直接染料染色
直接染料染色实验报告
一、实验目的1. 掌握直接染料染色的原理和操作方法。
2. 学习观察细菌细胞形态结构，提高对细菌分类的认识。
3. 培养无菌操作和显微镜使用技能。
二、实验原理直接染料染色法是一种简便的细菌染色方法，利用染料直接与细菌细胞结合，使细胞着色。
该法适用于观察细菌的形态和结构，是细菌学实验中常用的染色方法之一。
三、实验材料1. 细菌样本：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等。
2. 染料：结晶紫、碘液、酒精、蒸馏水。
3. 仪器：显微镜、接种环、载玻片、吸水纸、酒精灯等。
四、实验步骤1. 制备涂片：将细菌样本接种于载玻片中央，用接种环将菌液均匀涂布，晾干。
2. 固定：将涂有细菌的载玻片在酒精灯火焰上微微加热，使菌膜固定。
3. 初染：在固定的涂片上滴加适量结晶紫染液，染色1-2分钟。
4. 水洗：用蒸馏水冲洗涂片，去除多余的染料。
5. 媒染：在涂片上滴加碘液，媒染1分钟。
6. 水洗：用蒸馏水冲洗涂片，去除多余的碘液。
7. 吸水：用吸水纸吸去涂片上的水分。
8. 观察显微镜：在显微镜下观察细菌细胞形态和结构。
五、实验结果与分析1. 金黄色葡萄球菌：细胞呈球形，表面光滑，染色后呈紫色。
2. 大肠杆菌：细胞呈杆状，两端钝圆，染色后呈紫色。
3. 枯草芽孢杆菌：细胞呈杆状，两端钝圆，有芽孢，染色后呈紫色。
通过直接染料染色实验，可以观察到不同细菌的形态和结构，为细菌分类提供依据。
六、实验讨论1. 直接染料染色法操作简便，染色时间短，但染色效果不如革兰氏染色法清晰。
2. 在实验过程中，无菌操作至关重要，以免污染细菌样本。
3. 观察细菌形态和结构时，应注意不同细菌的特点，以便正确分类。
4. 实验过程中，应掌握显微镜的使用方法，提高观察效果。
七、实验总结通过本次实验，我们掌握了直接染料染色的原理和操作方法，观察了不同细菌的形态和结构，提高了对细菌分类的认识。
同时，培养了无菌操作和显微镜使用技能，为后续实验奠定了基础。
第三章 直接染料染色
第三章直接染料染色3-1 概述一直接染料应用特点优点－染色效果对工艺的依赖性相对较弱缺点－日晒牢度、湿处理牢度较差对象－粘胶、棉、产业纺织品、皮革、纸张、丝绸…二直接染料结构特点a 较长的共轭双键系统；b 分子量大、较好的同平面性和线状结构；c 含有羟基、氨基等生成氢键的基团；d 在水中可电离呈染料阴离子。
三禁用染料问题禁用染料涉及直接染料几十种：德1994年法规禁用料约118只，直接占77只，约占65%（其中联苯结构36种）。
3-2 直接染料的染色原理及性能1 作用力－范德华力和氢键作用力较大，对纤维素纤维具有较高的亲和力以及在染液中有较大的聚集倾向。
2 扩散模型－孔道扩散模型3 吸附等温线－Freundlich型吸附等温线4 染色对象－棉、粘胶、天丝、麻（超分子结构）。
5 直接染料的应用分类－C.I.D yellow 49 40～60℃C.I.D yellow 39 80℃C.I.D yellow 64 80～100℃C.I.D yellow 69 100℃3-3 直接染料的一般染色方法一浸染与卷染1 浸染与卷染对染料的选择及染色过程染料的扩散性能、亲和力、拼色效果、染色性能…2 染浴组成及其作用：软水剂－多聚磷酸盐、分散螯合剂脱氯剂－亚硫酸氢钠、大苏打中性电解质－食盐、无水硫酸钠、元明粉纯碱－溶解染料、软化水质；注意其负面作用（上染率下降、产生还原性！）弱氧化剂－硫酸铵、硝基苯磺酸钠3 工艺条件：电解质的用量及加入方式取决于染料的亲和力大小；浴比、升温曲线…不同直接染料的温度控制及其对上染的影响…新型染色工艺：退煮染、煮染、染漂；高温染色工艺二轧染1 轧染对染料的选择及染色过程2 染浴组成及其作用：染料、纯碱、润湿剂、增溶剂、防泳移剂…3 工艺条件及流程：…4 轧染色差控制3-4 直接染料的染色后处理对酸性染料上染蛋白质纤维、活性染料上染纤维素纤维具有同样意义。
