棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析文献综述【文献综述】
VS)活性染料真丝绸冷轧堆染色机理和固色碱的研究的开题报告
异双活性基(MCT/VS)活性染料真丝绸冷轧堆染色机理和固色碱的研究的开题报告【开题报告】一、选题背景和意义随着纺织品行业的不断发展和消费者对于纺织品的需求越来越高，对于纺织品的染色技术也在不断地进行研究与改进。
染料作为一种最重要的染色剂，其性能的改良对于提高染色的水平具有至关重要的作用。
在染料研究领域中，异双活性基(MCT/VS)活性染料是一类新型的染料，其具有环境友好、易于制备、色彩鲜艳等多种优点。
此类染料的研究不仅有助于提高纺织品的染色可持续性和环境友好性，还有助于提高我国纺织品行业技术的水平和竞争力。
本项目旨在通过研究异双活性基(MCT/VS)活性染料真丝绸的染色机理以及固色碱的影响，探讨不同条件下染料的染色效果、色牢度及光谱性能等方面的变化规律，为异双活性基(MCT/VS)活性染料在真丝绸染色中的应用提供理论支持和技术指导，为提高染料的染色效率和可持续性贡献力量。
二、研究内容和方法本研究主要包括以下几个方面内容：（1）采用异双活性基(MCT/VS)活性染料对真丝绸进行染色试验，研究其染色机理和固色碱的影响；（2）通过比较不同染色条件下样品的色度参数、吸收光谱和紫外光谱等相关数据，分析染色效果及染色条件对染色结果的影响；（3）对染色后的样品进行彩色牢度、洗涤牢度、摩擦牢度等色牢度试验，评价染色的牢度性能；（4）通过扫描电子显微镜观察不同实验条件下样品的表面形貌变化，分析染色条件对真丝绸纤维结构的影响。
三、预期研究成果（1）掌握异双活性基(MCT/VS)活性染料在真丝绸染色中的染色机理；（2）研究得出不同染色条件下染色效果和色牢度变化规律，为异双活性基(MCT/VS)活性染料在真丝绸染色中的应用提供理论支持；（3）为异双活性基(MCT/VS)活性染料在纺织品染色中的应用提供技术支持。
四、研究进度安排第一阶段（1个月）：文献调研和实验设计；第二阶段（3个月）：异双活性基(MCT/VS)活性染料在真丝绸的染色试验及染色效果分析；第三阶段（2个月）：色牢度试验及表面形貌观察；第四阶段（2个月）：数据统计和分析；第五阶段（1个月）：论文撰写和答辩准备。
毛用活性染料染色的实验报告【精品】
一、实验目的(1)自行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。
(2)学会活性染料吸尽率和固色率的测定二、实验原理(1)染色原理:活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。
活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。
染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。
活性染料浸染的上染曲线由于活性染料在水溶液中要发生水解，从而影响活性染料的利用率，为了改善上述情况，现在开发出双活性基团甚至三活性基团的活性染料，可以使活性染料的固色率达到80%以上。
双活性基染料常见的有：含两个相同的一氯均三嗪型如国内KE型活性染料；含一个一氯均三嗪、一个为乙烯砜型的染料如国内M型活性染料。
(2) 固色原理: 活性染料与棉纤维的反应在碱性条件下，纤维素能形成纤维素负离子，能和活性染料发生亲核取代、加成反应，进而形成染料--纤维共价键，二氯均三嗪型较活泼，只需在较低温度下即可反应，而一氯均三嗪型则需在温度较高、碱性较强条件下才能反应。
影响此反应的因素有很多。
染料与纤维与水的反应为平行反应，因为水也是亲核试剂，反应条件机理相同。
染料一经水解即失去与纤维的反应能力，固色率大为降低。
从反应动力学研究得到，固着反应比水解反应快40倍左右，染色时PH一般为10~11为宜，X型可用碱性较弱的小苏打，对K型，则采用Na2CO3、Na3po4，甚至NaOH。
染色温度具体根据不同染料性能而定。
促染用元明粉，加入要掌握一多二早，分批加入的原则。
浴比尽可能小些，以提高固色率。
水解染料的存在，对纤维有一定的亲和力，但不够大，它会染着于纤维上，皂煮时不能完全煮下来，有时还会污染到其它纤维，特别是KN型染料耐碱牢度不高，易造成污染现象。
活性染料固色代用碱SL应用性能探讨
