[精选]染整工艺原理4直接染料染色24109.pptx

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1、笃学尚行，止于至善！染整工艺原理任课教师：许长海 任课教师：许长海 教授 教授办 办 公 公 室：纺服 室：纺服B401 B401邮 邮 箱：箱：changhai_ changhai_电 电 话：话：13812535206 13812535206答疑时间：周二 答疑时间：周二14:00-15:30 14:00-15:30 周四 周四14:00-15:30 14:00-15:30 其他时间（预约）其他时间（预约）曲 水 流 觞 生 态 校 园！第三章 直接染料染色概述直接染料的结构与性能的关系直接染料的稳定性直接染料的染色方法直接染料的固色后处理直接染料的染色原理与工艺分析曲 水 流 觞 生 态

2、 校 园！概述直接染料出现之前靛蓝及其它天然染料棉染色工艺麻烦合成染料应用初始阶段棉需媒染剂处理才能上染第一個合成的直接染料刚果红（Congo red）Paul Bottiger，1884年属於偶氮染料溶于水无需用媒染剂处理曲 水 流 觞 生 态 校 园！概述直接染料的优点使用方便价格便宜色谱齐全能染纤维素纤维、蛋白质纤维直接染料缺点水洗牢度差3级（40皂洗）日晒牢度差除铜盐直接染料（铜盐后处理染料）6级以上外，其它直接染料34级用途棉针织、丝绸、粘胶染色（牢度比棉高1/21级）曲 水 流 觞 生 态 校 园！第三章 直接染料染色概述直接染料的结构与性能的关系直接染料的稳定性直接染料的染色方法

3、直接染料的固色后处理直接染料的染色原理与工艺分析曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的结构与性能的关系含有水溶性基团可溶于水分子大，有较长的共轭双键极性引力大芳环的线性共平面结构范德华力大有生成氢键的基团（OH、NH2等）氢键作用有一定的亲疏比水溶性基团（SO3Na等）太多，直接性降低染料的聚集性分子大，直线型，芳环同平面 聚集倾向大曲 水 流 觞 生 态 校 园！第三章 直接染料染色概述直接染料的结构与性能的关系直接染料的稳定性直接染料的染色方法直接染料的固色后处理直接染料的染色原理与工艺分析曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的稳定性酸稳定性染蛋白质纤维要求pH29不变色邻、对位有

4、胺基的偶氮染料稳定性差例如：刚果红对酸敏感，已不用作染色用此原理，一些染料如刚果红（pH35兰红）等被用作酸碱指标剂醌式结构，色深效应曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的稳定性碱稳定性染纤维素纤维要求pH410不变色邻对位有OH的偶氮染料稳定性差酸性橙 I酸性橙 II曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的稳定性对还原剂的稳定性还原剂剥色拔染印花（某些偶氮染料偶氮基稳定）曲 水 流 觞 生 态 校 园！第三章 直接染料染色概述直接染料的结构与性能的关系直接染料的稳定性直接染料的染色方法直接染料的固色后处理直接染料的染色原理与工艺分析曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的染色方法浸染

5、（散纤、纱、织物卷染）常规染法工艺流程染色水洗（固色）水洗 工艺处方染料：x%（如中等深度0.2 1）NaCI：促染剂，10 30 g/L，分数次加（Na2SO4减半）平平加O：匀染剂，0.2 0.5 g/L纯碱：软化剂，少量浴比：1:201:40 高温染法 110120 增加移染，缓慢升温 匀染困难的染料碱性、高温、纤维易氧化 加酸性物质，如(NH4)2SO4以减弱OH 染料在高温下易还原 加温和氧化剂（防染盐S）曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的染色方法轧染浸轧染液 汽蒸 水洗（固色）烘干处方：x浸x轧轧余率染液温度4080 开车冲淡率x%25%直接性高，冲淡率高4080 38分钟