一湿牢度差的原因原因－染料的水溶性、缺少染料与纤维间的化学结合。
第四章 直接染料染色
五、直接染料对其它纤维的染色
1、对蚕丝织物的染色
＊光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少
单独应用 ；
＊弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝、 绿等 ； ＊在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ； ＊染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色
60min，后水洗即可。
五、直接染料对其他纤维的染色
2、对锦纶的染色
＊在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性 较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳; ＊多与酸性染料或中性染料拼染; ＊在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较 多； ＊染色时在40～50℃开始染色，以1～2℃/min的升 温速度升到100℃，保温20～40min。染色后将 温度缓慢降到50℃后水洗出机。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺
（1）工艺流程 浸轧染液→汽蒸→水洗→（固色处理）→烘干 （2）工艺处方 染料 0.2~10 g／L 纯碱（或磷酸三钠） 0.5～1.0 g／L 润湿剂 2～5g／L （3）工艺条件 浸轧方式：二浸二轧；轧液温度：40~60℃；轧液率：85% 汽蒸温度：100~102℃ ；汽蒸时间：40~60 s
各类直接染料特性比较
类别 甲类 乙类 特性 结构简单,聚集性小,匀染性好,盐效应差 结构较复杂,聚集性较大,匀染性较差,盐效 应好 丙类 结构复杂,聚集性大,匀染性差,盐效应差 混纺类 与分散染料相容性好，对涤纶沾色少 交联类 分子结构中反应性基团，染后采用配套的 反应性阳离子固色剂固色
三、直接染料的染色性能
六 直接染料的固色处理
2、阳离子固色剂处理 （1）类型及其原理 ＊普通阳离子型固色剂 原理：D-SO3-Na＋ + F＋X- → D-SO3F + NaX ＊树脂型固色剂 原理：初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。 ＊反应型固色剂 原理：在染料与纤维间形成交联。 （2）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右即可。
直接染料染色实验报告
直接染料染色实验报告直接染料染色实验报告导言：直接染料是一类常用于纺织品染色的染料，其特点是能够直接与纤维结合，无需使用中介物质。
本实验旨在通过对不同直接染料的染色实验，探究其染色效果和影响因素。
实验材料和方法：材料：白色棉布、直接染料A、直接染料B、直接染料C、盐酸、醋酸、氨水、水仪器：烧杯、试管、显微镜、显色盒实验步骤：1. 准备工作：a. 将白色棉布切成相同大小的样品，清洗并晾干。
b. 准备直接染料A、直接染料B、直接染料C的溶液，浓度相同。
c. 准备盐酸、醋酸、氨水的溶液，浓度相同。
2. 实验组设置：a. 将一块棉布样品浸泡在直接染料A的溶液中，静置30分钟。
b. 将一块棉布样品浸泡在直接染料B的溶液中，静置30分钟。
c. 将一块棉布样品浸泡在直接染料C的溶液中，静置30分钟。
3. 对照组设置：a. 将一块棉布样品浸泡在盐酸溶液中，静置30分钟。
b. 将一块棉布样品浸泡在醋酸溶液中，静置30分钟。
