分散染料染色实验6教学设计
分散染料染色
分散染料染色分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。
最早用于醋酯纤维的染色，称为醋纤染料。
随着合成纤维的发展，锦纶、涤纶相继出现，尤其是涤纶，由于具有整列度高，纤维空隙少，疏水性强等特性，要在有载体或高温、热溶下使纤维膨化，染料才能进入纤维并上染。
因此，对染料提出了新的要求，即要求具有更好疏水性和一定分散性及耐升华等的染料，目前印染加工中用于涤纶织物染色的分散染料基本上具备这些性能，但由于品种较多，使用时还必须根据加工要求选行选择。
（一）分散染料一般性质分散染料结构简单，在水中呈溶解度极低的非离子状态，为了使染料在溶液中能较好地分散，除必须将染料颗粒研磨至2μm以下外，还需加入大量的分散剂，使染料成悬浮体稳定地分散在溶液中。
分散染料按应用时的耐热性能不同，可分为低温型、中温型和高温型。
其中低温型染料的耐升华牢度低，匀染性能好，常称为E型染料；高温型染料的耐升华牢度较高，但匀染性差，称为S型染料；中温型染料的耐升华牢度介于上述两者之间，又称为SE型染料。
用分散染料对涤纶进行染色肘，需按不同染色方法对染料进行选择。
（二）分散染料染色方法由于聚酯纤维具有疏水性强、结晶和整列度高、纤维微隙小和不易润湿膨化等特性，要使染料以单分子形式顺利进入纤维内部完成对涤纶的染色，按常规方法是难以进行的，因此，需采用比较特殊的染色方法。
目前采用的方法有载体法、高温高压法和高温热溶法等三种染色方法。
这些方法利用了不同的条件使纤维膨化，纤维分子间的空隙增大，同时加入助剂以提高染料分子的扩散速率，使染料分子不断扩散进入被膨化和增大的纤维空隙，而与纤维由分子间引力和氢键固着，完成对涤纶的染色。
由于分散染料在水中的溶解度极低，故要依靠加入染料和溶液中的分散剂组成染液。
为防止分散染料及涤纶在高温及碱作用下产生水解，分散染料的染色常需在弱酸性条件下进行。
下面分别介绍三种染色方法。
1.载体染色法载体染色法是在常压下加热进行。
它是利用一些对染料和纤维都有直接性的化学品，在染色时当这类化学品进入涤纶内部时，把染料分子也同时携入，这种化学药品称为载体或携染剂。
分散染料红外线高温高压染色
分散染料高温高压染色实验
分散染料是一类分子较小（分子量200－500）结构比较简单的染料。
它不含有璜酸基so3-，羧基COOH等强亲水基。
而只含有一些羧基，氨基，硝基等弱极性基，是属于水活性很低的非离子型染料。
分散染料需经研磨形成0.5－2微米的微细颗粒并借助于分散剂悬浮于水中，以此悬浊液进行染色。
一、实验准备
1、仪器设备：红外线高温高压染料小样机，金属染杯，移液管等。
2、染化药品：醋酸，平平加O，分散染料等。
3、实验材料：纯涤纶织物2g/块。
二、实验处方：
染料x%（母液浓度2g/L）
醋酸5mL（稀100倍）
平平加O0.5g
T1300C
t30min
浴比1:50
织物2g/块
三、操作步骤：
1、用移液管准确移取染料母液置于烧杯，加入稀醋酸，并加水至规定浴量
（100mL）。
2、将染液倒入高温高压金属染杯中，布样用水润湿并挤干放入染杯，拧紧
盖子，固定好。
3、启动小样机，按工艺程式运行。
3、程序完成关闭电源，冷却，取出布样进行水洗，烘干。
四、注意事项：
1、打开时必须先冷却降压。
2、按规定要求安全操作。
五、完成实验报告
印染实验报告单
姓名姓名姓名姓名。
分散染色课件
O
]C
O n
CH2
CH2OH
缺乏OH、 NH2等基团，纤维吸湿差，回潮率只 有0.4%，不能用水溶性染料染色
4
涤纶的物理结构
O
[ H
OCH2 CH2 O C
结晶度和取向度都非常高 结构致密，染料扩散困难 常压下即使沸染，也难染透
5
O
] C
O n
CH2
CH2OH
涤纶的热塑性
当温度超过玻璃化温度（ Tg ）的时候，纤维大分子链段发 生剧烈运动，聚合物分子间隙变大，自由容积增加，染料分 子便可以借助自由体积扩由
无定形区
67
体
结晶区
81
积
模
结晶并取向
125
型
针对涤纶的上述特点，对染色的要求如下：
A、对染料要求 疏水性要强（溶解度要低），结构简单，分散稳定性要 好，有一定的化学稳定性。