6、固色剂r，冰醋酸硫酸铜，冰醋酸，铬盐等轧染时轧液内一般含有染料、纯碱(或磷酸三钠)0.51.0g/L，润湿剂25g/L曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的染色方法直接染料染色须注意的问题化料（水质影响）化料用软水或加纯碱、磷酸三钠等1-3g/L，必要时高温沸煮 C.I.Direct Green 6 对硬水敏感 C.I.Direct Green 8 遇铁变兰且暗 C.I.Direct Green 12 遇铁变兰且暗染色工艺控制电解质（盐）加NaCl（或Na2SO4）促染 用量10 30 g/L，中途加入温度 不同染料控制不同的升温速度 低温染料：70 以下 中温染料：70-80 高温料：分

7、段沸染曲 水 流 觞 生 态 校 园！第三章 直接染料染色概述直接染料的结构与性能的关系直接染料的稳定性直接染料的染色方法直接染料的固色后处理直接染料的染色原理与工艺分析曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的固色后处理固色机理封闭染料的水溶性基团与染料形成低水溶性的金属离子络合物在纤维表面形成立体网状的聚合物薄膜封闭染料与纤维反应发生交联，形成高度多元化交联网状体系固色剂及固色工艺固色以阳离子型固色剂为主，其它有金属盐固色等，但应用不多主要讨论阳离子型固色剂曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的固色后处理阳离子合成树脂固色剂Y结构 双氰胺-甲醛树脂缩合物（P80）属非环保品原理 封闭水

8、溶基、成膜效果 湿牢度可提高1-1.5级(达三级)固色前后色光有变化，但影响不太显著曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的固色后处理阳离子合成树脂固色剂M结构 固Y与铜盐如醋酸铜作用制成原理 封闭水溶基、成膜、可生成金属络合物效果 湿牢度可达4级，但变色大曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的固色后处理阳离子合成树脂固色工艺(举例)固色剂Y（M）：0.8-1.2%（5-20g/L）HAc（20%）：0.6-1.0%T：50-60 t：15-25min固后可不经水洗曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的固色后处理反应型固色剂结构以环氧氯丙烷为反应性基团，与胺、醚、羧酸、酰胺等反应而制

9、得的聚合物该类为反应性无醛固色剂，目前使用较广泛原理封闭水溶基、成膜、与纤维、染料或自反应交联成膜效果基本能达到Y、M牢度，变色性较小，环保型曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的固色后处理反应型固色剂工艺固色剂0.5-2%pH：5-6T：40-60t：20-30min其它类型固色剂用二乙烯三胺和环氧氯丙烷反应、再经芳胺盐醚化的固色剂(TCD-K)用二烯丙基二甲基氯化胺聚合的季胺高聚物无醛固色剂(GS)曲 水 流 觞 生 态 校 园！第三章 直接染料染色概述直接染料的结构与性能的关系直接染料的稳定性直接染料的染色方法直接染料的固色后处理直接染料的染色原理与工艺分析曲 水 流 觞 生 态 校

10、 园！直接染料的染色原理与工艺分析温度效应盐效应直接染料的应用分类直接染料和纤维的结合状态曲 水 流 觞 生 态 校 园！温度效应温度度对上染百分率的影响直接染料结构差异大，温度对上染百分率影响较大提高温度会降低染料的平衡上染百分率曲 水 流 觞 生 态 校 园！温度效应温度对扩散速率的影响直接染料扩散速率和半染色时间的差异大扩散系数高低相差可达100倍以上升高温度，扩散系数增加对于扩散速率低、上染比较缓慢的染料，需要提高染色温度，以获得较高的上染速率和上染百分率染料 半染时间，min（粘胶丝）扩散系数，108cm2/min（粘胶片）直接橙R 0.11 180直接坚牢橙G 0.07 156直接