c. 将一块棉布样品浸泡在氨水溶液中，静置30分钟。
4. 染色结果观察：a. 将实验组和对照组的样品取出，用水冲洗并晾干。
b. 观察样品的染色效果，记录颜色的深浅、均匀度等特征。
c. 使用显微镜观察样品纤维的染色情况。
实验结果和分析：通过实验观察和记录，得到以下结果：1. 直接染料A在棉布上呈现出鲜艳的红色，染色效果良好，颜色均匀度高。
2. 直接染料B在棉布上呈现出深蓝色，染色效果较好，颜色均匀度一般。
3. 直接染料C在棉布上呈现出浅黄色，染色效果较差，颜色不均匀。
对照组的染色效果如下：1. 盐酸溶液对棉布无染色效果。
2. 醋酸溶液对棉布呈现出浅黄色，染色效果较差，颜色不均匀。
3. 氨水溶液对棉布呈现出淡蓝色，染色效果较好，颜色均匀度一般。
根据实验结果分析，直接染料的染色效果受多种因素影响，包括染料浓度、染色时间、纤维类型等。
在本实验中，直接染料A具有较好的染色效果，可能是由于其颜料颗粒较小，易于渗透纤维。
直接染料染色—直接染料的染色性能
直接染料的溶解性
直接染料分子中含有磺酸基，能溶解于水，在水中能电离 染料阴离子。 溶解性大小与染料分子中所含的水溶性基团的数目有关。 染料的溶解度也和温度有关，通常温度提高，染料的溶解
度便随着增大。 直接染料会和硬水中的钙、镁、铁等离子作用生成沉淀，
降低染料的利用率，并可能造成色斑等疵病。所以，溶解 染料及染色用水宜用软水。
直接染料染色
直接染料的染色性能
直接染料的染色性能
1.溶解性
➢含水溶性基，能直接溶于水； ➢易聚集，可加温或加纯碱助溶； ➢不耐硬水，需用软水或对水进行软化处理。
2.直接性
Hale Waihona Puke ➢对纤维素纤维有较高的亲和力。
3.盐效应
染色性能
➢加盐促染，但促染效果与染料结构有关。
4.温度效应
➢温度影响上染率，应根据染料结 构选择染色温度。
对染色时间的掌握是以透染为准，粘胶纤维的染色时间要 比棉为短。同样色泽，粘胶纤维的染色牢度也要比棉为好，原因 在于粘胶纤维对染料的吸收相对于棉而言要充分和深入。
直接染料的直接性
直接染料直接性较大：
（1）直链型，具有较好的线性和同平面性。 （2）具有较长的共轭系统，拥有多个双键。 （3）染料分子中的—NH2和—OH与纤维素分子中的—
OH形成氢键。 （4） 分子量很大
直接染料的盐效应
无机的中性盐类，如食盐、元明粉等，在水溶液中 会发生电离。无机的阳离子，体积较小，因此在水溶 液中活泼性较大，容易吸附在纤维分子的周围，从而 降低纤维分子表面的阴电荷，相对地增加了染料阴离 子与纤维素分子间的吸附量，达到促染的效果。因此 中性盐类可作为促染剂，但当盐类增加过多时，又会 因染料胶体状态遭到破坏，结果析出沉淀。
第二章直接染料染色
盐的作用和电荷效应（盐效应） 元明粉或食盐对直接染料所起增进上染的作用称为促染 促染
促染原因 盐能降低或克服纤维素纤维上染过程中纤维上的电荷对染料色 素离子的库仑斥力。在钠离子的屏蔽作用下，染料阴离子接近 纤维表面所受斥力便大为减弱。 在染液里加元明粉或食盐，增加染液本体中的钠离子浓度， 可以减少染液本体和纤维界面附近的浓度差，从而降低由于 浓度差而产生的能阻，提高染料的扩散速率和上染率
第二章 直接染料染色
一、 引言 直接染料各品种的化学结构相差很大，因 此各品种的染色性能也不相同。根据染色 性能的不同，直接染料可以分成三类： A类染料，习惯上也称为匀染性染料。 B类染料，又称为盐效应染料。 C类染料，又称为温度效应染料
二、 直接染料对纤维素纤维的染色工艺 浸染 染液组成：染料、纯碱、食盐或元明粉。 染色时，染料先用温水调成浆状，然后用 热水溶解，将染液稀释至规定体积，加入 纯碱，升温50-60℃ 纯碱，升温50-60℃开始染色，逐步升温至 所需染色温度，染色一定时间后加入食盐， 继续染30~60min，染色后进行固色等后处 继续染30~60min，染色后进行固色等后处 理.
