数码印花技术中活性染料的介绍
活性印花工艺流程
活性印花工艺流程
《活性印花工艺流程》
活性印花是一种在织物上使用活性染料和化学品以及压力和热能来进行染色的技术。
它可以生产出色彩鲜艳、持久耐用的图案，并且可以在普通织物上实现多种多样的效果。
下面是活性印花的工艺流程：
1. 设计图案：首先，设计师需要设计出所要印花的图案。
这个图案可以是简单的几何图案，也可以是复杂的艺术作品。
设计图案需要考虑到印花的织物类型和颜色，以及最终呈现的效果。
2. 制版：设计好的图案需要转移到版面上，这个过程称为制版。
制版可以使用传统的印刷工艺，也可以使用现代的数码打印技术。
制版的质量直接关系到最终印花效果的质量。
3. 制备色浆：选择合适的活性染料和助剂，按照设计的颜色比例配制成色浆。
这一步需要根据具体的印花要求，确保色浆的配制准确无误。
4. 印花：在制备好的色浆上涂覆在印花辊上，然后通过压力和热能将染料和化学品转移到织物上。
这个过程需要一定的技术和经验，以确保图案的清晰和染色的均匀。
5. 固色：印花完成后，需要对织物进行定型和固色处理，以确保印花不会褪色和掉落。
固色的方法可以是蒸汽定型、热气定型或者干燥定型。
6. 整理和包装：最后，经过固色处理的织物需要进行整理和包装。
这一步需要将织物按照尺寸和图案进行切割和包装，以便后续的销售和使用。
活性印花工艺流程涉及到多个环节，每个环节都需要严格控制，才能确保最终印花品质。
通过不断的技术创新和工艺提升，活性印花技术已经成为现代纺织品生产中的重要工艺之一。
活性染料
活性染料活性染料（reaction dye)也叫反应性染料。
分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共键的染料。
具有较高的耐洗坚牢度。
活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：(1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
(2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。
(3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。
(4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。
但是活性染料的主要技术问题有下列四点：(1)利用率不够高，一般为60%~70%，产生大量有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在0.8万~3万ppm，浓废水的COD值要超过5万ppm。
(2)为了抑制纤维表面的电荷，活性染料使用时需耗用相当量的电解质，既增加了劳动强度，又造成废水中的氯离子浓度高达10多万ppm，大大地增加了治理活性染料染色废水的难度。
(3)某些色牢度不能满足市场要求，如汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等。
(4)能取代硫化硫化料和还原染料等的深色品种较少。
目前解决活性染料存在的技术问题的途径，主要是提高其吸着率和固着率，最有效的方法是在活性染料分子中引入两个异种或同种活性基，特别是前者即引入两种活性基――氯均匀三嗪基和乙烯砜基。
对于用这两个异种活性基和合适的母体染料与连结基组成的新型活性染料来说，除了具有各个组成活性基的特性如低的酸性水解率，高的酸性水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和较小的吸着率与固着率之差外，还具有两个不同活性基之间的加和增交作用而产生的新特性，如更好的耐酸性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、更宽的染色温度范围、更好的染色重现性以及适于中温染色、低温染色、短时染色、高RFT染色等，因此这类活性染料的产量已占到全部染色用活性染料的三分之二，已成为棉织物轧染与浸染的主体染料。
活 性 染 料
活性染料
§8.1 引言 ➢ 活性染料（Reactive dyes）是一类在化学结构上含有活
性基团的水溶性染料,主要由染料母体[Parent dye(s)]、 能与纤维官能团反应的活性基[Reactive group(s)]，以及 连接染料母体与活性基的连接基（或桥基，Bridging group）三部分组成。 ➢ 染料母体是活性染料的共轭发色体系，直接决定活性染 料的颜色特征，染料对纤维的直接性，上染特性及部分 染色坚牢度。活性基决定了活性染料的反应活泼性，直 接影响染料的固色率和固色效率。活性基与纤维成键稳 定性的高低影响到印染产品的各种湿处理牢度。
活性染料
➢ 通常活性染料的染料母体可以用偶氮、蒽醌、酞菁等各 种结构类型，合成工艺路线一般采用预制的染料母体再 与多官能团的活性基进行缩合而得，也可先在染料中间 体上接入活性基，然后再合成染料母体的方法得到。