第17卷第4期 湖南工程学院学报 Vo1.17.No .42007年12月 Jour na lof Hunan I nstitute of Engineering Dec .2007收稿日期8作者简介翦育林(56),男,副教授,研究方向纺织品整理技术活性染料固色代用碱S L 应用性能探讨翦育林1,阳洪端2(1.湖南工程学院化学化工系,湖南湘潭411104;2.广东肇庆精英纺织印染公司,广东肇庆526238) 摘 要:就活性染料代用固色碱S L 在活性染料浸染染色工艺中的应用性能进行研究,探讨使用固色碱S L 与传统固色碱碳酸钠在应用性能和效果上的差别.结果表明,固色碱S L 用量在2.5—2.7g/l 时与碳酸钠20g/l 固色作用相当;且固色碱S L 具有扩散性能好,加料方便,提高固色率、染色后易清洗等优点,值得推广应用.关键词:固色碱S L;活性染料;浸染;固色率中图分类号:TS193.6 文献标识码:A 文章编号:1671-119X (2007)04-0066-040 前 言目前,活性染料染色大多用碳酸钠作固色碱,用量达15—30g/l .染色时,随着碱剂的加入,纤维内相溶液中OH -浓度提高,纤维素离解成纤维素负离子而加速染料与纤维的结合.如果加碱速度太快,促染和固着同时加速进行,容易产生染色不匀和不透.加碱速度太慢,容易使染料在碱性条件下产生水解反应,降低得色率.对敏感色,如翠兰、灰色、卡其等,一般都分次加碱,深色加碱时间达到45m in 甚至一个小时以上.碳酸钠的大用量和多次分批加入给工人操作带来了极大的不方便,是潜在的质量隐患.近年来国内部分染厂开始实验或试用固色代用碱应用于活性染料染色.据报道,新型的活性染料固色碱代用碱,具有良好的pH 缓冲效果.在纤维素纤维用活性染料染色时,可以1/10的量取代传统工艺中的碳酸钠,同时提供可控制的同步上染和固着.本文通过实验,就固色碱S L 代替碳酸钠在活性染料浸染工艺中对染料上染过程、固色率、染色牢度等进行比较,探讨其应用性能.1 实验1.1 实验材料19.7tex 精棉双面针织布、19.7tex /1C VC 60/40十字罗纹、29.5tex/1精棉+7.8tex 拉架罗纹(均为半漂布,由广东肇庆精英纺织有限公司提供)1.2 染料、试剂活性染料:Colvaz ol Yellow 3RN 、Colvaz ol R ed 3B S N 、Colvaz ol B lue B 、C ibac r on B lue FN -R 、Rec o 2z ol Yell ow HF -4G L (广东肇庆精英纺织公司提供)试剂:碳酸钠、元明粉、冰醋酸、皂洗剂(自制)、固色碱S L (上海赛特)1.3 仪器设备PHS —25型酸度计、722型分光光度计、红外光谱测试仪、S W —12A 型耐洗牢度试验仪、Y751—B 型摩擦牢度试验仪、D ataf a sh100A 型电脑测色配色仪1.4 测试固色率测试:采用洗涤法,按G B2391—80标准测试.色差值测试:用Datafash100A 型电脑测色配色仪测试.摩擦牢度按G B /T3290—1997标准测试.固色代用碱S L 在染色过程中染液pH 值测试:按2.5所述染色工艺染色,在加碱固色后每隔10m in 取染液用PHS —25型酸度计测试染液pH 值.1.5 染色1.5.1 染色工艺处方.染料 X硫酸钠 60g /l:2007-01-1:19-:.碳酸钠 20g/l或 固色代用碱S L 2g/l—3g/l上染温度及时间 60℃15m in固色温度及时间 60℃50m in或80 m in浴比 1:201.5.2 染色工艺流程配制染浴并加入元明粉→60℃入染15m in→加碳酸钠(或固色碱S L)→60℃保温染色50m in (或80m in)→水洗→煮热水(沸腾)3m in→皂洗(皂洗剂3g/l,80℃×10m in)水洗→烘干.2 结果与讨论2.1 固色碱S L的主要组份分析据资料介绍固色碱S L是一种有机复合碱剂,其碱性强于碳酸钠,并且具有很强的pH缓冲能力,应用于活性染料固色,仅以碳酸钠用量的1/10,既可达到同样的固色效果.由上海赛博提供的固色代用碱S L为黄色粘稠液体;测其比重为1.67,其5%的水溶液pH值达13左右.据此推测,固色碱S L中应含有有机磷酸盐,烧碱等比重大、碱性强、且具有缓冲功能的化学性质.从实验测定的红外光谱图(图略)发现,固色碱S L在的波长分别为3415.07、1652.75、1390.70、1005.49和561.23这5个波长段出现吸收峰,分析基团的特征频率可推测固色碱S L 某些组分的分子中含有-NH2,酯和芳胺,烷烃,环烷等基团,表明固色碱S L中存在含氮的有机化合物组分.据此,推测固色代用碱S L中可能包含有:有机磷酸盐、烧碱、含氮有机碱等多种组分.2.2 固色代用碱S L的pH值及在染色过程中pH 的变化测试空白染浴中固色碱S L与碳酸钠不同浓度时的pH值,结果见表1;按2.4.所述方法测试二种碱剂在染色过程中pH值的变化,结果见表2:表1 二种碱剂在不同浓度下的pH值浓度固色碱S L碳酸钠5%13.0012.084%12.8612.063%12.7712.032%12.6411.97%35%6表2 二种碱剂在染浴中时间与pH值的关系时间(m i n)固色碱S L(g/L)2 215碳酸钠(g/L)20 0(刚加入)11.0511.1510.83 1010.9911.1310.792010.9511.1110.773010.9411.0510.774010.8911.0010.755010.8510.9810.72 注:染料浓度3%,其它按2.5所述的染色配方.