结论 结构比较简单的染料，对纤维亲和力较低，扩散 速率比较高，在比较低的温度就可以达到上染百 分率高峰，温度高了，上染百分率反而降低。 分子结构比较复杂的染料，对纤维亲和力高， 扩散速率低，需要较高的温度才能在规定时间 内达到上染高峰，显然，它们的上染速率比较低 扩散速率高的染料，半染时间短，上染比较迅 速；扩散速率低的，半染时间长，上染比较缓 慢，要达到同样的上染速率，扩散速率低的染 料便需要较高的上染温度。
直接染料对其它纤维的染色 直接染料除可用于纤维素纤维的染色外，还可 用于蚕丝、锦纶、维纶、羊毛的染色。 蚕丝主要用酸性染料染色，用直接染料染色 所得的蚕丝产品色泽不及酸性染料染色那样光 泽鲜艳，手感往往也不及酸性染料染色的产品。 除黑、翠蓝、绿色等少数品种用来弥补酸性染料 的色谱不足外，其余很少应用。
第03章 直接染料染色
第三章
直接染料染色
第一节 直接染料性能及对纤维素纤维的 染色原理 第二节 直接染料的一般染色过程 第三节 直接染料的固色后处理 第四节 直接染料对纤维素纤维上染的温 度效应和盐效应 第五节 直接染料对纤维素纤维的吸附
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第一节 直接染料性能及对纤维素 纤维的染色原理
由于直接染料的结构差异较大，其上染速率有较大 的不同，因此，在一定时间内达到最高的上染百分 率所需的温度随品种而有所不同。
扩散速率高、对纤维亲和力低的染料，宜采用较
低的温度进行染色，有利于获得较高的上染百分 率；反之，宜采用较高的温度进行染色，有利于 在较短的时间内获得较高的上染百分率。
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二、盐的作用和电荷效应
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作业及思考题
1、直接染料染色时加入中性电解质的作用是什 么？说明其作用原理。 2、直接染料分为哪几个类型？各类有何特点？ 分别用什么方法来控制上染过程以纠正染色 不匀现象。 3、直接染料为何须进行后处理，常用的固色剂 及其固色原理如何？ 思考题：用直接染料染粘胶纤维时，为什么容 易染花？如何改善这种染色不匀现象？
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二、其它纤维的染色
直接染料除用于纤维素纤维的染色外，部分品种还 可用于蚕丝、锦纶、羊毛、维纶等染色。 蚕丝纤维在等电点以下染色时，染料与纤维的结合 力有氢键、范德华力及离子键等。 直接染料一般不作为主色用于锦纶的染色，仅用于 调节色光。 直接染料一般不用于纯毛织物染色。
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第三节
一、直接染料的性能
1、何为直接染料及直接性？ 2、直接染料结构特点？
（1）长链线型、 分子量大；（2）具有共轭性； （3）很好的平面性(芳环成同平面)、对称性； （4）含氨基、羧基(形成氢键)。（5）含磺酸基，易溶于水。
直接染料染色
第二节直接染料的染色 性能
1.染色温度的适应性，各种直接染料的 上染速率相差很大，达到最高上染百 分率的温度也不同。 2.中性电解质的影响：电解质对不同种 类的直接染料促染作用不同，染料分 子中含磺酸基越多，其促染作用越大。 3.染料的溶解度，对水的敏感性以及对 后处理方法的适应性。 4.染色加工对象：丝光棉上的染色速率 和上染百分率一般高于未丝光棉。
