸附在纤维上未与纤维结合的染料(浮色),保证染色产品的染色牢度和鲜艳度。证染色产品的染色牢度和鲜艳度。(2)工艺)工艺水洗水洗皂煮皂煮 水洗水洗第24页,共47页,编辑于2022年,星期三四、活性染料的染色方法及
16、其工艺四、活性染料的染色方法及其工艺 染色方法染色方法浸染浸染卷染卷染轧染轧染轧卷堆染轧卷堆染一浴一步法一浴一步法一浴两步法一浴两步法二浴法二浴法二浴法二浴法一浴法一浴法第25页,共47页,编辑于2022年,星期三活性染料一浴两步法浸(卷)染工艺活性染料一浴两步法浸(卷)染工艺1、工艺流程、工艺流程浸染:浸染:化料化料浸染浸染固色固色水洗水洗皂煮皂煮水洗水洗卷染:卷染:化料化料卷染卷染固色固色水洗水洗皂煮皂煮水洗水洗上卷上卷2、工艺处方、工艺处方染色液染色液浅浅中中深深活性染料活性染料1%13%3%食盐(食盐(g/L)10202030305051010202030碱剂(碱剂(g/L)固色液固色
17、液皂煮液皂煮液皂粉(皂粉(g/L)353535浴比浴比浸染:浸染:1:1020卷染:卷染:1:35第26页,共47页,编辑于2022年,星期三活性染料一浴两步法浸(卷)染工艺活性染料一浴两步法浸(卷)染工艺3、染色条件、染色条件染料类型染料类型冷固型冷固型中温型中温型热固型热固型染色染色温度(温度()203060809095时间(时间(min)203030403040或或(道)(道)466868固色固色温度(温度()203060809095时间(时间(min)203030403040或或(道)(道)466868皂煮皂煮温度(温度()95100时间(时间(min)1015第27页,共47页,编辑
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