阳离子染料

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阳离子染料总结

阳离子染料总结

阳离子染料总结引言阳离子染料是一类具有阳离子性质的染料,其分子中含有带正电荷的基团。

阳离子染料广泛应用于纺织、皮革、印刷、油漆、墨水等领域,因其良好的染色性能和稳定性而备受青睐。

本文将对阳离子染料的特点、分类、应用以及相关研究进行总结。

特点阳离子染料具有以下几个特点:1.高染色力:阳离子染料分子中的正电荷基团与纤维物质中的负电荷基团相吸引,使得阳离子染料与纤维物质之间形成稳定的结合。

这种结合方式使阳离子染料的染色力更强,染色效果更加显著。

2.稳定性强:阳离子染料分子中的阳离子基团增加了其分子的稳定性,使得阳离子染料在多种环境下都能保持其染色效果。

例如在酸性条件下,阳离子染料与纤维物质的结合更为牢固,不易褪色。

3.易溶解:阳离子染料分子一般具有较好的溶解性,可以方便地与溶剂或水相混合,形成染料溶液。

这方便了阳离子染料的加工和应用。

分类根据阳离子染料分子中的阳离子基团不同,可以将其分为以下几类:1.三偶氮类阳离子染料:该类阳离子染料分子中的阳离子基团为三偶氮基团,常用的有亮胭脂红、中性红等。

这类染料以其明亮丰富的颜色而广泛应用于纺织、皮革等多个领域。

2.亚胺类阳离子染料:该类阳离子染料分子中的阳离子基团为亚胺基团,常用的有基本蓝1号、基本蓝9号等。

这类染料具有较高的染色力和稳定性,常用于纺织品的染色。

3.重氮类阳离子染料:该类阳离子染料分子中的阳离子基团为重氮基团,常用的有光黄G、压花紫等。

这类染料具有鲜艳的颜色,可以应用于纺织品和印染等行业。

应用阳离子染料具有广泛的应用领域,下面列举几个常见的应用示例:1.纺织品染色:阳离子染料具有高染色力和稳定性,常用于纺织品的染色。

纺织品经过阳离子染料的染色后,色彩鲜艳,牢固度高,不易褪色。

2.皮革加工:阳离子染料可用于皮革的染色和涂覆。

其染色效果明亮,色牢度高,可以为皮革产品增添丰富的色彩。

3.墨水制备:阳离子染料可以应用于墨水的调配。

阳离子染料的高染色力和溶解性使其成为墨水的理想成分。

阳离子染料染色

阳离子染料染色
阳离子染料,又称碱性染料或盐基染料,是水溶性染料,在溶液中能电离生成色素阳离子及简单阴离子,专为腈纶纤维染色设计。其染色方法简单、操作容易,且牢度好、色光鲜艳,适用于卷染或浸染。阳离子染料根据分子结构特点可分为共轭、非共轭、迁移型和分散型,而按应用分类则有普通型、X型和M型等。在腈纶染色方面,阳离子染料的上染速率和染色饱和值受纤维中酸性基团含量、染液pH值、玻璃化温度Tg及张力等因素影响。特别是染色温度,应控制在玻璃化温度以上10~15℃的范围内,以确保染料集中上染并利于匀染。此外,阳离子染料的配伍性也是关键,它决定了染料拼色时各染料上染速率的一致性,通常用配伍值K来表示。虽然文档详细讨论了阳离子染料,但并未专门涉及蓝色阳离子染料或阴子染料的特定信息。