表1所示:在同浓度时固色碱S L的pH值均比碳酸钠的pH值要高,且固色碱S L浓度仅为碳酸钠浓度的1/10时pH值仍然较高;可见,固色碱S L本身的碱性比碳酸钠要强;由表2可见,随着固色时间的增加,两种固色工艺染液的pH值都有所下降,而固色碱S L工艺中染液pH值降低的幅度比碳酸钠要稍微大一点,但pH值始终比碳酸钠高.为了比较二种工艺染色后水洗去碱效果,我们在中试时测试了碳酸钠工艺和固色碱S L工艺染色后布样的pH值,结果见表5:表3 碳酸钠工艺与固色碱SL工艺水洗后pH值比较工艺条件碳酸钠工艺pH值固色碱S L工艺pH值染色试样10.8911.09洗后试样8.517.31 比较可知,尽管染色结束后固色碱S L工艺的染液pH值比碳酸钠工艺的要高,但经3次水洗后固色碱S L工艺染后织物pH值达到中性范围,而碳酸钠工艺经3次水洗后pH值还高达8.51,仍需要一次水洗才能达到中性.可见固色碱S L工艺能比碳酸钠工艺可减少水洗次数,节约了用水,还节省了生产时间.2.3 固色代用碱S L对染料扩散性能的影响为了了解两种碱剂在染液中对染料扩散性能的影响,在正常染色实验过程中(固色20m in)取加入了不同碱剂的染液,滴在滤纸上,通过观察染液在滤纸上渗透面积和渗圈效果来判断两者对染液扩散性能的影响.其结果见表3:表4 碳酸钠工艺与固色代用碱工艺染液扩散直径对比碱剂种类Colv ozalR ed3B S NR ecozolYello w HF-4G LC ibacr onB l ue F N-R固色碱S L 1.6c m 1.45cm 1.35c m碳酸钠 1.2c m 1.3c m 1.25c m 结果表明,加固色碱S L的染液在滤纸上扩散的直径要比加碳酸钠固色的染液扩散直径大,从中染液在滤纸上扩散后的渗圈效果比较,发现加固色76第4期 翦育林等:活性染料固色代用碱S L应用性能探讨112.711.790.12.1011.1碱S L的染液在滤纸上扩散均匀,而加碳酸钠的染液在滤纸上产生了很明显的渗圈,因而可以认为固色碱S L为碱剂的染浴中,染料的扩散性能比碳酸钠为碱剂的要好,所以采用固色碱S L有利于匀染.这一点已得到后续生产试验结果验证.2.4 固色碱S L用量对固色率的影响按2.5所述工艺染色,固色时间为80m in,改变固色碱S L的用量,测其对应的固色率,并与碳酸钠固色工艺比较,其实验结果见图1—图2: 由图1比较可知,开始时随固色碱S L用量的增加,染料的固色率也随着增加.当用量为1.5—2.7g/l 时,染料固色率稳定在比较高的水平,当S L达2.7g/l 时,固色率达到最大值;用量超过2.7g/l后,染料的固色率反而下降.这是因为固色代用碱S L用量增加,染液的pH值也增大,纤维素电离的程度增加,加快了纤维与染料之间共价结合的速度,所以固色率提高.但固色代用碱S L浓度太大,染液pH值过高,虽然提高了染料和纤维共价结合的速度,但染料的水解也随之增加,所以固色率反而下降.因此固色碱S L的用量以1.5-2.7g/l为宜,大约是活性染料染色传统工艺中碳酸钠用量的1/7.5左右.与碳酸钠固色工艺比较(见图2),本实验所用的几种染料,无论是3%的用量还是5%的用量,其最高固色率均是固色碱S L的较高应该指出的是,在实验中,发现染特深色时,如特黑色(染料用量大于%～8%),固色代用碱S L固色工艺的染色织物的得色量要低于碳酸钠固色工艺.推测应该是固色碱S L碱性太强引起染料水解所至.2.5 固色碱S L对染色物颜色特征的影响按按2.5所述染色方法分别采用二种固色工艺染色,以碳酸钠(15g/L)固色工艺染色试样为标样,用电脑测色仪对应测试各项色差值;测试结果见表5.表5 固色碱S L对应碳酸钠工艺染色物色差值DL Da D b DE 黄3R N-0.120.170.060.11红3B S N0.05-0.140.210.17黑B-0.070.13-0.060.16兰F N-R-0.210.08-0.140.23 注:染料1%(o.w.f);固色碱S L2g/L;光源D65;测试结果可见:就本实验所用的四只染料而言,除z R3B S N得色稍浅之外,其它三只染料都比碳酸钠工艺染色物稍微深一点;但各颜色特征色差值均在很小的范围内波动,总色差值D也远86 湖南工程学院学报 2007年.7Colv a ol edE未超出允差范围.经目测比较二种工艺染色试样得色深度及色光基本一致.据此,可以认为固色碱S L 的应用基本不会导致活性染料色光的改变.2.6 染色牢度比较对经二种固色碱染色工艺的染色织物测试其染色牢度,结果如表4所示.表6 织物的染色牢度比较皂洗牢度/级摩擦牢度/级染料碱剂褪色沾色干摩湿摩活性红S L4-534-53-43BSN碳酸钠4-534-53活性黄S L3-43-44-53-4HF -4G L碳酸钠3-43-44-53-4活性蓝S L444-53-4FN -R碳酸钠444-53 注:染料用量5%;碳酸钠20g /l;固色碱S L2.5g/l显然,用固色碱S L 固色的织物的色牢度达到了用碳酸钠固色时的效果,并且可以看出固色碱S L 固色的织物的湿摩擦牢度比碳酸钠固色的湿摩擦牢度略高,可见固色碱的应用有利于织物湿摩擦牢度的提高.