11、橘黄G 0.26 90直接红2B 0.8 30直接桃红B 1.7 15.2直接天蓝FF 15.9 8.0直接坚牢蓝2BN24.1 5.1直接绿BL 55 1.73直接坚牢橙AG 155 0.71曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料染色原理与工艺分析影响扩散速率的因素（回顾复习）抽伸率抽伸增加，取向度增加，孔隙直径变小，扩散速率下降纤维表皮结构粘胶表皮取向度铜氨表皮取向度，扩散速率反之截面形状粘胶：圆锯齿形，表面积大，吸附速率高，扩散速率低铜氨：圆形，表面积小，吸附速率低，扩散速率高大，吸附速率高，扩散速率低染料聚集度聚集度大，扩散速率低曲 水 流 觞 生 态 校 园！温度效应温度对扩散速率

12、的影响提高染色温度可以提高扩散速率 纤维溶胀，孔隙大 染料聚集度低 低 染料分子动能大，具有活化能的分子个数增加温度对拼色工艺的影响选同类直接染料拼色上染百分率单独上染百分率低温时更显著（原因不很清楚），可能是不同染料分子在染液中聚集引起曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应盐的促染作用加盐使染料上染率显著增加在阴离子染料染带负电的纤维的染色系统中普遍存在促染作用对水溶性大的染料作用明显促染作用对含负离子多的纤维更为明显(铜氨纤维素)盐效应是控制直接染料上染的重要方法曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应盐的促染作用原理盐的加入所产生的电荷效应显著地改变了染料离子接近带电纤维的位能阻提高溶液中

13、的Na，减少与纤维界面Na差，从而减少D 向纤维表面运动的能阻as=Dz Naz，Na 增加，as 增加，当T一定时，亲和力为定值，因此af增加，上染百分率升高电解质的水合作用曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应电荷效应的唐能模型假设一在某一距离（l）内，电位为定值，超过l距离（rl），0假设二 PQR为等电位双电层，QR为该双电层和溶液本体的交界线，它可作为一半透膜，即：唐能膜溶液中离子可以透过唐能膜，纤维所带电荷不能透过唐能膜曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应电荷效应的唐能模型膜外离子浓度：Nas、Dz-s膜内离子浓度：Nai、Dz-i X为纤维表面所带电荷，n为膜内单位重量纤维所带

14、X电荷数，V为单位重量纤维的唐能膜内体积Na和Dz-的位能=化学位电位电化学位曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应 平衡时：D 为负值，故NaiNas平衡时：注：1.稀溶液aNa Na，aDz-Dz-2.F：法拉第电量，D：唐能电位 3.膜内外钠离子的电化学位 膜内外染料阴离子的电化学位曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应电荷效应的唐能模型唐能膜内外离子浓度关系式平衡时莫内呈电中性求各种离子浓度关系曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应直接染料对纤维的亲和力Dz-f、Dz-s可以直接测得染液中的钠离子电中性原则纤维上的钠离子电中性原则唐能平衡曲 水 流 觞 生 态 校 园！盐效应直接染料对

15、纤维的亲和力线性关系式同一染料在同一温度下染不同纤维素纤维，基本相同同一染料染同一纤维素纤维，温度升高，下降斜率为1纤维素的染料可及容积（V）曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料的应用分类依据扩散速率或匀染性根据染色性能的不同，SDC分类法/英国染色者协会将直接染料分成三类 A类染料：匀染性染料 B类染料：盐效应染料 C类染料：温度效应染料染料性能 A类 B类 C类分子结构 简单、小 复杂、大、磺酸基多 复杂、大聚集倾向 小 大 大上染速率 大 小 小亲和力 小 大 大染色率 差 好 好匀染性 好 差 差曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料和纤维的结合状态证据吡啶能溶解纤维上的染料物理

16、吸附染料吸附取向与纤维素大分子取向一致氢键学说 纤维素羟基封闭后（酯化、醚化），直接染料上染能力降低，氢键占重要地位色散力（范氏力）学说 纤维素羟基与水分子结合牢固，染料难以取代水分子 染料芳环大，共轭双键多，偶极基团(酰胺等)多，直接性高，范氏力结合重要染着状态推定方法二色性系数 偏振光振动面与纤维轴平行或垂直时，染料染色后沉淀重金属呈现不同的颜色 D=K/K（吸收强度之比与波长无关，为定值，仅与排列状态有关）D，染料/纤维，染料取向度高；D=1，染料-纤维杂乱曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料和纤维的结合状态 Pfeil认为染料在纤维内部聚集聚染在纤维上吸收光谱变化与在染液中一致，聚

