阳离子染料
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阳离子染料染色.pptx
ClSO3H 130℃ O
O NH2 SO3H Br2
O
O NH2 SO3H
O Br
第13页/共75页
胺化反应
目的
• 氨基是供电子基，在染料分子的共轭系统中引入氨基， 往往可使染料分子的颜色加深；
• 可以和纤维上的羟基、氨基，腈基等极性基团形成氢 键，提高染料的亲和力（或直接性）
• 通过芳伯胺重氮化，偶合，可合成一系列偶氮染料； • 通过氨基可以引入其他基团； • 生成杂环化合物。
HH OO
H OO
[H]
OO H
OO HH
OO H
NH2
H H 2 H2N--R H H
HH O O NHR
H H --2 H2O
H H O O NHR
HH
H HR ON
[O]
ON H HR
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HR ON
ON HR
羟基化反应
目的
• 羟基本身是个助色团；
• 羟基能与纤维上的氨基，羟基形成氢键，可提 高染色牢度；
•
硝化
•
卤化
•
胺化反应
•
羟基化反应
•
烷基化和芳基化反应（Freidel-
Crafts）
• 考尔培（Kolbo-Schmitt）反应 • 氨基酰化反应 • 氧化反应 • 成环缩合反应
第3页/共75页
这些反应主要可归纳为三类反应，其一是亲电取代反应；
其二是芳环上已有取代基的亲核置换反应；其三是形成杂
环或新的碳环的反应，即成环缩合。一般讲利用亲电取代
芳
环
有
吸
电
子
基
（
主
要
是
－
C
O NH2 SO3H Br2
O
O NH2 SO3H
O Br
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胺化反应
目的
• 氨基是供电子基，在染料分子的共轭系统中引入氨基， 往往可使染料分子的颜色加深；
• 可以和纤维上的羟基、氨基，腈基等极性基团形成氢 键，提高染料的亲和力（或直接性）
• 通过芳伯胺重氮化，偶合，可合成一系列偶氮染料； • 通过氨基可以引入其他基团； • 生成杂环化合物。
HH OO
H OO
[H]
OO H
OO HH
OO H
NH2
H H 2 H2N--R H H
HH O O NHR
H H --2 H2O
H H O O NHR
HH
H HR ON
[O]
ON H HR
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HR ON
ON HR
羟基化反应
目的
• 羟基本身是个助色团；
• 羟基能与纤维上的氨基，羟基形成氢键，可提 高染色牢度；
•
硝化
•
卤化
•
胺化反应
•
羟基化反应
•
烷基化和芳基化反应（Freidel-
Crafts）
• 考尔培（Kolbo-Schmitt）反应 • 氨基酰化反应 • 氧化反应 • 成环缩合反应
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这些反应主要可归纳为三类反应，其一是亲电取代反应；
其二是芳环上已有取代基的亲核置换反应；其三是形成杂
环或新的碳环的反应，即成环缩合。一般讲利用亲电取代
芳
环
有
吸
电
子
基
（
主
要
是
－
C
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
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
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
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
处
方
合
理
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