推测其原因可能与固色碱S L 用量少,含杂低,对水质影响小以及固色碱S L 染液中染料扩散性较好有关.3 结论(1)应用固色代用碱S L 对活性染料进行固色,只需碳酸钠用量的1/7.5左右,可以获得相同的固色效果;采用固色代用碱S L 固色,对色光和染色牢度没有影响,其湿摩牢度略高于传统工艺.(2)应用固色代用碱S L 能提高染料在染浴中的扩散性能,有利于匀染.(3)固色代用碱S L 为液体,使用方便,染色后容易清洗,可省去一次洗水,缩短工艺时间,值得推广应用.参 考 文 献[1] 金咸穰.染整工艺实验[M ].北京:中国纺织出版社,1990.[2] 宋心远,沈煜如.新型染整技术[M ].北京:中国纺织出版社,1999.[3] 徐顺成,等.纯棉针织物活性染料染色工艺设计探讨[J ].针织工业,2000,(4):33-38.[4] 陈美云,张瑞萍.固色代用碱在活性染料浸染中的应用[J ].针织工业,2004,5:75-78.[5] 宁永成.有机化合物结构鉴定与有机波谱学(第二版)[M ].北京:科学出版社,2000.Study on Appli ca ti on of Substituti ve A lka li S Lon D ye i n g with Reacti ve DyesJ I A N Yu -lin,Y ANG Hong -duan(1.Dep t .of Che m istry and Che m ica l Engineering,Hunan I n stitute of Enginee ri ng,Xiantan 411104,Chi na ;2.Guang Dong Zhaoqing Elite Textile Dyeing and Printing Co .L td,Z haoqi ng 526238,China )Abstrac t:I n this article,the applicati on of the substitutive alka li S L to dip dye ingw ith r eac tive dyes and the differ 2ences bet ween S L and S oda in fixation and effec ts are discussed .The results show tha t fixa t on of 2.5-2.7g/l S L isequa l t o that of 20g/l S oda,and the applicat on of S L is extended greatly because of its good diffusibility,convenientaddixion,high fixa tion and easy cleaning after dyeing .Key wor ds:substitutive alkali S L;reactive dyes;dip dyeing;fixati on96第4期 翦育林等:活性染料固色代用碱S L 应用性能探讨。
经活性染料染色的棉织物耐丝光试验分析
耐 碱 性 试 验 针 对 丝 光 工 艺 条 件 考 虑 ， 并 选 用 了
ｌ 刖 吾
几 只典 型染料做 试验 。这 里没有选 择Ｋ 型染 料 ，因 Ｎ 为 这 类 染 料 完 全 与 纤 维素 形 成 醚 键 结 合 ， 牢度 较
差。
活性 染料 由于 品种 多 、颜色 鲜艳 且工 艺简 单 ， 而 成为纤 维素 纤维制 品染色 应用 最广 泛 的染料 。这
约３ ５ ． 级；
（ ）７ ｇ Ｌ 碱 处 理 ：９ ￣ 理 没 有 明显 影 响 ， ３ ０／烧 ０ Ｃ处
１０ ０ ℃处理５ 为３５ 级 ，处理 １０ｓ ０ｓ ． ～４ ０ 约为３ 级左右。 （ ）浸碱 时，有些染料 有色光变化 ，但在 去碱 ４ 后可恢复原有色光 。
（ ）活 性染料染 色的棉织 物在丝光加 工 中褪色 ３ 主 要发 生在 高温 的去碱 过 程 。在 做 这类 的工 艺时 ，
类 染料 固色虽 然需 要碱性 条件 ，但 固色后 在碱性 条
件 下通常 被认 为容 易水解 ，造成 褪色 或变色 。本 文
２ １材料 、药品 ． 织物：纯棉染色布 ２ ｓ １ ０ ８ ｉ Ｘ２ ｓ ６ Ｘ５
所 要探讨 的 问题 是 经活性 染料 染色 的棉布 是否有 可
能 做 染 后 的 丝 光 处 理 ？ 因 为 丝 光 效 果 是 经 受 浓 碱 短
浸碱 条件 Ｎ Ｏ 处 理温 度 处 理 时 间 染 色 用 染 料 ａＨ
活 性 红 Ｘ ３ 一Ｂ
５０ ｓ
５ 活性黄ＸＲ — ４５ ． ～５ 活 性 蓝Ｘ Ｂ —Ｒ ５ 活性艳红Ｋ２ ４ ５ 一Ｇ ． 活性黄ＫＲ —Ｎ ５ 活 性 蓝 Ｋ Ｒ —Ｇ ５ 活性红ＲＢ Ｓ ５ 活 性 超 级 橙 Ｒ ５ ｗ
