活性染料染色.ppt
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1、活性染料染色活性染料染色主要内容:主要内容:n n活性染料的结构特点及分类活性染料的结构特点及分类n n活性染料的染色过程及固色原理活性染料的染色过程及固色原理n n活性染料染纤维素纤维的方法及工艺活性染料染纤维素纤维的方法及工艺n n活性染料对其他纤维的染色活性染料对其他纤维的染色重点内容:重点内容:n n活性染料的结构特点及分类活性染料的结构特点及分类n n影响活性染料固色率的因素影响活性染料固色率的因素n n活性染料染纤维素纤维的方法及其工艺活性染料染纤维素纤维的方法及其工艺一、概述一、概述1、定义:、定义:活性染料溶于水,染料分子上含有活性基活性染料溶于水,染料分子上含有活性基团,能在
2、一定条件下与纤维素纤维中的羟团,能在一定条件下与纤维素纤维中的羟基、蛋白质纤维中的氨基发上反应生成共基、蛋白质纤维中的氨基发上反应生成共价键结合上染。价键结合上染。2 2、活性染料的特点:、活性染料的特点:、活性染料的特点:、活性染料的特点:n n溶于水,使用方便溶于水,使用方便溶于水,使用方便溶于水,使用方便n n匀染性好匀染性好匀染性好匀染性好n n皂洗牢度和湿牢度高皂洗牢度和湿牢度高皂洗牢度和湿牢度高皂洗牢度和湿牢度高n n染色鲜艳度高染色鲜艳度高染色鲜艳度高染色鲜艳度高n n生产工艺简单,价格便宜生产工艺简单,价格便宜生产工艺简单,价格便宜生产工艺简单,价格便宜n n沾色少沾色少沾色少
3、沾色少3 3、存在的不足:、存在的不足:、存在的不足:、存在的不足:n n固色率不高,影响染料的利用率固色率不高,影响染料的利用率固色率不高,影响染料的利用率固色率不高,影响染料的利用率n n盐的用量大盐的用量大盐的用量大盐的用量大n n日晒牢度较差日晒牢度较差日晒牢度较差日晒牢度较差4、活性染料的结构特点、活性染料的结构特点通式:通式:通式:通式:W-D-B-RW-D-B-R其中:其中:其中:其中:WW表示水溶性基团表示水溶性基团表示水溶性基团表示水溶性基团 DD表示染料母体或发色体表示染料母体或发色体表示染料母体或发色体表示染料母体或发色体 B B表示连接基表示连接基表示连接基表示连接基
4、R R表示活性基表示活性基表示活性基表示活性基活性染料染色活性染料染色(1 1)水溶性:在母体染料中一般有)水溶性:在母体染料中一般有)水溶性:在母体染料中一般有)水溶性:在母体染料中一般有1313个磺酸基做为个磺酸基做为个磺酸基做为个磺酸基做为水溶性基团,有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯水溶性基团,有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯水溶性基团,有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯水溶性基团,有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。基作为水溶性基团。基作为水溶性基团。基作为水溶性基团。(2 2)母体:影响染料的颜色、亲和力、日晒牢度、)母体:影响染料的颜色、亲和力、日晒牢度、)母体