阳离子染料

阳离子染料

强酸性第三单体酸性基受染浴pH值的影响不大。
弱酸性第三单体酸性基要受到染浴 pH值的影响,当染浴 pH值较低时,弱酸性基的电离会受到抑制。
二、吸附等温线和上染速率 1. 吸附等温线: 属于单层、定位、化学吸附, 成盐机理。属于朗謬尔型吸附等温线。 教材196页图8-2。
2. 上染速率:上染速率快,初染率高,移染性差, 不匀染现象严重。
上染速率快 亲和力高 匀染性差
上染速率慢 亲和力低 匀染性好
张力和压力。
3. 腈纶纤维的超分子结构
腈纶纤维没有真正的晶区,只有侧向相对有序的准晶区。 准晶区与非晶区无严格的分界面。
第二节 阳离子染料染腈纶的基本理论
一、染色机理
由于腈纶中的第三单体酸性基团的存在和氰基的电子结构 特征,腈纶纤维在染浴中表面带有负电荷,当腈纶进入阳 离子染料的染液中发生下列过程: 1. 染浴中染料阳离子向腈纶纤维表面移动并通过扩散边界 层向纤维表面扩散。
A、隔离型:
O NHCH3
阳离子蓝FGL
O
CH2SO4NHCH2CH2CH2N+(CH3)2
染料母体 ( 发色体系 ) 发色体系:蒽醌、偶氮
隔离基
阳离子基
共轭型的阳离子染料:阳离子染料分子中的正电荷贯穿于 整个共轭体系中, 正电荷是离域的(常称为离域型阳离子 染料),电子流动贯通。颜色鲜艳,匀染性好,耐晒牢度 较差。染料敏感(对 pH 、热等)。共轭型阳离子染料是 阳离子染料中的主要类型,其染料品种众多。阳离子染料的扩ຫໍສະໝຸດ 上染—OOC-腈纶—O
3S-腈纶
染浴温度超过 Tg,随着温度的升高染料向纤维 内部的扩散迅速增大。
扩散进入纤维内部的阳离子染料与腈纶纤维上带负电 的酸性基结合。

第十二章-阳离子染料

第十二章-阳离子染料
O C H N CH3 CH2CH2CN
H3C N
C
CH CH
N CH2CH2CN
POCl3 阳离子蓝
新型阳离子染料
迁移型阳离子染料 所谓迁移性阳离子染料是指一类结构比 较简单,分子量和分子体积较小,而扩散性和匀染性能良好的 染料,目前已经成为阳离子染料中的一个大种类。其优点如下:

具有较好的迁移性和匀染性,对腈纶无选择性,可以应用
Y C CH CH N N R2 R1 Y C CH CH N N R2 R1
如阳离子桃红 FG 具有这样的结构。
CH3 C + N C CH CH N CH2CH2Cl Cl CH3 CH3
CH3
(4)氮杂菁。三甲川菁类染料分子中一个或几个甲川基被氮原子取代,得到氮 杂菁染料。根据甲川基取代数不同,分别称为一氮杂菁、二氮杂菁和三氮杂菁。二 氮杂菁又有对称型和非对称型两种,以非对称型比较重要,结构通式表示如下:
N
H3C C
CH3 C
+
CH N N CH3
OCH3 CH3SO4 黄色
N CH3 CH3 N
+
CH3 N N N SO2
C
N CH3 H3CO S C N N
+
CH3SO4
红色
偶氮染料和噁嗪系染料。
N(C2H4Cl)2
N CH2CH2OH Cl 蓝色
分散性阳离子染料
为了适应腈纶纤维和其他合成纤维混合纺织物的染色,出现
的给电子基,另一端是含氮的吸电子基,相当于脒离子(—
N=CH—N—)的插烯物。Y是组成杂环的杂原子或碳原子,n为
零或整数。
Y C + N CH CH2 CH n C N Y

