纺织品染印原理2015第二章染色基本理论.pptVIP

纺织品染印原理 巩继贤 TelE-mail：gongjixian@126.com 天津工业大学纺织学院轻化工程系 第二章 染色基本理论 染料从染液向纤维转移的趋势和程度 染料上染纤维的速度及经历的过程 染料对纤维的上染过程 染料对纤维的上染过程 染色本质上是染料和纤维在特定介质环境中的的相互作用 介质中染料的状态 介质中纤维的状态 介质环境的因素 温度 pH 助剂：盐、表面活性剂 染色基本理论 染料在水溶液中的状态 纤维在水溶液中的状态 染料在纤维上的吸附 染料在纤维中的扩散 上染过程的几个阶段 染色基本理论 染料在水溶液中的状态 纤维在水溶液中的状态 染料在纤维上的吸附 染料在纤维中的扩散 染料在水溶液中的状态 染料上染纤维要通过一定的染色介质来完成，染料在介质中的存在状态直接影响染色的速度和程度。 纤维中的微隙很小，只有单分子或离子状态的染料才能顺利进入纤维内部。染料分子的尺寸与其在纤维上的可及度有很大关系。 染料在水溶液中的状态 染料在水溶液中的存在状态 溶于水 与水形成水合离子或水合分子，形成染料水溶液。 直接染料 活性染料 酸性染料 阳离子染料 还原染料隐色体 硫化染料隐色体 染料在水溶液中的状态 染料在水溶液中的存在状态 不溶于水 不溶于水，以颗粒状态分散在水中，形成染料的水分散液，即悬浮液。 不含离子基团或极性基的染料：还原染料、硫化染料 含非离子极性基的染料：分散染料 染料在水溶液中的状态 染料的溶解 原因 染料溶于水是由于染料受到极性水分子的作用，使得染料分子间作用力减弱或拆散。 结果 离子型染料溶解后形成水合离子，非离子型染料溶解后形成水合分子。 染料在水溶液中的状态 染料的溶解 染料的电离 离子基一般都是强的电离基，习惯上称之为水溶性基团，其中以磺酸基应用最广。 染料的水溶性基团在水中发生电离，生成染料阴离子和金属阳离子。 染料在水溶液中的状态 染料的溶解 染料溶解的影响因素 染料本身的结构 含离子型极性基团的染料能溶于水 温度 染料的溶解度一般随温度的升高而升高。 电解质 溶液中中性电解质的存在常使染料溶解度降低。 助溶剂 尿素 表面活性剂 染料在水溶液中的状态 染料的聚集 原因 染料分子间的疏水部分的氢键和范德华力作用 结果 染料在溶液中发生片状或球状聚集 影响因素 染料结构与浓度 温度 电解质 助剂 染色基本理论 染料在水溶液中的状态 纤维在水溶液中的状态 染料在纤维上的吸附 染料在纤维中的扩散 纤维在水溶液中的状态 纤维在水溶液中的双电层 纤维在水溶液中会获得负电荷 纤维分子中基团的电离 纤维选择吸收溶液中的氢氧根离子 纤维定向吸收水分子 纤维表面的双电层结构 纤维表面所吸附正离子在纤维周围的分布 吸附层：被纤维强烈吸引，纤维与液相相对运动时，不随液相运动 扩散层：受纤维的引力较小，易随液相运动 纤维在水溶液中的状态 Zeta电位（ξ电位） 概念 吸附层和扩散层相对运动而产生的电位差 影响因素 纤维的种类 溶液pH 溶液中电解质 ξ电位与染色 染料与纤维间的作用力：静电引力，分子间力，氢键 染料离子被纤维吸附过程中作用力的变化情况 纤维在水溶液中的状态 纤维的溶胀 纺织纤维都是由线型大分子组成的。大分子排列整齐，定向度高的部分，形成结晶区。大分子排列不整齐，定向度较低的部分称为无定形区。在无定形区分子排列较松弛，有无数空隙分布其中。 纤维分子中含有极性基团(亲水基团)，当纤维与水或水蒸气接触时，纤维就吸收水分，使纤维发生润湿和溶胀。 染色基本理论 染料在水溶液中的状态 纤维在水溶液中的状态 染料在纤维上的吸附 染料在纤维中的扩散 染料在纤维上的吸附 动力/原因 评价指标 吸附模型 影响因素 应用 染料在纤维上的吸附 染料上染纤维的原因/动力 物质由一种相或一种状态转移到另外一种相或一种状态时，必然伴随着化学位的变化。 一个过程可以自动地由高化学位的状态向低化学位的状态转移。两种状态的化学位差值越大，转移的倾向越大。 染料在纤维上的吸附 染料上染纤维的原因/动力 染料在染液中的化学位（μs）和纤维上的化学位（ μf ） ： 比较染料在染液和纤维上的化学位，可以判断染料是否可以有染液向纤维上转移（方向）及转移量的多少（程度） 。 染料在溶液中的化学位高，而在纤维上的化学位低，所以染料可以自动地从溶液转移到纤维上，直至上染平衡。 染料在纤维上的吸附 染料上染纤维的原因/动力 上染平衡 染色初期，染液中染料浓度高，染料在染液中的化学位最大，上染的倾向最大；随着纤维上染料浓度的不断增加，染液中染料浓度的不断降低，染料在染液中的化学位不断降低，染料在纤维中的化学位不断增加；最后染料在纤维上和染液中的化学位相等时，染色