5、:影响染料的颜色、亲和力、日晒牢度、)母体:影响染料的颜色、亲和力、日晒牢度、扩散性等。扩散性等。扩散性等。扩散性等。较好的扩散性和较低的直接性较好的扩散性和较低的直接性较好的扩散性和较低的直接性较好的扩散性和较低的直接性(匀染和透染性能;未染着的染料、水解染料的洗除(匀染和透染性能;未染着的染料、水解染料的洗除(匀染和透染性能;未染着的染料、水解染料的洗除(匀染和透染性能;未染着的染料、水解染料的洗除性)性)性)性)一般为简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。一般为简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。一般为简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。一般为简单的直接染料和酸性染料作为母体的
6、结构。(3 3)连接基)连接基)连接基)连接基B B:活性基:活性基:活性基:活性基染料母体芳环相连。染料母体芳环相连。染料母体芳环相连。染料母体芳环相连。有些染料没有连接基,活性基直接连接在染料母有些染料没有连接基,活性基直接连接在染料母有些染料没有连接基,活性基直接连接在染料母有些染料没有连接基,活性基直接连接在染料母体上。体上。体上。体上。连接基对染料的反应性和染料连接基对染料的反应性和染料连接基对染料的反应性和染料连接基对染料的反应性和染料纤维键的纤维键的纤维键的纤维键的稳定性也有一定的影响。稳定性也有一定的影响。稳定性也有一定的影响。稳定性也有一定的影响。(4 4)活性基团)活性基团
7、)活性基团)活性基团R R:主要影响染料的反应性及染料:主要影响染料的反应性及染料:主要影响染料的反应性及染料:主要影响染料的反应性及染料纤维键的稳定性。决定类别和染色工艺。纤维键的稳定性。决定类别和染色工艺。纤维键的稳定性。决定类别和染色工艺。纤维键的稳定性。决定类别和染色工艺。活性染料染色活性染料染色根据活性基团的不同分类根据活性基团的不同分类根据活性基团的不同分类根据活性基团的不同分类1 1、X X型:二氯均三嗪型型:二氯均三嗪型型:二氯均三嗪型型:二氯均三嗪型n n活性基团上有两个氯原子,活性强活性基团上有两个氯原子,活性强活性基团上有两个氯原子,活性强活性基团上有两个氯原子,活性强n
8、 n室温下就可以与纤维素纤维反应室温下就可以与纤维素纤维反应室温下就可以与纤维素纤维反应室温下就可以与纤维素纤维反应n n染液稳定性差,易水解损失,固色率低染液稳定性差,易水解损失,固色率低染液稳定性差,易水解损失,固色率低染液稳定性差,易水解损失,固色率低n n固色用固色用固色用固色用NaNa2 2COCO3 3(弱碱)(弱碱)(弱碱)(弱碱)2 2、K K型:一氯均三嗪型型:一氯均三嗪型型:一氯均三嗪型型:一氯均三嗪型n n活性基团上有一个氯原子,活性低活性基团上有一个氯原子,活性低活性基团上有一个氯原子,活性低活性基团上有一个氯原子,活性低n n较高温度下才能与纤维素纤维反应较高温度下才
9、能与纤维素纤维反应较高温度下才能与纤维素纤维反应较高温度下才能与纤维素纤维反应n n染液稳定性好,不易水解损失染液稳定性好,不易水解损失染液稳定性好,不易水解损失染液稳定性好,不易水解损失n n固色用固色用固色用固色用NaOHNaOH(强碱)(强碱)(强碱)(强碱)3 3、F F型:二氟一氯嘧啶(氯带嘧啶活性基)型:二氟一氯嘧啶(氯带嘧啶活性基)型:二氟一氯嘧啶(氯带嘧啶活性基)型:二氟一氯嘧啶(氯带嘧啶活性基)n n该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型n n反应活性介于反应活性介于反应活性介于反应活性
10、介于K K型和型和型和型和X X型之间型之间型之间型之间4 4、KNKN型:乙烯砜型型:乙烯砜型型:乙烯砜型型:乙烯砜型 染色时在碱性条件下可以生成反应性的乙烯砜基。染色时在碱性条件下可以生成反应性的乙烯砜基。染色时在碱性条件下可以生成反应性的乙烯砜基。染色时在碱性条件下可以生成反应性的乙烯砜基。D-SOD-SO2 2-CH-CH2 2CHCH2 2-OSO-OSO3 3NaNan n反应活性介于反应活性介于反应活性介于反应活性介于K K型和型和型和型和X X型之间型之间型之间型之间5 5、RNRN型:双活性型:双活性型:双活性型:双活性三、活性染料的染色过程三、活性染料的染色过程(一)上染(