第一节直接染料的应用分类
P50～52 匀染性直接染料：移染性、匀染性较好， 70-80℃染色，水洗牢度差。 盐效应直接染料：匀染性较差，逐步加 入元明粉控制均匀上染，水洗牢度较 好。 温度效应直接染料：匀染性较差，中性 电解质促染作用较小，较高染色温度 染色，需要控制升温速率达到均匀上 染。
直接混纺染料：直接D型染料，与分散染 料相容性好，可经受130℃高温，能用 于分散/直接染料一浴一步法染色。用 于纤维素纤维和蚕丝纤维。 直接交联染料：需采用阳离子固色剂固 色处理。兼有树脂整理效果。
5-15g/l食盐，用量由染色浓度和染料性 质决定。 5.固色后处理。 二、卷染工艺实倒：19 tex*19tex翠蓝 色棉平布 48.5kg/卷 1.工艺流程和工艺条件：染色（95100℃，8道，食盐在第3、4道末分2次 加入） →冷水洗2道 →固色（50 ℃， 4道）→冷水洗2道 →上轴。 2.工艺处方：
直接耐晒翠蓝GL 350g 350/48.5*1000=0.722% o.w.f 直接耐晒蓝2RL 7g 7/48.5*1000=0.0144% o.w.f 扩散剂N 100g Na3PO4 100g NaCl 750*2 g 液量 150L
固色液处方： 固色剂Y 冰醋酸 液量
600g 20ml 150l
直接染料染色
第一节概述
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直接混纺黄D-RL
直接交联染料
染料的分子结构中含有氨基，羟基、取代氨基等反 应性基团，采用配套的反应性阳离子固色剂可在染 料与纤维之间形成交联。这类染料得色均匀，染色 重现性好，湿处理牢度高，并兼有树脂整理的效 果，而且甲醛含量低。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺
（1）工艺流程 浸轧染液→汽蒸→水洗→（固色处理）→烘干 （2）工艺处方 染料 0.2~10 g／L 纯碱（或磷酸三钠） 0.5～1.0 g／L 润湿剂 2～5g／L （3）工艺条件 浸轧方式：二浸二轧；轧液温度：40~60℃；轧液率：85% 汽蒸温度：100~102℃ ；汽蒸时间：40~60 s
各类直接染料特性比较
类别 甲类 乙类 特性 结构简单,聚集性小,匀染性好,盐效应差 结构较复杂,聚集性较大,匀染性较差,盐效 应好 丙类 结构复杂,聚集性大,匀染性差,盐效应差 混纺类 与分散染料相容性好，对涤纶沾色少 交联类 分子结构中反应性基团，染后采用配套的 反应性阳离子固色剂固性基，能直接溶于水； ＊易聚集，可加温或加纯碱助溶； ＊不耐硬水，需用软水或对水进行软化处理。 2、亲和力 ＊对纤维素纤维有较高的亲和力。 3、盐效应 ＊加盐促染，但促染效果与染料结构有关。 4、温度效应 ＊温度影响上染率，应根据染料结构选择染色温度。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
SO3Na H5C2O N N CH CH SO3Na N N SO3Na
直接冻黄G
盐效应直接染料
染料分子结构比较复杂，分子中含有多个水溶性基 团，对纤维的亲和力较高，染料在纤维内的扩散速 率较低，匀染性较差，食盐等中性电解质对这类染 料的促染效果显著 .