《阳离子染料》课件

《阳离子染料》课件

03 阳离子染料的性能
颜色与色牢度
总结词
阳离子染料具有良好的颜色表现和色牢度,能够提供鲜艳、 持久的染色效果。
详细描述
阳离子染料在染色过程中能够与纤维紧密结合,不易褪色或 迁移,因此具有较高的色牢度。这种特性使得阳离子染料特 别适合用于需要长期保持鲜艳度的纺织品染色。
溶解性与稳定性
总结词
阳离子染料具有良好的溶解性和稳定性 ,能够在染色过程中保持稳定的性能。
历史与发展
历史
阳离子染料最早起源于20世纪50年代 ,经过多年的研究和发展,已经成为 一种重要的染料品种。
发展
随着环保要求的提高和新型纤维的不 断涌现,阳离子染料也在不断改进和 优化,以满足市场需求。
分类与应用
分类
阳离子染料按照结构可以分为偶氮型、蒽醌型、杂环型等,按照色泽可以分为 碱性紫、碱性蓝、碱性棕等。
天然皮革染色
阳离子染料可用于天然皮革如牛皮、羊皮等 的染色,能赋予皮革鲜艳的色泽和良好的耐 光、耐气候性能。
人造皮革染色
人造皮革如PU革、PVC革等也可使用阳离 子染料染色,具有良好的染色效果。
在食品包装中的应用
塑料薄膜染色
阳离子染料可用于塑料薄膜的染色,如聚乙烯、聚丙烯等,提高食品包装的视觉效果。
全球阳离子染料市场规模
近年来,随着纺织品市场的不断扩大,全球阳离子染料市场规模持 续增长。
区域市场分布
亚洲地区是全球最大的纺织品生产区域,因此也是阳离子染料的主 要消费市场。
市场趋势
环保意识的提高和可持续发展需求的增加,促使阳离子染料市场向 更加环保、可持续的方向发展。
技术创新与挑战
要点一
技术创新
04 阳离子染料的应用

阳离子染料

阳离子染料





四、配伍性
1. 配伍现象 由于阳离子染料在腈纶纤维上吸附上染成盐机理即染座机 理, 因而阳离子染料的拼色与单色染色时的情况差异较大。不 同结构的阳离子染料对纤维的亲和力不同,同时其在纤维内 相中的扩散速率也有差异; 亲和力高的阳离子染料,染色初始 阶段一般在纤维表面吸附速率快,但在纤维内相中的扩散速 率慢,同时也容易取代纤维上已上染的亲和力低的染料 ;上染 速率快的先占有染座而上染速率慢的后占有染座。 阳离子染料拼色时,就会产生“竞染”现象。由于各染料 的“竞染”,导致在上染过程中染浴和纤维上各拼色染料的 比例时刻发生变化,产品色泽不一,难以达到理想的拼色效 果。 因而在拼色时,要考虑所选染料的配伍性。
[S]f意义: 表征和评价纤维可染性的重要指标,是 纤维本身的一种特性常数。 实际应用: [S]f ≥2 容易染成浓色。 [S]f <1.4仅适于中淡色品种。
兰化腈纶[S]f =2.3 金山腈纶[S]f =2.6
2. 阳离子染料的染色饱和浓度[S]D
阳离子染料的染色饱和浓度([S]D),指能使给定

腈纶阳离子染料染色饱和值([S]f)的测定,采用SDC推
荐的方法,并用稳定性更高的亚甲基蓝(C.I.Basic Blue
9)代替孔雀绿(C.I.Basic Green 4)作为标准染料。

贝克曼(Beckmann)法:以相对分子质量为 400、亲和 力较高的阳离子染料,在pH值为4.5,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,
教材195页式8-3.
染色处方验算公式: P1× f1+P2× f2+× P3× f3….+PR× fR D.C. ≤ Sf