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。
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
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。
01 碱性阳离子染料
阳离子染料一、定义。
阳离子染料，是纺织染料的一种，又称碱性染料或盐基染料。
阳离子染料可溶于水，在弱酸性水溶液（染浴）中电离，生成带正电荷的有色离子（有机碱类），该离子与织物中第三单体的酸性基团（阴性基团，如磺酸基、羧酸基等）结合而生成盐，牢固地附着于纤维上，从而使纤维染色。
阳离子染料对聚丙烯腈纤维有很高的亲和力，是腈纶纤维的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。
二、发展历程。
碱性染料只是阳离子染料的一种，酸性染料是阴离子染料的一种。
一般的阳离子染料，是含有胺基的盐类，其阴离子为酸根离子，电离后带正电荷，加入中性盐会起缓染的作用，防止染色不均匀产生色斑色条。
老的碱性染料，主要用于染纸张和蛋白质纤维。
20世纪50年代随着腈纶的问世（德国拜耳公司），出现了一批专门用于腈纶染色的碱性染料，并称之为阳离子染料。
由于碱性染料上染纤维后耐光色牢度和耐洗色牢度较差，现在已很少用于织物的染色，主要用于文教用品、纸张的着色及制造色淀（可溶性染料在无机碱中沉淀而生的颜料，不溶于水）。
世界上生产染料的发达国家，其生产的阳离子染料和碱性染料产量的总和，只占染料总产量的10%以下，我国只占1%左右。
阳离子染料中，以X型三原色和阳离子桃红FG及艳红5GN为产量较大的品种。
2三、类型和特点。
按应用性能，阳离子染料分普通型、X型和M型。
按化学结构，可分为隔离型和共轭型两个系统。
隔离型：染料分子中的正电荷通过隔离基和染料的发色团的共轭体系相连接，正电荷是固定在季铵盐的氮原子上。
共轭型：染料分子中的正电荷是染料发色团共轭体系的组成部分，正电荷不是固定在某个原子上，而是可以移域的。
按发色基团，可分为偶氮染料、三芳甲烷染料、蒽醌染料以及杂环化合物等多种类型。
四、染色方法和机理。
阳离子染料是丙烯腈纤维（腈纶/人造羊毛）的专用染料，此外也可用于改性涤纶和锦纶的染色和印花。
染色方法是在弱酸性（pH值在4.5左右）的浴缸中，以醋酸和醋酸钠为缓冲剂，在电介质和适量助剂存在下，接近沸腾染色。
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染料在纤维内扩散：从一个染 座转移到另一个染座 还以氢键和范德华力结合
阳离子染料染色原理
腈纶—COOH→腈纶—COO-+H+ 腈纶—COO-+D+ →腈纶—COOD 阳离子染料对睛纶的染色可包括三个过程
1.吸附
2.扩散
3.固着Βιβλιοθήκη 由上述三个过程可见，要使阳离子染料顺利而匀透地上染腈纶， 腈纶在水中由于酸性基团的离解而使纤维带负电荷，容易吸 染料向纤维内的扩散是一个复杂过程。由于染料阳离子与纤维 染料固着是染料阳离子与纤维上阴离子基团成盐的过程，它基 本是不可逆的。 附染料阳离子，使纤维表面的负电被中和，随着染料离子向 上的负电基团产生较强库伦引力，使得染料分子的扩散变得比 必须设法控制染料对纤维的吸附速率，继而设法强化染料在纤 维内部的扩散速率并尽量减小染料在纤维内扩散的阻力。 纤维内部不断扩散，纤维表面带电增加，纤维再度吸附染料。 较困难，常需借助温度的增高来进行。因此，在用阳离子染料 染腈纶时，必须严格控制温度，以利于染色匀透。
2.非共轭型（隔离型 阳离子染料）
正电荷中心与发色体 系之间有乙基隔开
由于反应活性较高的阳离子基团不参与 由于染料中的共轭体系是染料的发色 染料母体的共轭，使染料的发色体系能 部分，而阳离子基团则是染料结构中 在光、热作用下保持稳定，因此这类染 反应活性较大的敏感位置，因此这类 料比较耐热，日晒牢度较高，但由于电 染料的耐光和热稳定性较差，但其色 荷集中，与纤维的结合力较强，故不易 泽鲜艳，得色量高，匀染性较好。 获得匀染效果。