17、集使最大吸收波长（max）降低染料中的氢键和芳环同平面结构都有利于D聚集，直接性高 Daruwalla通过H随染色浓度的变化断定染色与纤维存在三种结合状态：只有少量比较强的位置吸附染料：单分子层吸附：多分子层吸附曲 水 流 觞 生 态 校 园！直接染料和纤维的结合状态推断直接染料是沿着纤维大分子链取向并通过氢键吸附在纤维的微晶体表面的,且偶极引力和色散力也起着重要作用曲 水 流 觞 生 态 校 园！作业试述温度对直接染料上染速率和平衡上染百分率的影响，如何利用温度效应来控制上染？直接染料染棉时，提高织物耐洗色牢度的方法有哪些？直接染料染棉时，如何利用温度效应来控制染料上染？直接染料与纤维素纤维

18、以何种状态结合，有何证据？曲 水 流 觞 生 态 校 园！试验报告及要求报告分四部分第一部分：前言介绍实验的背景及相关知识说明做这个实验的目的在试验前完成第二部分：试验实验药品实验方法第三部分：结果与讨论图、表或样品结合所学理论对数据进行解析第四部分：结论总结本次实验曲 水 流 觞 生 态 校 园！试验报告及要求报告要求独立完成雷同扣50%成绩数据、图表、样品等完整曲 水 流 觞 生 态 校 园！谢 谢！笃学尚行止于至善曲 水 流 觞 生 态 校 园！9、静夜四无邻，荒居旧业贫。5 月-235 月-23Sunday,May 21,2023 10、雨中黄叶树，灯下白头人。05:24:1505:2

19、4:1505:245/21/2023 5:24:15 AM 11、以我独沈久，愧君相见频。5 月-2305:24:1505:24May-2321-May-23 12、故人江海别，几度隔山川。05:24:1505:24:1505:24Sunday,May 21,2023 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。5 月-235 月-2305:24:1505:24:15May 21,2023 14、他乡生白发，旧国见青山。21 五月 20235:24:15 上午05:24:155 月-23 15、比不了得就不比，得不到的就不要。五月 235:24 上午5 月-2305:24May 21,2023 16、行动出

20、成果，工作出财富。2023/5/21 5:24:1505:24:1521 May 2023 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。5:24:15 上午5:24 上午05:24:155 月-23 9、没有失败，只有暂时停止成功！。5 月-235 月-23Sunday,May 21,2023 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。05:24:1505:24:1505:245/21/2023 5:24:15 AM 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5 月-2305:24:1505:24May-2321-May-23 12、世间成事，

21、不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。05:24:1505:24:1505:24Sunday,May 21,2023 13、不知香积寺，数里入云峰。5 月-235 月-2305:24:1505:24:15May 21,2023 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。21 五月 20235:24:15 上午05:24:155 月-23 15、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 235:24 上午5 月-2305:24May 21,2023 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/21 5:24:1505:24:1521 May 2023 17、空山新雨后，天气晚来秋。5

22、:24:15 上午5:24 上午05:24:155 月-23 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。5 月-235 月-23Sunday,May 21,2023 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。05:24:1505:24:1505:245/21/2023 5:24:15 AM 11、越是没有本领的就越加自命不凡。5 月-2305:24:1505:24May-2321-May-23 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。05:24:1505:24:1505:24Sunday,May 21,2023 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5 月-235 月-2305:24:1505

23、:24:15May 21,2023 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。21 五月 20235:24:15 上午05:24:155 月-23 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。五月 235:24 上午5 月-2305:24May 21,2023 16、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/21 5:24:1505:24:1521 May 2023 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。5:24:15 上午5:24 上午05:24:155 月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 谢 您 的 下 载 观 看专家告诉