阳离子染色原理
第十一章阳离子染料的染色
H2O -+D+ →腈纶-COO腈纶 COOH→腈纶 -COO .D + 定位吸附/盐式键 H2O -+D+ →腈纶-SO 腈纶 -SO H→腈纶 -SO 3 3 3 .D + 定位吸附 /盐式键 三、饱和值： 1.纤维的饱和值：通常是指苯－腈纶纤 维，用标准染料在１００℃，回流４ 小时，PH４．５，浴比１：１００用 足量的染料使平衡上染百分率达到９ ５％时的百分率。
②控制PH值：加酸起溶解染料和缓染作用。 通常染浅色时酸的用量大一些，PH=34.5；染浓色时可以少加酸或不加酸， PH=4-5，常用HAC-NaAC缓冲液。 ③中性电解质的应用：在染浴中加入中性 电解质，它们的金属离子Na+，能与染 料阳离子相互竞争染色位置，由于金属 离子体积小，流动性大于染料阳离子， 就先被纤维吸附，夺占染色位置，然后 被对纤维具有较大亲和力的染料阳离子 置换，所以起到缓染作用。 缓染作用不
2、工艺流程：60℃保持５分钟，然后 快速升温至70℃ 。然后以一分钟一度 的速度升温至沸腾，保持沸腾30分钟， 然后以一分钟1℃的速度降温到50℃ ， 最后进行水洗和后处理。 3、染色工艺条件： Ⅰ染料：应选染色速度较低，亲和力较 小，匀染性好，K值较大的染料。 Ⅱ温度：60-70℃始染，严格控制升温 过程。
4.色泽鲜艳，上染百分率高，给色量好， 湿处理牢度和耐晒牢度较高，但匀染 性较差，尤其是在染淡色。 二、染色机理：在染浴中，腈纶纤维表 面带有阳离子电荷，阳离子染料生成 阳离子染料，阳离子在染液中扩散， 纤维阳离子对染料阳离子的静电引力 使染料被纤维表面吸附，成盐式键结 合。此处还有氢键和范德华力。
第三单体：染色单体，占1-3%，是改善 纤维的染色性能。 ①含酸性基团的单体：如丙烯磺酸钠、 苯乙烯磺酸钠；这一类用阳离子染料 染色。 ②含碱性基团的单体：如乙烯吡啶、丙 烯基二甲胺；这一类用酸性染料染色。 ③不含第三单体的腈纶：P194
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。
实验十三 阳离子染料染色工艺实验
实验十三阳离子染料染色工艺实验一、实验目的掌握阳离子染料对腈纶染色的一般方法。
二、实验原理阳离子染料是一种阳离子型染料，具有水溶性，主要用于腈纶的染色。
由于腈纶在聚合过程中，引进了第三体，使得纤维分子中含有一定数量的带有负电荷基团，染色时可以与阳离子染料的正电荷以离子键结合。
腈纶用阳离子染料染色，在玻璃化温度以下几乎不上染，超过玻璃化温度时，上染速率剧增，极容易染花，因此必须严格控制好升温速度。
另外，在染浴中还需加入适量的阳离子缓冲剂，以提高染色的匀染性。
三、主要实验材料、化学品和仪器1、腈纶绒线（1g/扎）2、阳离子艳红5GH（10g/L）、醋酸（20g/L）、醋酸钠（10g/L）3、烧杯、量筒、吸管、温度计、天平、水浴锅、烘箱四、实验步骤1、处方阳离子艳红5GH（10g/L）（0 wf） 2%冰醋酸（0 wf） 2.5%醋酸钠（0 wf） 1.0%浴比 1:1002、染色工艺曲线（1）控制升温染色法100℃，100℃×30 min3、步骤（1）、控制升温染色法在染杯中，按实验处方用移液管移取染液和各种助剂溶液配制染浴，加入顺序为：醋酸钠、醋酸、和染液，补足所需的水量，最后用醋酸钠和醋酸调节PH值至4.5，染浴配制完毕后，加热至50℃，将已经在50℃水中润湿的腈纶绒线挤干后投入染浴中开始染色，以1℃/ min的速度升温到60℃，染10 min后再以1℃/ min升至70℃，以此方法染色升温到100℃，在此温度下（100℃）染色30 min，然后以1~2℃/min的速度逐渐降温至50℃，取出度样，充分水洗烘干。
（2）、恒温染色法按实验处方用移液管移取醋酸钠、醋酸（匀染剂）配成不含染料的染浴，染浴升温至85℃，将已经用水润湿的腈纶绒线挤干后投入染液中处理10 min，然后铵处方移取染液加入到染浴中，搅拌均匀后在85℃染色40 min，并不断翻动，再以1℃/ min升至沸点，处理20 min，然后以1~2℃/min的速度逐渐降温至50℃，取出试样，充分水洗、烘干。
