直接染料的结构与性能的关系（43页珍藏版）

染整工艺原理 教师 徐长海教授 办公室 纺织服装 B401 邮箱 徐 电话咨询时间 周二 14 00 15 30 周四 14 00 15 30 其他时间 预约 第三章 直接染料染色概述 结构与性能的关系直接染料 直接染料 稳定直接染料的染色方法。 直接染料的固色后处理。 概述直接染料的染色原理和工艺。 在直接染料出现之前，靛蓝等天然染料在棉布染色过程中很麻烦。 在合成染料应用初期，棉花需要经过媒染处理才能染色。 刚果红 1884 是一种合成直接染料，是一种偶氮染料。 它易溶于水，不需要用媒染剂处理。 直接染料的优点概述。 便于使用。 便宜的。 完成色谱分析。 可以对纤维素纤维进行染色。 蛋白质纤维。 直接染料的缺点。 耐洗牢度差。 3 级 40 皂洗、日晒牢度差 除铜盐直接染料外，铜盐后加工染料均在 6 级以上，其他直接染料 3、4 号用途 棉针织丝粘胶染色牢度高于棉 1 2 1 级 第三章概述直接染料染色的原理 直接染料结构与性能的关系 直接染料的稳定性 直接染料的染色方法 直接染料的固色与后处理 直接染料的染色原理及工艺分析 结构与性能的关系直接染料 含有水溶性基团 易溶于水 分子大，有长共轭双键，有极性吸引力，芳香环大，线性共面结构，范德华力强，有OH等氢键基团NH2 和其他氢键基团。 直接性减少了染料的聚集。 大的线性芳环分子很容易在同一平面上聚集。 第3章：直接染料染色概述。 直接染料结构与性能的关系。 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及工艺分析。 直接染料的稳定性。 酸稳定性。 蛋白质纤维染色要求pH 2 9且不变色。 邻对位胺基的偶氮染料稳定性较差。 例如，刚果红对酸敏感，不再用于染色。 有些人使用这个原则。 刚果红 pH 3 5 蓝红等染料用作酸碱指示剂。 醌型结构颜色深度效果。 直接染料的稳定性。 纤维素纤维染色的碱稳定性要求pH 4 10。不变色。 邻位、对位带有OH的偶氮染料稳定性较差。 酸性橙I 酸性橙II 直接染料对还原剂的稳定性 还原剂的稳定性 拔染印花 部分偶氮染料 偶氮基稳定性 第三章直接染料染色概述 直接染料结构与性能的关系 直接染料 直接染料稳定性 染色直接染料的方法 固色及后处理 直接染料的染色原理及工艺分析 直接染料的染色方法 散纤维纱线的浸染 织物 卷染 常规染色工艺 染色和水洗 固色和水洗工艺 处方染料 x 例如 中等深度 0 2 1 NaCI 染色促进剂 10 30g L 分次加减半匀染 O 匀染剂 0 2 0 5g L 纯碱软化剂 少量 浴比 1 20 1 40 高温染色法 110 120 增加染料转移，缓慢升温使染料匀染 难染染料。 碱性高温纤维容易氧化。 添加NH4·2SO4等酸性物质，削弱OH。 染料在高温下很容易还原。 添加和氧化剂。 防染盐。 直接染料的染色方法。 轧染、轧染液、汽蒸、水洗、固色、干燥。 轧染时，轧液中一般含有纯碱或磷酸三钠等染料 0 5 1 0g L 润湿剂 2 5g L 直接染料的染色方法 直接染料染色时需要注意的问题 化学原料的水质影响染色效果化学原料 使用软水或添加纯碱 磷酸三钠 钠等 1 3g L 必要时高温煮沸 CI 对硬水敏感 CI 遇铁变蓝、变深 CI 遇铁变蓝、变深 染色过程控制电解质盐 添加 NaCl 或助染剂用量 10 30g L 添加不同温度的染料，控制不同 升温速率： 低温染料 70 中温以下染料 70 80 高温料分段沸腾染色 第三章 直接染料染色概述 结构与关系直接染料的性能 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 染色原理和工艺分析。 