崔文豪
1.是含酸性基团腈纶纤维的专用染料
2.是为了适应腈纶的染色，在碱性染料的基础上经改 进而发展起来的新型染料。
3.这类染料在水溶液中能离解成带正电荷的色素阳离 子，故称为阳离子染料。
阳离子染料结构
按 阳 离 子 基 团 的 结 构 特 征
如：阳离子红 如：阳离子黄GTL 2RL
1.共轭型
正电荷中心含在发色 结构中
阳离子染料染色原理
腈纶上的酸性基团电离，使纤 维带负电荷 染料由纤维表面向内部扩散和渗透 离子键结合
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—COO-+D+ →腈纶—COOD 腈纶—SO3-+D+ →腈纶—SO3D
阳离子染料染色方法
1.浸染 染色处方(纯腈纶织物浸 染艳红色)： 阳离子嫩黄7GL(500%) 0.12% 阳离子艳红5GN(250%) 2.40% 醋酸(98%) 2.50% 醋酸钠 1.0% 无水硫酸钠 8.0% 匀染剂TAN 0.5% 染色浴比 1：40 75℃始染， 1℃/min升温至85℃， 保温染色15min， 然后以1℃/2min升温至95℃， 保温染色20min， 再以1℃/4min升温至100℃， 沸染 45～60min， 上述染色方法也称为控制升温 最后在 20 ～ 30min 内缓慢降至 法，是浸染染色中最常用的染 50 ℃出机。 色方法，适用于常压不连续浸 轧机、绞纱染色机、液流染色 机、平幅无张力卷染机等染色 设备。
阳离子染料染色匀染方法-缓慢升温法：
在达到玻璃态转化温度以上时，缓慢升温，一般采用每 2~4分钟升温1℃的方法。
阳离子染料染色匀染方法-恒温染色法： 始终在85~95℃的恒温条件下进行染色45~90min，待大 部分染料吸尽后再升温至100℃染色。
阳离子染料染色常规染色方法
(1) 阳离子染料在水溶液中成为阳离子色素，而真丝绸在 中性浴染色：为避免染色不匀，可分次加入阳离子染料。 ph值为7左右时 阴离子性很强，两者通过离子结合而上染。上染量在ph趋于酸性或 碱性时渐趋减少。也就是说，酸和碱因水溶液分别具有的 h”和oh~ (2) 碱性皂浴染色：如利用橄榄油皂或工业皂，用量为织物重 而起相反作用，但它们对阳离子染料则差不多起同等作用。其原因 量的 10%～15%，与染料一起染色。 是在酸存在下，较染料更快电离出来的h与纤维的一coo相结合，而 染料的色素阳离子与纤维的一 nh?因电荷相同而互相排斥。而在碱存 (3) 酸性浴：用染料与醋酸一起染色，醋酸用量为织物重量的 在下，如果 ph 值略超过 7，则由于碱的 oh~ 与纤维的一nh3q相结合而 1% ～2%。在50 ℃始染， 70 ～80℃染色1h 。染色后，用单宁酸 上染量增加，但此后，随着ph值增大，染浴中存在的大量的oh~和阳 和吐酒石酸处理，虽可提高湿牢度，但染色绸的光泽和手感受 离子色素反应，生成以下色素酸。 到影响。 虽然酸和碱都可以用作缓染剂，但为了保护丝纤维起见，以用酸为 好。
阳离子染料染色匀染方法
阳离子染料染色匀染方法-分段升温法：
在每个升温段之间，可以保温一段时间，然后再升温至100℃染色， 利于匀染。 85~90 ℃保温10~15min 95℃或97℃保温20~30min 保温后上染速率增加很多，保温时间定增加 保温后上染速率没有增加，保温可以取消或另找保温温度
阳离子染料染色匀染方法
阳离子染料染色方法
纯腈纶织物都采用浸轧或卷染。染色时始染温度宜在 玻璃化温度以下，以70℃左右为宜。然后缓缓升温至 沸，染色约1h。染淡色时，起染温度要低，升温时间 可长些，染浓色时，起染温度可高点，升温时间可短 些。染淡色可在3Omin左右，染中色、浓色可在60～ 90min。
阳离子染料染色方法
阳离子染料染色原理
温度是影响上染最重要的因素 腈纶染色过程中，温度一方面可赋予染料扩散所需要能量， 另一方面可使纤维膨化，减小染料在纤维内的扩散阻力。 当温度低于腈纶的玻璃化温度时，染料对纤维的吸附速率 较慢；当温度升至85℃以上时，染料对纤维的吸附速率加 快，上染速率急剧增加，极易造成染色不匀。 为此，必须严格控制升温速率，以限制染料的吸附速率， 应在保证均匀吸附的基础上有控制地提高染料的扩散速率， 从而有利于染色的匀透。