11、一)上染(一)上染(一)上染n n染料的吸附染料的吸附染料的吸附染料的吸附n n染料的扩散染料的扩散染料的扩散染料的扩散(二)固色(二)固色(二)固色(二)固色n n染料与纤维发生反应形成共价键结合染料与纤维发生反应形成共价键结合染料与纤维发生反应形成共价键结合染料与纤维发生反应形成共价键结合(三)皂洗后处理(三)皂洗后处理(三)皂洗后处理(三)皂洗后处理n n洗去未反应的染料洗去未反应的染料洗去未反应的染料洗去未反应的染料n n洗去水解的染料洗去水解的染料洗去水解的染料洗去水解的染料(一)、上染(一)、上染(一)、上染(一)、上染 (1)(1)亲和力低亲和力低亲和力低亲和力低活性染料的分子结
12、构比较简单,染料与纤维素间的范德华活性染料的分子结构比较简单,染料与纤维素间的范德华活性染料的分子结构比较简单,染料与纤维素间的范德华活性染料的分子结构比较简单,染料与纤维素间的范德华力和氢键力较小力和氢键力较小力和氢键力较小力和氢键力较小(2 2)盐效应)盐效应)盐效应)盐效应A A、促染、促染、促染、促染n n纤维素纤维带负电,纤维素纤维带负电,纤维素纤维带负电,纤维素纤维带负电,NaNa+受纤维电荷吸引力;受纤维电荷吸引力;受纤维电荷吸引力;受纤维电荷吸引力;n n染料阴离子接近纤维表面染料阴离子接近纤维表面染料阴离子接近纤维表面染料阴离子接近纤维表面所受斥力大为减弱所受斥力大为减弱所受
13、斥力大为减弱所受斥力大为减弱促染作用。促染作用。促染作用。促染作用。n n-SO-SO3 3越多越多越多越多,盐效应越明显。,盐效应越明显。,盐效应越明显。,盐效应越明显。促染既能提高染料的上染百分率,也能提高固色率。促染既能提高染料的上染百分率,也能提高固色率。促染既能提高染料的上染百分率,也能提高固色率。促染既能提高染料的上染百分率,也能提高固色率。B、注意盐的用量不能过高,也不能加、注意盐的用量不能过高,也不能加入过快。入过快。n n盐量盐量过多:染料容易聚集沉淀,不利过多:染料容易聚集沉淀,不利于上染。于上染。n n加入过快加入过快:随着盐量的增加,上染速:随着盐量的增加,上染速率也增
14、加,容易出现染色不匀的现象,率也增加,容易出现染色不匀的现象,最好采用分批加盐最好采用分批加盐。(二)固色(二)固色(二)固色(二)固色固色效果:固色效果:固色效果:固色效果:固色率固色率固色率固色率染料与纤维发生共价键结合的染料染料与纤维发生共价键结合的染料染料与纤维发生共价键结合的染料染料与纤维发生共价键结合的染料量占投入染料总量的百分率。量占投入染料总量的百分率。量占投入染料总量的百分率。量占投入染料总量的百分率。反应历程:反应历程:反应历程:反应历程:(1 1)亲核取代反应)亲核取代反应)亲核取代反应)亲核取代反应(2 2)亲核加成反应)亲核加成反应)亲核加成反应)亲核加成反应反应条件
15、:碱剂反应条件:碱剂反应条件:碱剂反应条件:碱剂(1 1)亲核取代反应)亲核取代反应)亲核取代反应)亲核取代反应Cell-OH+OHCell-OH+OH-Cell-O Cell-O-+H+H2 2OO(2)亲核加成反应)亲核加成反应(3)活性染料的水解反应)活性染料的水解反应n n水分子在碱的作用下逐步离解成水分子在碱的作用下逐步离解成水分子在碱的作用下逐步离解成水分子在碱的作用下逐步离解成OHOH-,OHOH-作为作为作为作为亲核试剂与活性基反应,生成一种羟基化合物而亲核试剂与活性基反应,生成一种羟基化合物而亲核试剂与活性基反应,生成一种羟基化合物而亲核试剂与活性基反应,生成一种羟基化合物而