1
溶解性
非离子，仅含 少量极性基团
微溶
2
分散稳定性
粒径较小，借 助于分散剂可 以稳定的悬浮
在染液中
3
化学稳定性
二 、影响分散染料染色速率的因素 1．温度
浓浓度度梯梯度度
扩散阻力
扩散动能
• 温度升高，染 料分子获得能量 较大，可以克服 扩散能阻的活化 分子数量增加
染料溶解度增大
，纤维表面吸附 •链段运动加剧， 浓度提高浓度梯 自由体积增大， 度增大 通道变宽
染料与纤维间亲 和力下降，扩散 阻力下降
2．载体（纤维膨化剂/染色促进剂）
升温速率：85℃以上纤维开始软化，上染速率随温度提高迅 速上升，应缓慢升温，以保证染料均匀吸附。
低聚物问题：解决方法主要有以下几种 :采用高温排液、洗缸 剂洗缸、碱性染色等。
分散染料染色
第十五章分散染料染色、, 、-&1.前言分散染料是一类分子较小（分子量200－500）结构比较简单的染料。
它不含有璜酸基S03-，羧基C00等强亲水基。
而只含有一些羧基；氨基，硝基等弱极性基，是属于水活性很低的非离子型染料。
分散染料需经研磨形成0.5 －2 微米的微细颗粒并借助于分散剂悬浮于水中，以此悬浊液进行染色。
无论从染料分子的大小还是从分子结构特征来看，分散染料是最适合于涤纶纤维的染料。
分散染料液能上染呢纶，淡湿牢度较低，它也能染腈纶。
但难以获得深色。
因此，分散染料对涤纶的染色意义就更为重要。
近年来，随着涤纶纤维的发展，分散染料发展很快，结构不断更新，性能不断改善。
目前，分散染料的发展趋向主要表现为（1）。
多能化，即同时上染涤纶及混纺纤维如棉涤纶的染料。
（2）大分子化。
能适用于高温高压或热熔法染色的分子量较大，牢度较高的染料。
（3）杂环化，即引入杂环结构以使染料发色鲜艳。
染色性能良好并适应现代染色和印花工艺的需要。
&2 涤纶纤维的染色性能。
涤纶纤维的强力高弹性好，耐磨，干湿抗皱性好，具有很好的服用性能。
但是涤纶纤维也有缺点，如易摩擦起球，不易染色等等。
一、结构紧密：涤纶纤维大分子属线性分子链，分子链上没有大的侧链或侧基酚环或芳环，以及基团与基团之间能紧密靠近。
因此结构比较紧密，分子间的微隙小，一般染料很难向纤维内部扩散。
二、缺乏极性基团：涤纶分子中没有强的极性基团，没有-0H等亲水性基团，只有极性较小的酯基除端基外，吸湿中心很少，加上涤纶的结构紧密，所以吸湿性很差。
在标准状态下具有强烈的疏水性，造成了染色的困难。
用于纤维素纤维和蛋白质纤维的染料及其染色方法一般不能用于涤纶纤维的染色。
三、纺丝和热处理与染色关系涤纶纤维的染色性能随着纺丝条件及染色前处理条件而变化因为纤维的微结构（结晶度、结晶大小、取向度）不但取决于纤维纺丝成型工艺条件，而且随着染整加工条件而变化。
（1）、拉伸比：在纺丝或成形中，拉伸比上升，结晶度上升，取向度上升，可及区下降，上染速率下降。
分散染料染色漂洗废水的脱色实验方案
分散染料染色漂洗废水的脱色实验方案（实验方案可根据实际的实验情况做出修改）一、实验目的：1.通过混凝脱色法将分散染料染色漂洗废水脱色；2.通过测定脱色处理后水的pH、色度、化学需氧量(CODcr)等方面的指标，来检验其是否符合生产用水的标准，实现漂洗水的回收利用。
二、实验原理：1.分散染料的特性：分子量低，其无水溶性基团，含有部分极性基团，其在水溶液中溶解度很低，属于疏水性染料。
它在染色时必须借助分散剂将染料均匀地分散在染液中，才能对各类合成纤维进行成色。
主要用于涤纶及其混纺织物的印染。
2.分散染料漂洗废水组成：主要由染料、助剂组成。
3.混凝法原理：分散染料的染液实质是一种胶体溶液。
混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水分离，使废水得到净化。
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法。
4.混凝剂和助凝剂：混凝法包括凝聚和絮凝两个过程。
凝聚：指失去稳定性的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程。
絮凝：指未失去稳定性的胶体形成大颗粒絮体的过程。
因而，混凝剂也分为两种：凝聚剂和絮凝剂。