阳离子染料染色方法
3.轧染 2.卷染 轧染染色主要用于腈纶丝束、毛条及腈纶混纺织 卷染染液的组成与浸染相似，除含有染料外，还有 物。腈纶织物受热容易变形，所以很少采用轧染。 醋酸、醋酸钠、元明粉、阳离子缓染剂等。染料的溶解法和 染液配制与浸染亦类同。60℃开始染色，染色4道后升温至 98～100℃，沸染8O～90min，再热水洗、皂洗、热水洗、温 水洗。所用设备应以能自动调节张力的等速卷染机为好，使 织物在染色过程中所受张力尽可能小，否则会影响织物手感。
染色时先将染料用使用量一半的醋酸调匀，加水调成浆状 染浴可由染料、醋酸、醋酸钠、缓染剂、无水硫酸钠等组 成，各助剂的用量可根据染色之深浅而有所不同。 后加沸水使染料溶解，然后将其他助剂及剩余醋酸加到染 浴中，再将溶解好的染料滤入染浴内，搅匀后即可染色。
染色后进行降温，其降温速率要缓慢，过快会影响手感。 染色后即可进行水洗，有的也可进行柔软处理，以增进手 感。 染色时间对染料的扩散及是否上染充分有很大的关系，时 间短，易造成环染，影响染色牢度，可根据所染色泽来确 定染色时间。
阳离子染料染色原理
腈纶—COOH→腈纶—COO-+H+ 腈纶—COO-+D+ →腈纶—COOD 阳离子染料对睛纶的染色可包括三个过程
1.吸附
2.扩散
3.固着Βιβλιοθήκη 由上述三个过程可见，要使阳离子染料顺利而匀透地上染腈纶， 腈纶在水中由于酸性基团的离解而使纤维带负电荷，容易吸 染料向纤维内的扩散是一个复杂过程。由于染料阳离子与纤维 染料固着是染料阳离子与纤维上阴离子基团成盐的过程，它基 本是不可逆的。 附染料阳离子，使纤维表面的负电被中和，随着染料离子向 上的负电基团产生较强库伦引力，使得染料分子的扩散变得比 必须设法控制染料对纤维的吸附速率，继而设法强化染料在纤 维内部的扩散速率并尽量减小染料在纤维内扩散的阻力。 纤维内部不断扩散，纤维表面带电增加，纤维再度吸附染料。 较困难，常需借助温度的增高来进行。因此，在用阳离子染料 染腈纶时，必须严格控制温度，以利于染色匀透。
2.非共轭型（隔离型 阳离子染料）
正电荷中心与发色体 系之间有乙基隔开
由于反应活性较高的阳离子基团不参与 由于染料中的共轭体系是染料的发色 染料母体的共轭，使染料的发色体系能 部分，而阳离子基团则是染料结构中 在光、热作用下保持稳定，因此这类染 反应活性较大的敏感位置，因此这类 料比较耐热，日晒牢度较高，但由于电 染料的耐光和热稳定性较差，但其色 荷集中，与纤维的结合力较强，故不易 泽鲜艳，得色量高，匀染性较好。 获得匀染效果。
崔文豪
1.是含酸性基团腈纶纤维的专用染料
2.是为了适应腈纶的染色，在碱性染料的基础上经改 进而发展起来的新型染料。
3.这类染料在水溶液中能离解成带正电荷的色素阳离 子，故称为阳离子染料。
阳离子染料结构
按 阳 离 子 基 团 的 结 构 特 征
如：阳离子红 如：阳离子黄GTL 2RL
1.共轭型
正电荷中心含在发色 结构中
阳离子染料染色原理
腈纶上的酸性基团电离，使纤 维带负电荷 染料由纤维表面向内部扩散和渗透 离子键结合
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—COO-+D+ →腈纶—COOD 腈纶—SO3-+D+ →腈纶—SO3D
阳离子染料染色方法
1.浸染 染色处方(纯腈纶织物浸 染艳红色)： 阳离子嫩黄7GL(500%) 0.12% 阳离子艳红5GN(250%) 2.40% 醋酸(98%) 2.50% 醋酸钠 1.0% 无水硫酸钠 8.0% 匀染剂TAN 0.5% 染色浴比 1：40 75℃始染， 1℃/min升温至85℃， 保温染色15min， 然后以1℃/2min升温至95℃， 保温染色20min， 再以1℃/4min升温至100℃， 沸染 45～60min， 上述染色方法也称为控制升温 最后在 20 ～ 30min 内缓慢降至 法，是浸染染色中最常用的染 50 ℃出机。 色方法，适用于常压不连续浸 轧机、绞纱染色机、液流染色 机、平幅无张力卷染机等染色 设备。