16、失去染料的活性,该反应称为染料的水解。失去染料的活性,该反应称为染料的水解。失去染料的活性,该反应称为染料的水解。失去染料的活性,该反应称为染料的水解。其反应如下:其反应如下:其反应如下:其反应如下:n n染色时,随着碱剂的加入,水中染色时,随着碱剂的加入,水中染色时,随着碱剂的加入,水中染色时,随着碱剂的加入,水中OHOH-的浓度提高,的浓度提高,的浓度提高,的浓度提高,染料的水解作用加剧,水解染料增多。染料的水解作用加剧,水解染料增多。染料的水解作用加剧,水解染料增多。染料的水解作用加剧,水解染料增多。(染料的利用率将会降低,难得染得深色。)(染料的利用率将会降低,难得染得深色。)(染料的
17、利用率将会降低,难得染得深色。)(染料的利用率将会降低,难得染得深色。)n n被水解的染料不仅部分或彻底的失去了与纤维固着被水解的染料不仅部分或彻底的失去了与纤维固着被水解的染料不仅部分或彻底的失去了与纤维固着被水解的染料不仅部分或彻底的失去了与纤维固着的活性,但是具有与活性染料相近的亲和力,可被的活性,但是具有与活性染料相近的亲和力,可被的活性,但是具有与活性染料相近的亲和力,可被的活性,但是具有与活性染料相近的亲和力,可被纤维吸附成为浮色的一部分。纤维吸附成为浮色的一部分。纤维吸附成为浮色的一部分。纤维吸附成为浮色的一部分。n n控制条件,使反应朝着有利于固着的方向发展,避控制条件,使反应
18、朝着有利于固着的方向发展,避控制条件,使反应朝着有利于固着的方向发展,避控制条件,使反应朝着有利于固着的方向发展,避免染料的水解,是制定活性染料染色工艺的免染料的水解,是制定活性染料染色工艺的免染料的水解,是制定活性染料染色工艺的免染料的水解,是制定活性染料染色工艺的关键关键关键关键。活性染料染色活性染料染色1 1、染料性质的影响、染料性质的影响、染料性质的影响、染料性质的影响n n(1 1)染料反应性的影响)染料反应性的影响)染料反应性的影响)染料反应性的影响n n(2 2)染料亲和力的影响)染料亲和力的影响)染料亲和力的影响)染料亲和力的影响n n(3 3)染料扩散性的影响)染料扩散性的影
19、响)染料扩散性的影响)染料扩散性的影响2 2、染色工艺条件的影响、染色工艺条件的影响、染色工艺条件的影响、染色工艺条件的影响n n(1 1)PHPH值值值值n n(2 2)固色温度)固色温度)固色温度)固色温度n n(3 3)时间)时间)时间)时间n n(4 4)浴比)浴比)浴比)浴比n n(5 5)中性电解质)中性电解质)中性电解质)中性电解质活性染料染色活性染料染色(1 1)染料反应性的影响)染料反应性的影响)染料反应性的影响)染料反应性的影响n n反应性不同,其固色率也不同反应性不同,其固色率也不同反应性不同,其固色率也不同反应性不同,其固色率也不同n n活性染料的反应性越高,染色的固色
20、率越大,但活性染料的反应性越高,染色的固色率越大,但活性染料的反应性越高,染色的固色率越大,但活性染料的反应性越高,染色的固色率越大,但水解速率也随之增大水解速率也随之增大水解速率也随之增大水解速率也随之增大n n提高提高提高提高活性染料的反应性不一定能提高固色率,活性染料的反应性不一定能提高固色率,活性染料的反应性不一定能提高固色率,活性染料的反应性不一定能提高固色率,有时甚至会降低固色率有时甚至会降低固色率有时甚至会降低固色率有时甚至会降低固色率(2 2)染料亲和力的影响)染料亲和力的影响)染料亲和力的影响)染料亲和力的影响n n染料的上染是固色的前提染料的上染是固色的前提染料的上染是固色