➢ 染色过程包括上染、固色、皂煮等工序。 ➢ 活性染料色谱齐全，湿处理牢度高，匀染性好；染色方
法简单； ➢ 适用纤维：纤维素纤维，也用于蛋白质纤维、锦纶； ➢ 缺点：储存稳定性差，某些品种日晒、耐气候牢度差，
染料利用率低，造成浪费、污染。
精细化工生产技术
活性染料SO3NΒιβλιοθήκη NN NaO3SOH NH
N NH
NN Cl
Cl SO3Na
➢染料母体：发色体系——使染料具有一定的颜色；水溶 性基团——使染料易溶于水，呈单分子状态。
➢活性基：具有与纤维反应的能力。连接基——连接活性 基和染料母体；离去基——在反应中被纤维分子取代而 脱离染料；取代基——可以影响活性基的活性。
活性染料优缺点及功能用途介绍
Market 47网印工业Screen Printing Industry2019.06活性染料优缺点及功能用途介绍活性染料，又称反应性染料，为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。
这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。
活性染料是一类新型染料。
1956年英国首先生产了Procion牌号的活性染料。
活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能与纤维反应的基团称为活性基。
优点活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列4个方面：1．活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
2．活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。
3．活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。
4．活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。
缺点但是活性染料的主要技术问题有下列4点：1．利用率不够高，一般为60%~70%，产生大量有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在8000~30000ppm，浓废水的COD值要超过50000ppm。
2．为了抑制纤维表面的电荷，活性染料使用时需耗用相当量的电解质，既增加了劳动强度，又造Market48网印工业Screen Printing Industry2019.06成废水中的氯离子浓度高达100000ppm以上，大大地增加了治理活性染料染色废水的难度。
3．某些色牢度不能满足市场要求，如汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等。
4．能取代硫化料和还原染料等物质的深色品种较少。
活性染料直接印花(新)
活性染料直接印花
绍兴县职教中心：陈莉菁
课题引入:1、何为直接印花?来自2、活性染料印花的特点?
印花布
新课
直接印花:
❖ 将印花色浆直接印到织物上形成花型图案的 方法称为直接印花
3
活性染料印花的特点：
1、色谱全，色泽艳，价格低 2、配制色浆方便，印花时易检验疵病，
印花顺利，匀染性好，线条轮廓清析 3、拼色方便，适宜印中浅色花纹 4、具中等到优良的湿处理色牢度
再见
工艺
工艺
工艺
工艺
再见
绍兴县职业教育中心
第一专业科 陈莉菁 2008年5月21日
处方
(3)工艺条件
烘干温度: 烘干时间: 蒸化温度: 蒸化时间:
70ºC 3—10min 102ºC --104ºC 3—10min
课堂小结
分析3%浓度的B型活性染料一相法印花的 工艺？
处方
作业布置
1、写出0.5%浓度的B型活性染料一相法印花的工艺 2、活性染料印花时采用的助剂有哪些，其中尿素的 作用是什么？
引入
引入
新课内容：
一、活性染料印花方法
1、一相法印花：
将染料、碱剂、原糊和其他化学药剂加在一起调成印花 色浆进行印花的方法。
2、二相法印花：
印花色浆中不含碱，印花后再用碱处理的印花方法。
7
二、一相法印花
1、印花方法
（1）、纯碱、小苏打印花法
所用碱剂为纯碱、小苏打，为工厂最常用的印花方法。
（2）、三氯醋酸钠印花法
步骤
条件
印花色浆中各助剂的作用
尿素
助溶：有助于染料的溶解，提高染料溶解度
吸湿和膨化：汽蒸时尿素会吸收水分,使纤维充分 膨化,利于染料扩散渗透
活性染料优缺点及功能用途介绍
扩散。染液中加入电解质，染料的扩散系数下降。 测定染料的扩散性能通常采用薄膜法。取粘胶
薄膜(玻璃纸)浸入蒸馏水中，浸前厚度为2.4丝，浸 渍24小时后厚度为4.5丝。测定时将此薄膜根据需要 叠成一定厚度，压在玻璃板下去除气泡。然后夹在 中间有橡皮垫圈的两块夹板中，其中有一块夹板中 间有一圆孔，染液只能通过此孔向薄膜层里扩散， 将夹板薄膜浸没在20℃的染液中静置1小时，然后取 出用水冲洗，观察 时间短，扩散层数多。