习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分子药剂称为絮凝剂。
当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。
5.混凝剂和助凝剂的分类：混凝剂的分类：1)无机盐类：普通铝、铁盐：硫酸铝、氧化铝和明矾等；氯化铁、硫酸亚铁等；聚合铝、铁盐：聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝等；聚合硫酸铁、聚合磷酸铁，聚合氯化铁等；复合无机混凝剂：聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硅酸氯化铝铁、聚合硅酸硫酸铝、聚硫酸氯化铝、聚磷酸氯化铝、聚硅氯化铝、聚硅硫酸铁、聚合氯化硫酸铁、聚合磷硫酸铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚合硫基硅酸铝铁等等。
2)有机混凝剂：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚氧乙烯等等。
助凝剂分类：1)pH调整剂：石灰、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠；2)絮体结构改良剂：活性硅酸、粘土等；3)氧化剂：氯气、次氯酸钠、臭氧等；4)聚丙烯酰胺亦可以做助凝剂。
第六节分散染料染色
第六节分散染料染色●分散染料的分子结构中不含离子化水溶性基团，仅含少量极性基团，相对分子质量较小，结构简单、在水中溶解度很低的非离子染料●染色时，分散染料以细小颗粒状态均匀分散在染液中，是涤纶染色和印花用的主要染料。
●分散染料的染色工艺主要有高温高压染色法、热熔染色法和载体染色法●除染涤纶外，还可以染锦纶、腈纶、氨纶、丙纶、芳纶等合成纤维，但色泽较淡●分散染料一般可按化学结构和按应用性能分类，主要依据耐升华牢度（即耐热稳定性）分类●分散染料含极性基团少，相对分子质量小，结构简单，分子间作用力弱，耐升华牢度较差。
●染料生产厂家一般都按染料耐升华性能来命名，不同厂家命名规则不同一、分散染料的结构特点●分散染料是非离子染料，分散染料不含强离子化基团，如-SO3Na和-COONa，而含有-OH，-NH2，-NO2，-CN等极性基团在水中溶解度较小。
●商品分散染料中已加入大量分散剂，染浴中还需加入适量分散剂。
●分散剂使分散染料以细小晶体均匀地分散在染液中，形成稳定的悬浮液，部分染料溶解在分散剂所形成的胶束里。
1. 染料的溶解性●染料应具有一定的溶解度，保证染色均匀和提高染色速率●溶解度过低——染料上染速率会很慢●溶解度过大——染料与水作用力增大，与纤维亲和力降低，上染速率和上染百分率下降●溶解度影响因素：●（1）分子量小、极性基团多的，溶解度大●（2）晶体小、不稳定晶型的，溶解度大；反之，则小●（3）分散剂具有增溶作用●（4）染液温度提高，溶解度提高●（5）若染浴中的化学试剂能引起染料结构变化，将影响溶解度●（6）染浴温度太高或研磨颜料温度太高，染料晶型将从不稳定晶型向稳定晶型转变●（7）染料晶体颗粒小，溶解度大●（8）染液温度不匀或突然降温，发生晶体增长现象，染料难于扩散，上染速率降低，易产生染色不匀（色斑）等疵点2. 染料的分散稳定性●（1）分散剂影响稳定染浴，抑制染料发生晶型转变和晶体增长起增溶作用，染色时能及时释放单分子染料●（2）颗粒大小染料颗粒直径在0.5～2μm之间3.化学稳定性●（1）酸碱稳定性●在高温碱性条件，含酯基、酰胺基、氰基等基团的分散染料，会发生水解——染料色光变化，上染百分率变化●碱浴中，含羟基的染料会发生羟基离子化D-OH+OH- →D-O-+H2O影响染色性能及染色产品色光●pH值过低，氨基发生质子化，D-NH2+H+ D-NH3+影响染色性能及染色产品色光●分散染料染色时，染浴pH值控制在5～6，染色织物的上染百分率高，色泽鲜艳度好●（2）耐还原剂稳定性分散染料基团中约有50％为偶氮类结构的染料偶氮基团不耐还原剂，会导致染料结构变化，发生消色作用，分解产物对纤维亲和力降低●利用● A..