直接染料的固色后处理。 固定机构。 封闭染料的水溶性基团与染料形成低水溶性金属离子络合物，在纤维表面形成聚合物薄膜的三维网络。 封闭染料与纤维在反应过程中发生交联，形成高度多样化的交联网络体系。 固色剂和固色工艺。 阳离子固色剂是主要的固色剂。 其他还有金属盐固定等染色培训，但应用并不广泛。 主要讨论阳离子固色剂和直接染料。 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属非环保产品。 其原理是密封水溶性碱和成膜作用。 湿牢度可提高1、1、5级，最高可达3级。固色前后色光有变化，但对直接染料的固色后处理影响较小。 阳离子合成树脂固色剂M结构。 固体Y与铜盐例如乙酸铜反应。 原理：密封水溶性基质。 成膜可生成金属络合物。 效果是湿牢度可达4级。但色变较大。 直接染料的固色后处理。 阳离子合成树脂的固定工艺示例。 固色剂 YM 0 8 1 2 5 20g L HAc 20 0 6 1 0 T 50 60 t 15 25 分钟。 直接染料固色，无需洗涤。 后处理反应型固色剂的结构是以环氧氯丙烷为反应基团与胺醚羧酸酰胺等反应而成的聚合物。此类反应型无甲醛固色剂是目前广泛应用的原理。阻断水溶性基团。 成膜与纤维染料或自反应交联成膜效果基本能达到YM牢度，变色少，环保直接染料固色后处理，反应性固色剂工艺固色剂0 5 2 pH 5 6T 40 60 t 20 30min 其他类型固色剂。 固色剂TCD K，由二乙烯三胺和环氧氯丙烷反应，再与芳香胺盐醚化而成。 由二烯丙基二甲基氯化胺聚合而成的季铵聚合物。 无 醛类固色剂 GS 第三章 直接染料染色概述 直接染料结构与性能的关系 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及工艺分析 直接染料的染色原理直接染料 工艺分析 温度影响 盐影响 直接染料应用分类 直接染料与纤维的结合状态 温度影响 温度对上染率的影响 直接染料结构差异较大 温度对上染率影响较大温度会降低染料的平衡性 上染率 温度影响 温度对扩散速率的影响 直接染料扩散速率与半染时间差异较大。 扩散系数相差可达100倍以上。 扩散系数随温度升高而增加。 对于扩散速度低、染色速度慢的染料，需要提高染色温度。 为获得较高的上染率和上染率，直接染料染色原理及工艺分析，影响扩散率的因素，回顾，牵伸率，牵伸，增加取向度染色培训，增大孔径，降低扩散率，减少纤维皮结构，粘胶皮取向, 铜氨 表皮取向度 扩散速率 反之 截面形状 粘胶圆形 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 吸附速率高 扩散速率低 染料聚集程度 团聚大 扩散速率 低温温度对扩散速率的影响。 提高染色温度可提高扩散速度。 纤维溶胀孔隙大，染料聚集度低。 染料分子动能低，具有活化能的分子数量多。 增加具有活化能的分子数量。 温度对配色过程的影响。 选择同类型的直接染料进行配色。 仅染色百分比在低温下更为显着。 原因还不是很清楚。 可能是染料溶液中不同染料分子的聚集导致了盐效应。 盐的助染作用。 盐的添加显着提高了染色率。 用阴离子染料对带负电的纤维进行染色。 助染作用在体系中是常见的。 对于水溶性高的染料，助染效果明显。 含有较多负离子的纤维，助染效果更明显。 铜氨纤维素盐效应是控制直接染料染色的重要方法。 盐效应。 盐的助染作用原理。 