阳离子染料染色匀染方法-缓慢升温法：
在达到玻璃态转化温度以上时，缓慢升温，一般采用每 2~4分钟升温1℃的方法。
阳离子染料染色匀染方法-恒温染色法： 始终在85~95℃的恒温条件下进行染色45~90min，待大 部分染料吸尽后再升温至100℃染色。
阳离子染料染色常规染色方法
(1) 阳离子染料在水溶液中成为阳离子色素，而真丝绸在 中性浴染色：为避免染色不匀，可分次加入阳离子染料。 ph值为7左右时 阴离子性很强，两者通过离子结合而上染。上染量在ph趋于酸性或 碱性时渐趋减少。也就是说，酸和碱因水溶液分别具有的 h”和oh~ (2) 碱性皂浴染色：如利用橄榄油皂或工业皂，用量为织物重 而起相反作用，但它们对阳离子染料则差不多起同等作用。其原因 量的 10%～15%，与染料一起染色。 是在酸存在下，较染料更快电离出来的h与纤维的一coo相结合，而 染料的色素阳离子与纤维的一 nh?因电荷相同而互相排斥。而在碱存 (3) 酸性浴：用染料与醋酸一起染色，醋酸用量为织物重量的 在下，如果 ph 值略超过 7，则由于碱的 oh~ 与纤维的一nh3q相结合而 1% ～2%。在50 ℃始染， 70 ～80℃染色1h 。染色后，用单宁酸 上染量增加，但此后，随着ph值增大，染浴中存在的大量的oh~和阳 和吐酒石酸处理，虽可提高湿牢度，但染色绸的光泽和手感受 离子色素反应，生成以下色素酸。 到影响。 虽然酸和碱都可以用作缓染剂，但为了保护丝纤维起见，以用酸为 好。
阳离子染料染色匀染方法
阳离子染料染色匀染方法-分段升温法：
在每个升温段之间，可以保温一段时间，然后再升温至100℃染色， 利于匀染。 85~90 ℃保温10~15min 95℃或97℃保温20~30min 保温后上染速率增加很多，保温时间定增加 保温后上染速率没有增加，保温可以取消或另找保温温度
阳离子染料染色匀染方法
阳离子染料染色方法
纯腈纶织物都采用浸轧或卷染。染色时始染温度宜在 玻璃化温度以下，以70℃左右为宜。然后缓缓升温至 沸，染色约1h。染淡色时，起染温度要低，升温时间 可长些，染浓色时，起染温度可高点，升温时间可短 些。染淡色可在3Omin左右，染中色、浓色可在60～ 90min。
阳离子染料染色方法
阳离子染料染色原理
温度是影响上染最重要的因素 腈纶染色过程中，温度一方面可赋予染料扩散所需要能量， 另一方面可使纤维膨化，减小染料在纤维内的扩散阻力。 当温度低于腈纶的玻璃化温度时，染料对纤维的吸附速率 较慢；当温度升至85℃以上时，染料对纤维的吸附速率加 快，上染速率急剧增加，极易造成染色不匀。 为此，必须严格控制升温速率，以限制染料的吸附速率， 应在保证均匀吸附的基础上有控制地提高染料的扩散速率， 从而有利于染色的匀透。
阳离子染料染色方法
3.轧染 2.卷染 轧染染色主要用于腈纶丝束、毛条及腈纶混纺织 卷染染液的组成与浸染相似，除含有染料外，还有 物。腈纶织物受热容易变形，所以很少采用轧染。 醋酸、醋酸钠、元明粉、阳离子缓染剂等。染料的溶解法和 染液配制与浸染亦类同。60℃开始染色，染色4道后升温至 98～100℃，沸染8O～90min，再热水洗、皂洗、热水洗、温 水洗。所用设备应以能自动调节张力的等速卷染机为好，使 织物在染色过程中所受张力尽可能小，否则会影响织物手感。
染色时先将染料用使用量一半的醋酸调匀，加水调成浆状 染浴可由染料、醋酸、醋酸钠、缓染剂、无水硫酸钠等组 成，各助剂的用量可根据染色之深浅而有所不同。 后加沸水使染料溶解，然后将其他助剂及剩余醋酸加到染 浴中，再将溶解好的染料滤入染浴内，搅匀后即可染色。
染色后进行降温，其降温速率要缓慢，过快会影响手感。 染色后即可进行水洗，有的也可进行柔软处理，以增进手 感。 染色时间对染料的扩散及是否上染充分有很大的关系，时 间短，易造成环染，影响染色牢度，可根据所染色泽来确 定染色时间。