染整工艺原理教材阳离子染料.pptVIP

第八章 Dyeing of Cationic Dyes 阳离子染料染色 阳离子染料——一类色泽浓艳且可电离为带正电荷的色素阳离子和无色阴离子的水溶性染料。 阳离子染料的发展史 第一节 引 言 60年代前 60年代 70年代 70~80 年代 碱性染料：色艳、着色强，主要用于蛋白质纤维，水洗牢度差，日晒牢度极差。 普通型阳离子染料：染色牢度好，对腈纶亲和力高，匀染性差。 X型阳离子染料：匀染性较好。 M型（第三代迁移性）：匀染性优异，适合快速染色。 90年代 E型：色光鲜艳，耐光、耐热等各项牢度优良。溶解性、配伍性好。 分散型 阳离子染料 活性 阳离子染料 功能型 阳离子染料 用阴离子基团（如萘磺酸基等）暂时将染料阳离子封闭，加入分散剂研磨至一定细度。染色时释放出阳离子染料。 阳离子染料中引入活性基团，使染料既具有活性染料的反应特性，又具有阳离子染料的特征，从而增加了对棉织物的上染，可以少用盐。 集染色和功能整理于一体的新型染料，是通过连接基接入功能性整理基，获得如抗菌、防水等效果。 阳离子染料的应用范围 腈纶的专用染料，主要用于腈纶纺织品及其混纺、交织物的染色和印花。 阴离子改性涤纶、阳离子染料可染丙纶。 锦纶、蛋白纤维、腈纶基牛奶蛋白纤维。 隔离型阳离子染料的特点 色泽则不及共轭型鲜艳，得色量也相对较低。 由于隔离型阳离子染 料中阳离子基团与发色体系隔离，染料母体对光、热、酸碱稳定性提高，故其耐晒牢度、耐热性、耐酸碱性较一般共轭型阳离子染料为好。 按染料母体的化学结构可分为偶氮和蒽醌隔离型阳离子染料。 蒽醌类隔离型阳离子染料日晒牢度很高，无烟气褪色现象，但发 色强度不及其他结构染料。如阳离子蓝FGL。 一、腈纶纤维特性 腈纶纤维化学结构 第三节 阳离子染料的染色机理及染色特性 纤维的微结构（超分子结构）——纤维中存在着与纤维轴平行的晶面，而不存在垂直纤维轴的晶面，即纤维大分子排列横向有序，纵向无序，没有真正的晶体存在，存在许多蕴 晶（横向有序的结构）。 二、腈纶的染色原理 离子交换过程，以库仑力相结合； 纤维上的极性基团（如氰基）以及染料分子结构中的多种极性取代基等，以偶极力或诱导力相结合。 三、纤维与染料的染色特性 染料的染色饱和浓度[S]D——能使给定纤维达到饱和吸附所需商品染料的量，以相对于纤维或织物的质量（omf）来表示。 纤维的饱和值[S]f——以相对分子质量为400（纯孔雀绿）、亲和力较高的阳离子染料，在pH值为4.5、100℃、浴比为100：1的条件下，染浴中用足量染料使平衡上染百分率达到95%时，每100g纤维上的染料量来表征（g染料/100g纤维）。 染料的饱和系数f——纤维的染色饱和值与染料的染色饱和值之比。 染料的饱和系数f——阳离子染料的特征系数，与染料的纯度和摩尔质量有关，而与纤维特性或纤维种类无关。 腈纶品种不同，其纤维染色饱和值差异较大。 酸性基团含量多的纤维，染色饱和值高，适合于染浓色和黑色，而染色饱和值低的纤维，适合于染浅淡色。 同一纤维，用不同的阳离子染料染色，获得相同色泽深度时，所用染料量也有差异。 当染料用量超过染料的染色饱和值时，可能引起较重的浮色，降低产品色牢度，同时也降低染料的利用率。 拼色以及使用阳离子缓染剂时，各染料及阳离子缓染剂的用量与其各自的饱和系数的乘积之和不应大于所染纤维的染色饱和值： R为阳离子缓染剂用量，单位为%（omf）；fR为阳离子缓染剂饱和系数；[S]Di为相应阳离子染料的染色饱和值；fi为相应阳离子染料的饱和系数。 四、阳离子染料在腈纶纤维上的吸附 定位的化学吸附，符合Langmuir型吸附。 如染浴中pH值维持恒定，则： 斜率为1/[S]f，从而可求得纤维的染色饱和值。