盐的加入产生的电荷效应显着改变了染料离子接近带电纤维的空间能阻，增加了溶液中的Na并减少了与纤维界面的Na差，从而降低了D对纤维表面的能阻当Dz Na z Na随着T的增加而增加时，亲和力是一个恒定值。 因此，af增加，染色率增加。 电解质的水化、盐效应和电荷效应的模型假设电势在一定距离l内为恒定值并超过距离l。 rl 0. 假设PQR 为等势双电层QR 为双电层与溶液体之间的分界线。 可用作半透膜，即唐嫩膜。 溶液中的离子可以穿过膜纤维，而纤维所携带的电荷不能穿过膜。 盐效应。 电荷效应。 唐能模型的膜外离子浓度为 Na s Dz s 膜内离子浓度 Na i Dz iX 为纤维表面携带的电荷 n 为 Dz 的势能、化学势、电化学势电势，盐效应，D 平衡时为负值，故 Na i Na s 处于平衡状态 注 1 稀溶液 aNa Na aDz Dz 2 F 法拉第电荷 D 唐能电势 3 膜内外钠离子电化学势 膜内外电化学势外部染料阴离子、盐效应、唐能模型 唐能膜内外离子浓度关系，莫奈平衡时呈电中性，求各种离子浓度、盐效应之间的关系，直接染料对纤维的亲和力 Dz f Dz s 即可直接测定染料溶液中钠离子的电中性原理。 钠离子在纤维上的电中性原理。 汤能平衡盐的作用。 直接染料对纤维的亲和力呈线性关系。 相同的染料在相同的温度下对不同的纤维素纤维进行染色基本上是相同的染料。 染色同一种纤维素纤维时，温度以1的斜率升降。纤维素的染料可及体积为V。直接染料的应用分类是根据扩散速率或均染性能来分类的。 根据染色性能的不同，英国染色商协会将直接染料分为三类。 A型染料、匀染染料、B型染料、盐效应染料、C型染料、温度效应染料、直接染料与纤维结合状态的证据。 吡啶可以溶解纤维上的染料。 染料的物理吸附。 染料的吸附取向与纤维素大分子的取向一致。 纤维的氢键理论。 羟基被封闭后，直接染料的酯化、醚化作用和染色能力都会降低。 氢键发挥着重要作用。 色散力起着重要作用。 根据范力学理论，纤维素羟基与水分子牢固结合。 染料很难取代水分子。 染料具有芳香环、大的共轭双键和多个偶极基团。 评估多种直接特性（例如酰胺基和高范迪尔力）与重要染色状态相结合的染色状态的方法。 二向色系数。 当偏振光的振动面与纤维轴平行或垂直时，染色后析出的重金属呈现不同的颜色。 DKK 吸收强度比值与波长无关：固定值仅与排列状态D有关。染料纤维的染料取向度高D 1.染料纤维杂乱。 染料与纤维的直接结合状态。 Pfeil 认为染料聚集在纤维和染料内部。 纤维上吸收光谱的变化和染液中的一致聚集，最大限度地提高吸收波长max，减少染料中的氢键和芳香环的共面结构，都有利于D聚集和高方向性。 随着染料浓度的变化，可以得出染料与纤维之间存在三种结合状态。 只有少数相对较强的位置吸附染料单层。 通过吸附的多分子层推断吸附的直接染料和纤维的结合状态。 直接染料沿纤维大分子链取向，通过氢键吸附在纤维微晶表面。 偶极吸引力和色散力也发挥着重要作用。 作业描述 温度对直接染料上染率和平衡上染率的影响。 如何利用温度效应来控制染色。 棉直接染料染色时提高织物色牢度的方法有哪些？ 直接染料对棉布染色时如何利用温度效应来控制。 染料染色、直接染料与纤维素纤维以什么状态结合。 证据是什么？ 测试报告及要求分为四个部分。 第一部分介绍了实验的背景和相关知识，并说明了做本实验的目的。 测试前完成第二部分测试实验。 药物实验方法 第三部分 结果和讨论 图表或样本 根据所学理论分析数据 第四部分 结论总结 本次实验测试报告及要求 报告要求独立完成 相同推导 50 分 数据图表和样本等 完整 谢谢刻苦学习尚行知余志山 #