活性染料对棉织物低盐染色的工艺探讨
活性染料对棉织物低盐染色的工艺探讨摘要：在传统的染色工艺中，活性染料染棉织物需加入大量的中性盐，以提高染料的上染率和固色率，然而盐的加入不仅导致水质恶化，破坏生态环境，而且也造成了资源的浪费，因此活性染料的低盐染色研究成为印染生产着重解决的热点问题之一。
本研究通过改变盐用量、染色温度、染色固色时间三方面来分析活性染料对棉织物低盐染色的工艺，从而达到环保低盐染色的目的。
关键词：棉织物活性染料低盐染色固色率前言我国纺织行业年耗水量超过100亿吨，废水排放量占全国各行业的第六位。
其中印染行业又是纺织行业中的排放大户，每天大约有400百万吨的废水排放，政府每年需花费大量的资金进行污水处理。
推动节能减排政策是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
印染行业的低盐染色、冷轧堆染色及湿短蒸染色等促进了节能减排的实现[1]。
近年来，棉纤维因为绿色环保生态的特性，符合了人们回归自然、追求绿色的心理而迅速发展。
活性染料由于色泽鲜艳、湿牢度优异、使用方便、适用性强等优点发展很快，然而传统活性染料染色需加入大量盐，如元明粉和氯化钠。
电解质盐的应用，虽然减少了染色本身的污染，但对水源造成污染，使淡水盐化，破坏生态平衡，对水生物和土壤都有很大的伤害，且污水中的可溶性盐的处理也较难[2]。
目前，对印染废水中有机化合物的处理取得了很大的成就，但对染色过程中大量加入或生成的无机盐还不能通过简单的物理化学及生化方法加以处理[3]。
为此，近年来国内外大力研究如何减少盐用量，活性染料低盐染色已成为一个重要的发展趋势。
为了解决这些问题，除了开发新型染料、染色设备和应用新的染色助剂外，有必要在染色技术和生产控制方面进行改进。
如选择对纤维亲和力高的活性染料，制定合适的低盐染色工艺，降低生产中的盐用量，并提高上染率和固色率，减少环境污染[4]。
本文通过改变活性染料染色温度以及时间进行低盐染色工艺的研究，探讨活性染料的染色性能，为活性染料低盐染色工艺研究提供了较为准确的数据。
活性染料论文
發丧春工強人譽活性染料染色工艺论文班级:学号:姓名:摘要：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。
关键词：活性染料染料分类轧染卷染固色注意事项指导老师：正文：活性染料属反应性染料，不同类型活性染料具有不同的特性，同类型活性染料也因为母体结构的不同而存在着很大的性能差别。
其与棉纤维的染色反应机理为：KN型（乙烯砜类）染料染色：CelI-OH （棉纤维素）+ D-SO2C2H4OSO3Na —D-SO2C2H4O- Cell K型（一氯均三嗪类）染料染色：Cell-OH + D-R-CI —Cell-0-R-D + HCI（D是染料母体，R是活性基团）ME型（异双活性基类）是一氯均三嗪和乙烯砜复合的双活性基染料，染色时乙烯砜基反应活泼性强，参与反应的机率较高，一氯均三嗪基也可能参与反应。
目前市场上许多不同牌号的异双活性基类染料大都属于此类。
1. 活性染料分类。
活性染料根据其活性基因不同，一般可以分为两类：1.普通型（或称冷染性）活性染料国产X型活性染料属此类。
这类染料的活性基因为含有两个活泼氯原子的三聚氯氰。
它的化学性质非常活泼，反应能力较强，但染液的稳定性较差，能在低温（20〜30 C）下与纤维发生化学反应而染色，同时也只需在低温和较弱碱剂（pH =10.5左右）的条件下完成固色。
2.热固型活性染料国产K型活性染料属此类。
它的活性基因也是由三聚氯氰组成，只是活性基团上仅有一个活泼氯原子。
它的化学活性较低，反应能力也差，染液相对稳定。
因此在与纤维进行反应时要求条件较为剧烈，固色温度要达90 C左右，同时还需较强的碱剂，固色时间也要比X型活性染料长。
属于热固型活性染料的种类较多，它们具有不同的活性基因。
由于所含活性基团的反应活性不同，反应条件也各不相同。
文献综述模板
学校代码：11517学号：201010212139HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献综述题目活性染料应用现状分析学生姓名李建辉专业班级轻化工程1041学号201010212139院（部）材料与化学工程学院指导教师(职称) 孟春丽（教授）、曹机良（讲师）完成时间2014年03 月02日活性染料应用现状分析摘要：综述了活性染料的应用现状，并且叙述了活性染料面临的问题及新发展。
简述了本课题的研究意义以及主要的研究内容。
关键词：L型活性染料;新发展;低温特性1 活性染料的应用现状从1956年活性染料问世以来，经过50多年来的努力，活性染料已取得巨大进展，商品品种不断推陈出新，染料的各项性能不断改善。