3．直接性 直接性是指活性染料在染液中被纤维吸收的能 力。溶解度大的活性染料往往直接性较低，连续轧 染和印花应选用直接性低的品种。浴比大的染色设 备如绳状匹染和绞纱染色，应优先采用直接性高的 染料。轧卷（冷轧堆）染色法，染液是通过浸轧转 移到纤维上去的，也以直接性稍低的染料容易得到 匀染，前后色差少，水解染料容易洗净。
Market 市场动态
活性染料优缺点及功能用途介绍
活性染料，又称反应性染料，为在染色时与纤 维起化学反应的一类染料。这类染料分子中含有能 与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反 应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐 摩擦牢度提高。活性染料是一类新型染料。1956年 英国首先生产了Procion牌号的活性染料。活性染料 分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能 与纤维反应的基团称为活性基。
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网印工业
Screen Printing Industry
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选择之一。 2．活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色
操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。 3．活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、
适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣 料的要求相适应。
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活性染料的染色过程及机理
活性染料的染色过程及机理活性染料是一种在纤维上具有较好的亲和力和着色力的染料。
活性染料具有许多独特的特性，如良好的亲水性、亲纤维性、光嫁接性和耐久性，能够将染料牢固地结合在纤维上。
本文将介绍活性染料的染色过程和机理。
首先是活性染料的渗透过程。
纺织品经过前处理后，浸泡在染液中，活性染料通过纤维的孔隙和结构缺陷渗透到纤维内部。
渗透速度与温度、浓度、pH值等因素有关。
渗透过程可能会受到纤维的表面张力和纤维素多孔结构的限制。
接下来是活性染料的扩散过程。
染料分子在纤维内部通过热伦势力或浓度梯度进行扩散，从而达到脱离染液自由移动的状态。
扩散速度取决于染料分子的大小、纤维的孔隙结构和温度等因素。
然后是活性染料的吸附过程。
染料分子在纤维表面吸附，并与纤维表面形成瞬时的物理结合。
吸附过程是一个动态平衡过程，同时会遵循兰金斯等温吸附等式。
吸附速度与染料的亲和力、纤维的化学组成和表面能等因素有关。
最后是活性染料的固定过程。
吸附在纤维表面的染料分子通过化学反应与纤维发生共价键的形成，从而牢固固定在纤维上。
固定过程可以通过热固定、碱固定、还原固定等方法进行。
固定过程是决定染色牢度的重要步骤。
活性染料的染色机理是多种因素共同作用的结果。
有机染料分子与纤维之间的相互作用主要包括物理吸附和化学键合两种形式。
物理吸附是由于染料分子与纤维表面之间的静电作用力、范德华力等相互作用而引起的，这种结合是可逆的。
而化学键合是指染料分子中存在明确的官能团与纤维官能团之间的共价键结合，使染料牢固地结合在纤维上。
活性染料的染色机理还涉及到环境因素、纤维结构和染料结构等多种因素。
环境因素如温度、湿度、pH值等会影响到活性染料的染色性能和染色效果。
纤维结构的差异会影响染料的渗透和扩散，从而影响染色的均匀性和牢度。
而染料结构的不同则会影响到与纤维的亲和力和染色效果。
综上所述，活性染料的染色过程是一个复杂的过程，主要包括渗透、扩散、吸附和固定四个阶段。
活性染料染色原理
6、 羧基砒啶均三嗪型活性染料（国内的R型）
芳香环
对纤维素纤维染色时，直接性大，反应性强，能在高温和中性条件 下与纤维素纤维反应，可用于涤纶纤维/纤维混纺织物的一浴一步 法染色。
7、双活性基活性染料：具有双活性基 可提高固色率至80％～90％的水平，而且由于染料分子的增大，提 高对纤维的亲合力，在高温染色条件下有利于染料的渗透与匀染。
③а—溴代丙烯酰胺基的活性染料与羊毛纤维反应时，可发生亲 核取代和亲核加成反应其反应过程如下；
六. 活性染料的染色过程： 上染（吸附，扩散）→ 固色 → 皂洗
（一）和纤维素纤维的反应： 1、 活性染料的共平面性不如直接染料强。