不耐还原剂的分散染料可用作拔染印花的地色染料● B. 还原清洗利用分散染料在稀碱性还原液中易被还原分解而去除的性质，来去除浮色（并去除染色时涤纶织物析出的低聚物等杂质）以提高染色牢度二、染色基本原理●n1.聚酯纤维的染色性能●涤纶属于疏水性纤维，纤维缺乏能与染料发生结合的基团，不能使用水溶性染料染色，只能使用分子量小、不含强离子性水溶性基团、溶解度较低的非离子分散染料染色●涤纶结构紧密，常压沸染，染料难以扩散进入纤维内部，把纤维染透●在玻璃化温度以上时，纤维大分子链段发生剧烈运动，聚合物分子间空隙增大，自由容积增加，提高染色速率●染料按自由体积模型扩散●可采用升高染色温度（高温高压染色法、热熔染色法）或使用纤维膨化剂及染色促进剂（载体染色法）两种途径实现。
分散染料及其染色
王国栋 18染整 分散印涤印花授课计划
工艺及操作 工艺及操作 工艺及操作
色光认识 色光认识 色光认识
配色 配色
工艺 工艺及操作
配色 配色
工艺制定
学期授课计划表
周次 课次
授课章节与内容提要
授课方式
重点难点
13 第二节 印花常见疵病及防止方法 14 实验11 分散直印涤纶来样打样 10 15 实验12 分散直印涤纶来样打样 16 技能考核 11 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 12 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 13 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 14 9 实验7 分散直印涤纶来样打样 10 实验8 分散直印涤纶来样打样 15 17 期终复习 18 期终考试
学期授课计划表
周次 课次
授课章节与内容提要
授课方式
2
1 本学期内容介绍，课堂要求强调。
1
分散染料直印涤纶实验工艺的介绍及实验中应注意 事项
1 实验1 分散直印涤纶准备
2 第六章 防染印花及拔染印花
2 第一节 概述
2 第二节 活性染料地色防染印花
3
3 第三节 不溶性偶氮染料地色防染印花
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 第四节 防印印花
6
7 实验5 分散直印涤纶拼色练习
8 实验6 分散直印涤纶拼色练习
7
9 实验7 分散直印涤纶来样打样
10 实验8 分散直印涤纶来样打样
8 11 第八章 丝绸织物印花
11 第一节 概述
11 第二节 印花工艺
11 实验9 分散直印涤纶来样打样
12 实验10 分散直印涤纶来样打样
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实验：分散染料涤纶织物染色兼阳离子染料腈纶纱线染色6
1、掌握分散染料高温高压法染色工艺及操作。
2、掌握阳离子染料染色工艺及操作。
3、观察织物色光变化。
4、掌握红外线小样机的使用。
重点：工艺及操作
难点：同上
讲授、实验
一、分散染料高温高压法染色二、阳离子染料染色
分散染料 X% 阳离子染料X% HAC 0.5mL/L HAC 0.6ML/L 平平加0 0-1 g /L T 100℃T 130℃t 30min t 15-30min 浴比1：40浴比 1:40 纱线2g/束织物 2 g /块
实验报告
第一课时
【复习】
一、分散染料高温高压法染色工艺处方及条件
分散染料 X%
HAC 0.5mL/L
平平加0 0-1g/L
T 130℃
t 15-30min
浴比 1:40
织物 2 g /块
二、阳离子染料染色工艺处方及条件
阳离子染料X%
HAC 0.6ML/L
T 100℃
t 3 0min
浴比1：40
纱线2g/束
【实验】打塔式样卡
一、分散染料高温高压法染色
1、织物准备
2、染液配制
1
3、进锅
4、设参数
第二-六课时
5、染色
6、冷却
7、出锅
8、水洗
9、烫干
二、阳离子染料染色
1、纱线准备
2、染液配制
3、加热
4、染色
5、水洗
6、烫干或烘干
烘箱设为80℃，烘干。
【重复实验】
【教师巡回指导】
【药品仪器整理】
【卫生打扫】
【实验报告布置】
2。