第13章 阳离子染料

第13章  阳离子染料
Cl CH3 O2N N N N CH2CH2 CH3 N CH3 CH3 CH2SO4
染料母体
隔离基
阳离子
阳离子红GTL( C.I.Basic Red 18 )
Байду номын сангаас
第十三章 阳离子染料
2、蒽醌型阳离子染料 在蒽醌染料分子中引入与共轭发色体系相隔离的阳离子 基团。主要以蓝色为主,染色牢度好且色泽较浓。 羰基与1,4位上的氨基或羟基形成氢键,有利于提高染料 的耐光牢度。
第十三章 阳离子染料 主要内容
§13.1 引言 §13.2 阳离子染料的结构类型 §13.3 阳离子染料的应用类型 §13.4 阳离子染料的配伍值
第十三章 阳离子染料
§13.1 引言 阳离子染料是一类能在水溶液中电离生成阳离子色素的 染料。主要用于含酸性基团的聚丙烯腈纤维(即腈纶) 及其混纺织物,是聚丙烯腈纤维的专用染料,也可用于 阳离子染料可染的改性涤纶、锦纶、丙纶等的染色。 一、腈纶纤维的结构与与染色性能 聚丙烯腈纤维是以丙烯腈(CH2=CHCN)为主要单体的 共聚物。在腈纶纤维中常加入第二、第三单体共聚,降 低大分子结构紧密性,提高纤维的柔韧性,改善手感及 染色性能等。
第十三章 阳离子染料
2、应用性能 色泽:深、浓、艳,发色强度高。颜色主要为紫、蓝、 绿 牢度:耐洗、耐光、耐酸碱牢度均较差。在腈纶上染色 牢度有所提高。 适用范围:腈纶,蚕丝、羊毛、锦纶上有少量应用。
第十三章 阳离子染料
3、三芳甲烷染料的合成 含两个氨基的三芳甲烷染料——孔雀绿。 用苯甲醛与芳胺进行羰基亲核加成缩合反应合成
阳离子橙2GL(C.I. Basic Orange 22)
5–6级
第十三章 阳离子染料
氮杂菁和氮杂半菁染料:由于-CH=由-N=取代,电子云 的活动性大大降低,染料的耐光牢度大大提高。

阳离子染料

阳离子染料

二、对PH值的敏感性
一般阳离子染料稳定的pH值范围是 2.5-5.5。 当pH值较低时,染料分子中的氨基 被质子化,由给电子基转变为吸电子基, 引起染料颜色发生变化; 若pH值较高,阳离子染料可能形成 季铵碱,或结构被破坏,染料发生沉淀、 变色或者褪色现象。
三、阳离子染料的配伍性
阳离子染料对睛纶的亲和力比较大, 在纤维中的迁移性能不好,难以匀染。 不同染料对同一纤维的亲和力不同, 在纤维内部的扩散速率也不相同,当上 染速率差别较大的染料进行拼混时,染 色过程中容易发生色泽变化、染色不匀 的现象;而上染速率接近的染料拼混时, 它们在染浴里浓度比例基本不变,使产 品的色泽保持一致,染色比较均匀。 这种染料拼染的性能称为染料的配伍性。
第九章 阳离子染料
张晓莉
主要内容
第一节 引言 第二节 阳离子染料的结构分类 第三节 阳离子染料的性能
第一节 引言


阳离子染料—— 是一类能在水溶液中电离 生成阳离子色素的染料。 (也称碱性染料、 盐基染料) 最早生产的合成染料;如苯胺紫、结晶紫、 孔雀石绿等; 是聚丙烯腈纤维的专用染料; 也可用于阳离子染料可染的改性涤纶、锦纶、 丙纶等的染色; 具有色谱齐全、色泽浓艳、给色量高、耐光 牢度及耐洗牢度高的特点,但不易染匀;
第二节 阳离子染料的分类
一、按化学结构分类
阳离子染料的母体分为偶氮型、蒽醌型、 三芳甲烷型及菁类等。 根据带正电荷基团在共扼系统中的位置, 阳离子染料可以分为隔离型和共轭型两 大类。