直接性太高，溶液中染料量减少，不利于扩散和透染。 染料的扩散性好，纤维与染料的接触多，利于透染和匀染。
第八章 活性染料
➢ 双偶氮结构：紫、黑、棕、灰等深色品种。
NaO3SOH4C2O2S
NN
OH NH2 NN
NaO3S
SO3Na
活性黑KN-B (C.I.反应性黑5)
SO2CH2CH2OS
O Cu O NHCOCH3 NN
NaO3SOH2CH2CO2S
NaO3S
2、碱性条件下固色：加碱（纯碱，磷酸三钠，小苏打） 反 应 性 强 的 染 料 ， 应 在 弱 碱 条 件 下 固 色 。
3. pH值太高，虽然纤维-染料键形成加快， 但染料的水解也在加速，影响更大。
4.温度 提高温度，使纤维-染料与染料水解都增加，但对水解的影响更大。 此外温度太高，还会降低平衡上染百分率（对X型明显） 。
4~5级
注：酸性水解条件：HAc pH值3.5，40℃，1h； 碱性水解条件：纯碱pH 值11.5，90℃，1h， 最后用褪色卡平级
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数码印花技术中活性染料的介绍
活性染料是一类新型染料，它含有能与纤维分子发生反应的活性基团。
在染色时，活性基团与纤维分子形成共价键的结合，使染料和纤维形成一个整体。
活性染料分子结构中含有一个或一个以上能与纤维发生反应的基团，染色时在一定条件下与纤维起化学反应生成共价键，成为“染料—纤维”有色化合物，因此，这类染料也称为反应性染料，国内通称活性染料。
活性染料分子结构的特点在于既包括一般染料的结构，如偶氮、蒽醌、酞菁及其它类型作为活性染料的母体，又含有能够与纤维发生反应的反应性基团。
活性染料的分子结构包括母体染料和活性基两个主要组成部分，活性基往往通过某些联接基与母体染料连接。
活性基本身又常常包括可以改变的活泼原子以及可以取代部分。
在图1所示的染料结构中，1为活性基的基本部分；2为活性原子(可变部分)；3为活性基和母体染料的联接基；4为活泼基的取代部分；5为母体染料。
活性染料的性能与活性染料分子整体有关，而各组成部分有其主要作用，组成部分之间又相互影响。
活性染料的主要应用特点是与纤维反应生成共价键，并成为稳定的“染料—纤维”有色化合物的整体，使染色纤维具有很好的耐洗牢度和耐摩擦牢度；另—特点是它可以用于多种纤维的印染。
活性染料的活性基能与棉纤维的伯醇羟基、羊毛和丝的氨基、聚酰胺纤维的氨基、酰胺基等反应。
因此，活性染料可以染棉、麻、羊毛、丝和一部分合成纤维。
染料和纤维的结合，可用下列反应式表示。
与蛋白质纤维的反应：
与锦纶纤维的反应：
式中，X代表活性基中的活性原子。
在醋酸纤维、聚酯纤维等合成纤维结构中，没有能与活性基反应生成共价键的活泼基团存在，难以用现在的活性染料染色原理进行染色。
活性染料分子中，能与纤维反应的基团一般称为活性基。
活性染料由于活性基与纤维在一定条件下发生化学反应而染色，所以活性基必须具有与纤维发生反应的性能。
但是反应性能过于活泼会使染料不稳定，过于稳定的基团又必须在较高条件下才能与纤维反应而染色，
因此，适用于生产的活性基团并不很多。
染料母休中含有水溶性基团，如磺酸基和羧酸基，使染料具有水溶性。
具有良好的水溶性和较高的色牢度是活性染料被应用到喷墨印花中的主要原因。
采用的染料结构类型根据具所含活性基团的不同主要有两类：三嗪类和乙烯矾硫酸酯类。
三嗪类染料可分为—氯均三嗪染料和二氯均三嗪染料。
二氯均三嗪染料含有二氯三嗪活性基、由于活性基上具有两个活泼氯原子，因而这类染料活性较高，如图2（a）所示，C．I．活性红1可在20一40℃下在碱性介质中均与纤维发生亲核加成反应而进行染色和固色，固色率约60％。
这类染料亲和力较小，匀染性较好，稳定性较差。
耐碱性水解，不耐酸性水解，提升率较差，不宜染深色。
一氯均三嗪染料含有一氯均三嗪活性基，活性基上仅仅具有一个氯原子，因而活性较二氯均三嗪染料低，需存90℃的较高温度下和较强的碱性介质中染色和固色，固色率60％一90％，亲和力较大，可染得深色。
乙烯砜硫酸醋类染料如图2(b)所示，C.I.活性蓝19在碱性条件下形成乙烯砜基团，然后乙烯矾基团音纤维素发生加成反应形成共价键，因此可以狄得较好的水洗牢皮和耐光牢反。
但是在话件染料的后处理液小水解的染料占有不小的比例，增加了成本并加酉了环境污染，也极易造成沾色。
有专利报道，含有一氯三嗪基的活性染料具有良好的热性能，适合用于纺织品的喷墨打印。
下列是一些具有一氯三嗪基的活性染料：
C．1．活性黄3、6、12、18；
C．1．活性橙2、5、13、20；
C．1．活性红3、4、7、12、13、15、16、24、26、29、3l、32、33、43、45、46、58、29；C．1．活性紫1、2；
C．I．活性蓝2、3、5、7、13、14、15、25、26、39、40、41、46；
C．I．活性绿5、8；
C．I．活性棕1、2、7、8、9、11、14；
C．I．活性黑1、3、8、10、12、13。
由活性染料复配成的喷墨印花墨水组成代表实例见表。