21、的前提染料的上染是固色的前提n n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固色率也越高固色率也越高n n染料的亲和力过大,染料的扩散性差,影响染料染料的亲和力过大,染料的扩散性差,影响染料染料的亲和力过大,染料的扩散性差,影响染料染料的亲和力过大,染料的扩散性差,影响染料的固色率,同时水解后粘附在纤维上的染料也不的固色率,同时水解后粘附在纤维上的染料也不的固色率,同时水解后粘附在纤维上的染料也不的固色率,同时水解后粘附在纤维上的染料也不易除去。
22、易除去。易除去。易除去。(3)染料扩散性的影响)染料扩散性的影响n n染料扩散性好,染料在纤维上的分布越染料扩散性好,染料在纤维上的分布越均匀,染料与纤维发生键合的概率越高,均匀,染料与纤维发生键合的概率越高,固色率越高。固色率越高。活性染料染色活性染料染色(1)染液的)染液的PH值值n n当染料的当染料的当染料的当染料的pHpH值提高,碱性增强,染料的反应性增值提高,碱性增强,染料的反应性增值提高,碱性增强,染料的反应性增值提高,碱性增强,染料的反应性增加,固色率和水解速率同时增加,并且水解的速加,固色率和水解速率同时增加,并且水解的速加,固色率和水解速率同时增加,并且水解的速加,固色率和水
23、解速率同时增加,并且水解的速率比固色速率的增加更加明显,固色率反而降低。率比固色速率的增加更加明显,固色率反而降低。率比固色速率的增加更加明显,固色率反而降低。率比固色速率的增加更加明显,固色率反而降低。因此染色时,为保证染料正常固色,对反应性强因此染色时,为保证染料正常固色,对反应性强因此染色时,为保证染料正常固色,对反应性强因此染色时,为保证染料正常固色,对反应性强的染料,宜弱碱固色,反之,强碱固色。的染料,宜弱碱固色,反之,强碱固色。的染料,宜弱碱固色,反之,强碱固色。的染料,宜弱碱固色,反之,强碱固色。(2 2)固色温度)固色温度)固色温度)固色温度n n温度升高,反应速度提高,但水解
24、速度也提高,温度升高,反应速度提高,但水解速度也提高,温度升高,反应速度提高,但水解速度也提高,温度升高,反应速度提高,但水解速度也提高,固色率降低固色率降低固色率降低固色率降低n n温度升高,平衡上染百分率将降低,也影响固色温度升高,平衡上染百分率将降低,也影响固色温度升高,平衡上染百分率将降低,也影响固色温度升高,平衡上染百分率将降低,也影响固色率率率率n n因此要选择合适的温度因此要选择合适的温度因此要选择合适的温度因此要选择合适的温度n n达到要求的上染率达到要求的上染率达到要求的上染率达到要求的上染率n n水解不严重水解不严重水解不严重水解不严重(3 3)时间)时间)时间)时间n n
25、对反应性较弱的染料,适当延长固色时间,对反应性较弱的染料,适当延长固色时间,对反应性较弱的染料,适当延长固色时间,对反应性较弱的染料,适当延长固色时间,可以提高固色率。可以提高固色率。可以提高固色率。可以提高固色率。(4 4)浴比)浴比)浴比)浴比n n在保证上染率的基础上,尽量减小浴比,有在保证上染率的基础上,尽量减小浴比,有在保证上染率的基础上,尽量减小浴比,有在保证上染率的基础上,尽量减小浴比,有利于染色、固色利于染色、固色利于染色、固色利于染色、固色n n一般一般一般一般1:151:201:151:20n n但染色浴比过小会影响染色的匀染性但染色浴比过小会影响染色的匀染性但染色浴比过小
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- 活性染料 染色
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