NaO3S N N CH3 SO3Na CH3 N N OC2H5 N N NaO3S SO3Na OH NH.CO.CH3
直接染料浸（卷）染染色参考工艺处方
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
2、浸（卷）染工艺 （4）操作注意事项 ①化料时先用热软水调浆，再用热软水稀释，必要 时可加润湿剂； ②卷染为防头尾色差，染料应分次加入，温度由高 到低； ③为确保染色均匀，促染剂应在染色时间过半后加； ④为了提高染料的利用率 ；可采用续缸染色，续缸 染色时，染料用量一般为初缸的75%，助剂用量为 初缸的30%。
六 直接染料的固色处理
2、阳离子固色剂处理 （1）类型及其原理 ＊普通阳离子型固色剂 原理：D-SO3-Na＋ + F＋X- → D-SO3F + NaX ＊树脂型固色剂 原理：初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。 ＊反应型固色剂 原理：在染料与纤维间形成交联。 （2）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右即可。
1、染色方法 浸染、卷染、轧染 2、浸（卷）染工艺 （1）工艺流程 浸染：化料 →浸染 →水洗（ →固色 处理） →脱水→烘干 卷染：化料 →卷染 →水洗（ →固色 处理）→上卷→烘干 （2）工艺处方 （3）工艺条件 染色温度： 甲类：70～80℃；乙类：80～90℃；丙类： 90～100℃ 染色时间：30～60min（或6~8道）
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺 （4）操作注意事项 ①轧染匀透性较差，需加入匀染剂； ②布面应保持中性（pH:7~8.5），否则影响色光； ③浸轧槽宜小，以保持染液新鲜； ④汽蒸时用食盐及少量染液作液封口，防染料溶落； ⑤初开车时，浸轧槽内应兑水冲淡，防头深现象，兑 水率一般为25%左右。 兑水率=（兑水体积/正常染液体积）×100%
60min，后水洗即可。
五、直接染料对其他纤维的染色
2、对锦纶的染色
＊在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性 较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳; ＊多与酸性染料或中性染料拼染; ＊在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较 多； ＊染色时在40～50℃开始染色，以1～2℃/min的升 温速度升到100℃，保温20～40min。染色后将 温度缓慢降到50℃后水洗出机。
五、直接染料对其他纤维的染色
3、对羊毛的染色 ＊多用于羊毛与纤维素纤维混纺织物; ＊宜与弱酸染料拼混染色; ＊染色工艺同弱酸性染料。
六 直接染料的固色处理
1、金属盐后处理 （1）固色原理 D + M n+ →
染料 金属离子
D-M
络合物
（2）常用固色剂 铬盐类：如，重铬酸钾等； 铜盐类：如，硫酸铜、醋酸铜、铜盐B等。 （3）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右后水洗即可。
直接耐晒绿BB
温度效应直接染料
染料分子结构复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率 低，匀染性较差。染料分子中含有的磺酸基较少， 盐效应不明显，上染百分率一般随染色温度的升高
而增加。
直接黄棕D3G
直接混纺染料
直接混纺染料也称为直接D型染料，这类染料对纤 维素纤维有较高的上染率，湿处理牢度、色泽鲜艳 度及与其他染料的配伍性较常规直接染料好。与分 散染料有较好的相容性，适合与分散染料对涤棉混 纺织物一浴—步法染色。
头深现象产生的原因
设： 原染液浓度：C0 初开车染液浓度：C0 残液浓度：C1 正常染液浓度：C 则： C0> C > C1
五、直接染料对其它纤维的染色
1、对蚕丝织物的染色
＊光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少
单独应用 ；
＊弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝、 绿等 ； ＊在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ； ＊染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色
直接染料的特点
＊结构中含水溶性基团，能直接溶于水； ＊色谱齐全，色泽浓而不艳； ＊价格低廉； ＊湿牢度较差； ＊用途广泛，使用简便。
匀染性直接染料
染料分子结构较简单，聚集倾向较小，亲和力较小， 扩散速率较高，匀染性好，食盐的促染作用不显著， 染色易达到平衡，染色温度的升高会降低平衡上染 率，因此染色温度不宜太高，一般在70～80℃染色即 可。这类染料的湿处理牢度较低，一般仅宜染淡色。