随着新工艺、新设备的发展，活性染料已经成为最重要的染料类别之一，在纺织印染所消耗的各类染料中所占比例迅速提高，遍及织织工业中的棉纺、毛纺、丝绸、针织、巾被、制带等各个部门，日益显示其在染料工业和印染工业中的独特地位。
特别是随着环保意识的提高，活性染料成为各国大公司关注和竞相发展的一类染料[1]。
1.1 国内活性染料的应用现状活性染料作为现在我国应用最广泛的染料，它的应用范围和市场前景，以及未来的发展趋势关系着我国化工行业的未来经济的前景。
目前，国内开发和生产的活性染料类型繁多，已达19种，几乎国外现有的活性基团国内都已开发或生产。
国内已开发或生产的活性染料类型有：X型（二氯三嗪）、K型、KM型（一氯三嗪）、KE型、KP型（二个一氯三嗪）、KD型（一个或二个一氯三嗪）、KN型（β一硫酸酯乙基砜）、M型、EF型、ME型（一氯三嗪/β一硫酸酯乙基砜）、R/CN型（间羧基吡啶三嗪）、E型（2，3一二氯喹曙啉）、F型（三氟一氯嘧啶）、S/SX型（二氯三嗪）、P型（膦酸基）、PW型（溴代丙烯酰胺）、活性分散型、活性环保型等近20种。
就目前国内生产而言，主要是二氯三嗪型、一氯三嗪型、一氯三嗪＋一氯三嗪型、一氯三嗪＋乙烯砜型，其它活性基主要因受国产化资源、合成工业方法及经济性等因素影响而未真正形成工业规模[2-5]。
棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析文献综述【文献综述】
毕业论文文献综述化学工程与工艺棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析1前言活性染料是棉染色中最常用的染料，其消耗量也呈上升趋势，预计这个势头在今后几年中仍将保持。
活性染料之所以受欢迎，是由于其价格适中，得色量高，以及合适的色牢度。
其唯一的缺点是染料的水解问题。
棉用活性染料的水解问题是影响棉纤维固色率提高的重要因素之一。
【1】本文总结了多种活性染料随介质pH及染色条件的变化规律，阐述了棉纤维固色中活性染料的固色机理及分类，以及碱控型活性染料的结构特点与固色影响因素，活性染料在棉纤维固色中的水解动力学、应用研究现状及发展趋势。
2 主体2.1活性染料的分类活性染料主要应用于棉布的印染，还可与分散染料一起应用于涤/棉，涤/粘混纺织物的印花与染色；也应用于丝绸印染和羊毛染色。
活性染料根据其带有的反应性基团的不同而分为若干系列【2】：（1）X型：染料分子中含有二氯均三嗪活性基，活性较高，染色及固色温度较低(20~40℃)，为普通型或低温型。
其特点为匀染性较好，稳定性较差，不耐酸性水解，不宜染深色，固色率约60%。
例：活性红X-3B（2）K型：染料分子含有一氯均三嗪活性基，由于三聚氯氰中的两个氯原子为其它基团所取代，活性较X型低，染色固色温度较高(80~100℃)，也称“热固型”染料。
和纤维亲和力大，可染深色，固色率约60~90%。
印花和轧染。
（3）KN型活性染料含有羟乙基砜硫酸酯反应基团，属于中温型活性染料。
染色温度40-60℃，适用于棉布卷染染色，冷扎堆工艺染色，以及防拨染印花的底色；也适用于麻纺织品的染色。
（4）M型：染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料，反应活性强，耐酸耐碱稳定性高于K和KN型，固色率高。
适用于棉、麻中温染色及印花。
（5）KE型活性染料含有双活性基团，属于高温型活性染料，适用于棉、麻织物染色。
固色牢度高，得色丰满。
几种代表性的活性染料结构示例如下：（1）X型：图1 活性红X-3B（2）K型：图2 C．I．活性红43（3）KN型：图3 活性艳蓝KN—R(C．1．活性蓝19)（4）M型：图4 活性艳红M-8B（5）KE型：活性艳红KE-3B2.2活性染料固色机理活性染料的固色：是在一定的碱性和温度条件下，染料的活性基团与纤维发生反应形成共价键结合（简称键合），而固着在纤维上的过程。
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毕业论文文献综述化学工程与工艺棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析1前言活性染料是棉染色中最常用的染料，其消耗量也呈上升趋势，预计这个势头在今后几年中仍将保持。
活性染料之所以受欢迎，是由于其价格适中，得色量高，以及合适的色牢度。
其唯一的缺点是染料的水解问题。
棉用活性染料的水解问题是影响棉纤维固色率提高的重要因素之一。
【1】本文总结了多种活性染料随介质pH及染色条件的变化规律，阐述了棉纤维固色中活性染料的固色机理及分类，以及碱控型活性染料的结构特点与固色影响因素，活性染料在棉纤维固色中的水解动力学、应用研究现状及发展趋势。
2 主体2.1活性染料的分类活性染料主要应用于棉布的印染，还可与分散染料一起应用于涤/棉，涤/粘混纺织物的印花与染色；也应用于丝绸印染和羊毛染色。
活性染料根据其带有的反应性基团的不同而分为若干系列【2】：（1）X型：染料分子中含有二氯均三嗪活性基，活性较高，染色及固色温度较低(20~40℃)，为普通型或低温型。