R1
Dye
CH2CH2 N R2 X R3 隔离型通式
C CH CH CH C N 共扼型通式
N
X
1、隔离型阳离子染料
正电荷集中,容易和纤维结合, 上染百分率和上染速率都比较 高,但匀染性欠佳。一般色光 偏暗,摩尔吸光度较低,色光 不够浓艳,但耐热和耐晒性能 优良,牢度很高,常用于染中、 淡色。
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台 丽 纶
开士米纶F 奥 纶 杜 拉 纶 爱克斯纶H型
台湾省
日本 美 国 德 国 日 本
丙烯腈,丙烯酸甲酯
丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,甲基丙烯酸甲酯 丙烯腈,醋酸乙烯酯
乙烯基磺酸钠
异丁烯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 乙烯苯磺酸钠 酸性染料可染
腈纶纤维的主要物理和化学性质



Tg:腈纶的玻璃化温度有二个,第一个Tg在80~100℃,代表纤维中低序区链
纤维的Sf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济合 理有指导意义
阳 离 子 染 料
纤维的Sf和染料的f这两个参数对于能否染深和处方是否经济 合理有指导意义 饱和值低的腈纶,难以染得深色 染色时,染料的用量不能超过该染料在该纤维上的饱和值 拼色时,所用各染料的总和不应超过纤维的饱合值 即:[D1]f1+ [D2]f2+ [D2]f3+……≤Sf×D.C. [Dn]为染料浓度,fn为染料饱和值,Sf为纤维饱和值, D.C.为染色系数
10
0.5 ×0.58 合计: =0.29 1.8
阳离子染料的配伍值(K)
K值是阳离子染料染腈纶时的亲合力和扩散速率的综合指数.染料生 产厂家将阳离子染料按五个等级划分配伍值.K值大,染色速度慢,匀染 性好;配伍值小,上染快,匀染性差. 常用X型阳离子染料的各项性能 染料名称 嫩黄X-8GL 金黄X-GL 红X-GRL 艳红X-5GN 红X-6B 桃红X-FG 兰X-GRRL 兰X-BL 翠兰X-GB 配伍值K 3.5 3 2.5 3 3 4 3 3 3.5 饱和因素f 0.75 0.61 0.56 0.5 0.19 0.46 0.4 0.43 0.75 PH稳定范围 2-5 3-6 2-7 2-7 4-6 3-7 2-5 2-7 3-8
阳离子染料染色方法介绍
腈纶纤维的主要物理和化学性质 阳 离 子 染 料 阳离子染料染色工艺 染色生产中常见问题及质量控制 毛 腈 染 色 方 法
腈纶纤维的主要物理和化学性质
腈纶主要是由聚丙烯腈组成,它是 由85%以上的丙烯腈和不超过15%第 二,第三单体共聚而成,经湿法或干 法纺丝制成.
腈纶纤维的主要物理和化学性质
阳 离 子 染 料
例: 深咖啡色 阳离子黄8GL(250%) 阳离子红GRL(250%) 阳离子艳蓝BL(200%) 醋酸 醋酸钠 染料用量% 1.0 1.2 0.21 3.5 1.0 f值 × 0.75 × 0.56 × 0.43 =0.75 =0.67 =0.09
元明粉
阳离子匀染剂1227 国产腈纶饱合值常数2.3
阳 离 子 染 料
阳离子染料的分类
Байду номын сангаас
普通性阳离子染料 X型 迁移型阳离子染料 M型 这类染料对腈纶的 上染与传统阳离染料没的本质区别,不同在于 染料上染后能够移染,自行调整达到匀染效果. 分散型阳离子染料 SD型 这类染料主要应用 在改性涤纶上.
阳 离 子 染 料