其特点为匀染性较好，稳定性较差，不耐酸性水解，不宜染深色，固色率约60%。
例：活性红X-3B（2）K型：染料分子含有一氯均三嗪活性基，由于三聚氯氰中的两个氯原子为其它基团所取代，活性较X型低，染色固色温度较高(80~100℃)，也称“热固型”染料。
和纤维亲和力大，可染深色，固色率约60~90%。
印花和轧染。
（3）KN型活性染料含有羟乙基砜硫酸酯反应基团，属于中温型活性染料。
染色温度40-60℃，适用于棉布卷染染色，冷扎堆工艺染色，以及防拨染印花的底色；也适用于麻纺织品的染色。
（4）M型：染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料，反应活性强，耐酸耐碱稳定性高于K和KN型，固色率高。
适用于棉、麻中温染色及印花。
（5）KE型活性染料含有双活性基团，属于高温型活性染料，适用于棉、麻织物染色。
固色牢度高，得色丰满。
几种代表性的活性染料结构示例如下：（1）X型：图1 活性红X-3B（2）K型：图2 C．I．活性红43（3）KN型：图3 活性艳蓝KN—R(C．1．活性蓝19)（4）M型：图4 活性艳红M-8B（5）KE型：活性艳红KE-3B2.2活性染料固色机理活性染料的固色：是在一定的碱性和温度条件下，染料的活性基团与纤维发生反应形成共价键结合（简称键合），而固着在纤维上的过程。
由于染料活性基不同，键合机理不同：（1）亲核取代键合机理：如均三嗪型与纤维素纤维的作用。
以二氯均三嗪类活性基与纤维素纤维的反应为例（与氯相连的碳原子电子云密度低，能形成易接受纤维素负离子进攻的反应中心，从而发生亲核取代反应），第一步：纤维素负离子的亲核加成反应，生成不稳定的中间产物；第二步：C-Cl键的离解，氯以氯离子形式进入溶液。
一个氯被取代后，与另一个氯相连的C原子电子云密度提高（因为纤维素负离子具有供电性），取代反应不易进行。
高温强碱下，还可能与纤维素负离子进一步发生键合反应。
代表性均三嗪型活性染料固色机理示意图如下：（2）亲核加成键合机理：如乙烯砜型与纤维素纤维的作用。
它的活性基团为β-乙烯砜硫酸酯，碱性条件下，砜基具有较强的吸电子性，使得α-C上的H比较活泼而容易离解，硫酸酯的吸电子性使C—H键具有极性，容易断裂，发生消去反应，生成乙烯砜基。
乙烯砜型活性染料易爱亲核试剂的进攻，发生亲核加成反应（砜基电负性较高，Β-C电子云密度较低）。
乙烯砜型活性染料固色机理的示意图如下：2.3活性染料的水解及其研究现状活性染料是纤维素纤维染色最重要的染料之一。
其色泽鲜艳、匀染性好、色牢度高、色谱齐全，且大部分属于环保型染料。
其唯一的缺点是染料的水解问题。
通常在碱性条件下染料在棉上固着，而这一碱度促进了染料与水的反应，导致其失活。
失活的染料，也即水解染料，不能与棉发生反应，从而造成相当部分染料被损耗。
水解染料与基质发生物理粘附，直到水洗处理阶段被洗除，因而造成水洗牢度问题。
另外，水解染料也会流入废液，导致污染负荷增加。
活性染料上染纤维素纤维基质分三个阶段：（1）在有食盐或元明粉的中性介质中染料上染。
（2）上染染料加碱后固着，在染料与纤维间形成共价键。
（3）彻底洗除松散粘附在织物上或织物中的染料。
上述第三个阶段非常必要。
这是由于染浴中的活性染料，大部分染着于纤维，一部分在碱性条件下与水反应，丧失了与纤维的反应性，因而与纤维的亲和性低。
如果这一步骤操作不当，由于水解染料的存在，会导致染色产品水洗牢度差；而与纤维反应的染料，则水洗牢度高。
活性染料与水的反应，并非是影响染色得色量的唯一因素。
染料的应用性能还与以下因素密切相关，如染料的储存稳定性，浸轧液或印浆的稳定性，以及染料配方在热溶解过程中活性染料浓度的变化。
染料的水解从生产时就开始发生，在烘燥和研磨时仍继续。
染料水解的程度取决于其分子中的活性基团和发色团。
水解染料，只是原来活性染料中不稳定的原子或基团被羟基所取代，其扩散和吸附性能与原来的活性染料非常相似，因此容易扩散进入纤维，并吸附其表面。
在碱性染色阶段的最后，当活性染料无论是与水，还是与纤维反应，被全部消耗后，又建立了一个新的平衡，即水解染料在纤维与染浴中的分配平衡，其模式与活性染料在中性溶液中的分配类似。
这一阶段，纤维上含有大量化学结合的染料。
在实际的反应体系中，影响活性染料水解速率的因素有许多，如染浴pH值、温度、染料浓度和电解质浓度。
各种因素对不同类型活性染料水解速率的影响规律各异。
2.3.1水解动力学王正佳等研究人员以乙烯砜型活性染料——活性艳蓝KN-R为例，采用HPLC法做了水解动力学的研究【3】。
他们研究了活性艳蓝KN-R在不同时间、温度、pH值条件下的水解反应。
发现乙烯砜型活性染料的水解反应受时间、温度、pH值的共同影响。
在温度高于80℃，pH值大于9的情况下，染料急剧水解。
就染料的水解特性而言，活性艳蓝KN—R的最佳应用条件为：温度50～70℃，pH值8～9，反应时间40～80 min。