阳离子染料的饱和值(SD) SD是指阳离子染料在PH=4.5,浴比1:100,于100℃染色,当平衡上 染率达95%时,每100g纤维上染料的克数. 阳离子染料饱和因素(f) f = SF(碱性品绿的饱和值) SD(该阳离子染料的饱和值)
阳离子染料染色工艺
中性电解质的应用 :缓染作用 电解质会使纤维的电位绝对值降低,降低纤维对染料的吸附速率。 它们的金属离子能与染料阳离子竞染,金属离子在染液中的扩 散性和在纤维中的扩散性高于染料阳离子,优先和纤维中的酸 性基团结合,然后逐渐被对纤维具有较大亲和力的染料阳离子 所取代。 电解质的阴离子可以抑制染料的电离,降低染液中染料阳离子 的浓度,所以电解质可起缓染作用。电解质的缓染作用比较弱, 用量随染色浓度而不同。
奥纶
开司米纶F 考特尔
1.6
3.6 3.5
腈纶纤维的主要物理和化学性质 阳 离 子 染 料 阳离子染料染色工艺 染色生产中常见问题及质量控制
毛 腈 染 色 方 法
阳 离 子 染 料
阳离子染料的染色原理
腈纶上的酸性基团电离,使纤维带负电荷: 腈纶—COOH→腈纶—COO-+H+ 腈纶—SO3H→腈纶—SO3-+H+ 负电荷的腈纶与带正电的阳离染料之间产生 静电引力 染料阳离子向纤维迁移并吸附在纤维表面 形成浓度差
腈纶纤维的主要物理和化学性质
阳 离 子 染 料
阳离子染料染色工艺
染色生产中常见问题及质量控制 毛 腈 染 色 方 法
阳离子染料染色工艺
染色配方:
阳离子黄X-GL 阳离子红X-GRL 阳离子兰X-BL 元明粉 1227 HAC+NaAC 分散剂IW x% y% z% 0~10% 1~2% 4~4.5 0.2%
不同聚丙烯腈的化学组成
名称 考 特 尔 兰化腈纶 金 山 腈纶 东 丽 纶 生产国家 英 国 中 国 中 国 日 本 第一,第二单体
丙烯腈92.5%,丙烯酸甲酯6.5% 丙烯腈93%,丙烯酸甲酯5.5% 丙烯腈,丙烯酸甲酯 丙烯腈,丙烯酸甲酯
第三单体 衣康酸1% 衣康酸1.5% 甲基丙烯磺酸钠 甲基丙烯磺酸钠
段热运动的转拆点;第二个Tg,在140~150℃,代表纤维中序区链段热运动的 转拆点. Sf:纤维饱和值是指100g腈纶在PH=4.5,100℃染色时,对孔雀绿的最大吸收量. 常用腈纶纤维的饱和值 纤维名称 考特尔 兰化腈纶 饱和值 2.8 2.3 纤维名称 台丽纶 开司米纶F 饱和值 2.1 2.7
阳离子染料染色工艺
• 匀染剂1227:具有阳离子基团的表面活 性剂.在染色上加入1227,就相当于加 入无色的阳离子染料.因此它的用量是 要通过f值计算才能确定的.
阳离子染料染色工艺
•染浴PH值对染影响:
•磺酸基或羧酸基电离数量的高低,不但影响纤维的染色饱和值,同时也影响染 料的上染速率。 •染浴pH值下降,可以降低纤维中酸性基团的离解,染料吸附量及上染速率较低。 pH值对染色饱和值及上染速率的影响以含羧基的腈纶较显著。 •通常染浅色时的酸用量比染深色时要高些,使pH值低些,以获得较好的匀染效 果。 •染深色时为了提高染料的上染百分率,酸用量宜少些。酸实质上是缓染剂,染 色时宜很好的控制染浴的pH值。 •一般染浴的pH值为4~4.5之间,因为pH值过高(碱性条件下),染料会发生色光 变化,甚至产生沉淀。染深色时,如果染浴的pH值太低,纤维中电离的酸性基 团少,会引起上染百分率的降低。 一般醋酸
金山腈纶
东丽纶
2.6
2.8
奥纶
杜拉纶
2.1
2.1
腈纶纤维的主要物理和化学性质
• V值:染色速率是表征腈纶纤维的一个重要的参数,直接关系 到染色的质量.V值大者玻璃化温度较低,上染速度较快,V 值小者,上染速度慢. • 常用腈纶的V值
名称 V值 名称 V值
兰化腈纶
金山腈纶 杜拉纶
1.9
6.4 1.7
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