当硫酸酯型染料完全转变为乙烯砜型染料后，在[OH—]为常数时，乙烯砜型染料的水解反应为准一级反应。
准一级水解速率常数随温度的增加而增加。
虽然提高温度有利于促进染料从硫酸酯型转化成乙烯砜型，但同时也会促进乙烯砜型染料的水解，因而乙烯砜型活性染料的染色温度应控制在适当的范围。
如活性艳蓝KN-R的染色温度应控制在50-70℃。
沈锦全等研究人员也研究了乙烯砜型活性染料的水解反应机理[4]。
将活性染料在碱性条件下发生的化学反应视为一级串行反应，并建立了该类染料3种形式的水解反应动力学方程，再以乙烯砜型活性染料活性艳蓝KN-R的水解为例。
研究发现其水解过程大致符合一级串行反应的规律，这与假设相吻合．该研究得到的动力学模型可以准确计算出在水解过程中乙烯砜型活性染料的水解率，从而可以准确预测出染液中水解染料的浓度和有效染料的浓度，证明了该动力学模型的可靠性．该乙烯砜型活性染料一级串行反应的方程式以及动力学模型如下：一级串行反应的方程式：k1，k2：分别是第一步和第二步的反应速率常数。
动力学模型：t为水解时间；A X(0)为反应物x的初始浓度对应的色谱峰面积；k1，k2分别是第一步和第二步的反应速率常数；A X，A Y，A Z分别为X，Y，Z的浓度对应的色谱峰面积．，A X／A X(O),A Y／A X(0)，A Z／A X(0)分别为X，Y，Z对应的峰面积含量.M.Klancnik研究了一氯均三嗪活性染料在50℃～80℃下甲醇化反应和水解反应(碱性条件下)的竞争问题【5】，并确定了两个反应的速率常数。
发现了在由甲醇和水溶性碱组成的均相混合液中，一氯均三嗪活性染料在50℃～80℃温度范围内，反应开始阶段，其浓度会下降，反应为准一级动力学反应。
一氯均三嗪的醇解和水解方程如下：图 5 一氯均三嗪染料发生的水解和醇解反应由于甲醇离子具有更高的反应性，染料的醇解反应总是比水解反应快。
随着温度的升高，醇解反应速率常数与水解反应速率常数的比值降低，这告诉我们，在低温下，活性染料对纤维素纤维具有更高的选择性。
当反应温度升高时，水解反应速率要比醇解反应速率快。
由于温度变化所引起的反应的染料阴离子比值的变化和／或染料的结构变化，更能说明已经观察到的反应速率变化的情况。
邵敏等人用异丙胺、对甲酚和甲醇分别模拟蚕丝丝素上氨基、酚羟基和醇羟基，应用高效液相色谱(HPLC)研究一均三嗪型活性染料与蚕丝亲核基团的反应性能【6】。
发现不同条件下丝素上不同亲核基团的反应性能不同：酚羟基与一氯均三嗪型染料在85—95℃，pH=8—9的条件下最佳；氨基在95℃，pH=9左右相对较好；醇羟基适合在95℃，pH≥10的条件下反应。
由于温度和碱性变化对蚕丝上不同亲核基团与染料的反应性能有不同的影响，一氯均三嗪染料在染蚕丝时应该严格控制染浴温度和pH值，以保证活性染料对蚕丝染色有较高的稳定性和重演性。
一氯均三嗪型活性染料适宜在85—95℃，pH=89的条件下与蚕丝键合。
结合蚕丝上亲核基团分布状况及含量分析，一氯均三嗪型活性染料在蚕丝上染色固着时染料主要与酚羟基反应，氨基参与了部分反应起次要作用，而醇羟基的作用甚微。
一氯均三嗪型活性染料酚羟基形成的共价键在碱性较强时会断键，这是导致一氯均三嗪型活性染料染色蚕丝产品在碱性条件下褪色的主要原因。
2.3.2染色工艺目前印染行业的染色主要采用绳状染色、均匀轧车染色和冷轧堆染色【7】。
绳状染色的内外层染色不均匀，会产生色泽上的差异；均匀轧车染色由于车速快和均匀轧车压辊压力不等会出现色泽的差异；而冷扎堆染色，作为一种比较先进的工艺技术，在国外的染色行业已采纳较多，例香港、日本的印染厂基本上都已采用此工艺染色。
采用活性染料冷轧堆染色工艺具有染色均匀，浴比小，染料助剂用量少，能源消耗少、固色率高，生产成本低等优点，最适合当前多变的市场对小批量、多品种的需求，现国内印染厂家也均在推广此法染色。
许正奎等人用中性固色活性染Argazol NF系列染丝光棉纱线，讨论不同工艺曲线、染色温度、染浴pH值、盐用量、染色温度以及浴比等对K／S值的影响【8】，并测试了染料移染性、同步性和色牢度。
得到优化的染色工艺为：Argazol NF染料用量2％(owf)，氯化钠20 g／L，pH值7.5左右，浴比1：15，染色温度80℃左右，染色时间约60 min。
纯棉丝光线的染色牢度较好。
2.3.3染色后处理为了获得高湿牢度的染色产品，水解染料必须在最后的水洗过程中从纤维上洗除。
活性染料染色中，平均约有70％的染料固着于纤维上，其余的都水解浪费了，这部分染料至少有30％。
活性染料洗除工艺的效率取决于以下因素：(1)未固着染料的量(2)未固着染料从印花区域被洗除的难易程度(3)洗除染料沾污未印制区域的趋势2.3.4活性染料水解性能研究结果的比较(1)均三嗪型活性染料不同条件下丝素上不同亲核基团的反应性能不同：酚羟基与一氯均三嗪型染料在85—95℃，pH=8—9的条件下最佳；氨基在95℃，pH=9左右相对较好；醇羟基适合在95℃，pH≥10的条件下反应。