阳离子染料染色方法
阳离子染料染色方法一、引言阳离子染料是一种常用于染色的化学物质，它通过与物质表面产生电荷相互作用来实现染色效果。
本文将介绍阳离子染料的染色方法及其应用领域。
二、阳离子染料的基本原理阳离子染料通常具有正电荷，可以与带有负电荷的物质相互作用。
在染色过程中，阳离子染料的正电荷与物质表面的负电荷发生静电相互作用，从而将染料分子吸附在物质表面，实现染色效果。
三、阳离子染料的染色方法1. 浸泡法浸泡法是最常见的阳离子染料染色方法之一。
将待染物质浸泡在含有阳离子染料的溶液中，使染料分子与物质表面发生相互作用。
浸泡时间和温度可以根据染色的需要进行调节。
2. 喷雾法喷雾法适用于染色物体较大或不便浸泡的情况。
将阳离子染料溶液装入喷雾器中，通过喷雾器将染料溶液均匀地喷洒在物体表面，使染料分子与物体表面发生静电相互作用。
3. 打印法打印法是一种常用于纺织品染色的阳离子染料染色方法。
将阳离子染料溶液装入喷墨打印机中，通过喷墨打印机将染料溶液喷洒在纺织品上，实现染色效果。
打印法具有染色均匀、操作简便等优点。
四、阳离子染料的应用领域阳离子染料广泛应用于纺织、印刷、造纸、皮革、塑料等行业。
具体应用领域包括：1.纺织行业：阳离子染料可用于染色棉、毛、丝等纤维材料，具有染色均匀、色牢度高等优点。
2.印刷行业：阳离子染料可用于纸张、包装材料等的印刷，具有色彩鲜艳、光泽度好等特点。
3.造纸行业：阳离子染料可用于造纸过程中的染色，使纸张具有丰富的色彩。
4.皮革行业：阳离子染料可用于皮革的染色，使皮革具有不同的颜色和纹理。
5.塑料行业：阳离子染料可用于塑料制品的染色，使其具有丰富的色彩和良好的耐久性。
五、阳离子染料染色方法的优缺点阳离子染料染色方法具有以下优点：1.染色均匀：阳离子染料能够与物质表面充分结合，染色效果均匀。
2.色彩鲜艳：阳离子染料具有丰富的色彩，染色后物体色彩鲜艳。
3.操作简便：染色过程简单，无需复杂的操作步骤。
4.适用范围广：阳离子染料可用于多种物质的染色，适用范围广。
染整原理课件第六节阳离子染料的染色
阳离子染料的染色过程
染料的选择
根据纤维素材料的性质和要求选择适合的阳离子染料。
染色温度和时间的控制
控制染色温度和时间，影响染料与纤维素的相互作用和染色效果。
染色剂的pH值和质量浓度控制
调节染色剂的pH值和浓度，影响染料的溶解度和染色效果。
阳离子染料的染色效果
1 饱和度
阳离子染料具有鲜艳的颜 色，能够实现较高的色彩 饱和度。
2 色牢度
阳离子染料具有较好的色 牢度，能够抵抗日常洗涤 和暴露对颜色的影响。
3 光牢度
阳离子染料具有较好的光 牢度，保持色彩鲜艳和稳 定性。
阳离子染料的应用范围
化纤类纤维
阳离子染料广泛应用于聚酯、 锦纶等合成纤维材料的染色。
天然纤维
阳离子染料可用于天然纤维如 棉、麻等材料的染色。
混纺物
阳离子染料适用于纤维混合物 的染色，如聚酯棉等混纺材料。
阳离子染料广泛用于纺织品、 皮革和纸张等行业。
阳离子染料的染色机理
1
电离作用与离子对的形成
2
阳离子染料在水中电离产生正离子，与
纤维素中的阴离子基团形成离子对。
3
基本染色原理
阳离子染料通过与纤维素中的阴离子基 团结合，从而实现染色。
染色剂在纤维素中的分布
阳离子染料在纤维素中分散均匀，形成 色素附着在纤维素表面的染色层。
染整原理课件第六节阳离 子染料的染色
阳离子染料是一种常用的染料类型，具有独特的性质和应用。本节课将深入 探讨阳离子染料的染色机理及其在纤维素材料中的应用。
阳离子染料的定义与特点
定义
阳离子染料是指溶解于水中 带正电荷的染料分子。
特点
阳离子染料具有良好的亲和 力和均匀的染色分布，适用 于纤维素材料。
染整原理教材第六节阳离子染料的染色
欢迎来到染整原理教材的第六节课！今天我们将深入探讨阳离子染料的染色 过程，了解它们的特点、应用范围以及染色效果的评价。
阳离子染料的特点
溶解性强
阳离子染料具有良好的溶解性，可以轻易地在水中溶解，方便使用。
吸附性强
阳离子染料可以与纤维表面产生强烈的吸附作用，使染色效果持久。
总结
阳离子染料在纺织品、皮革和纸张等领域有着广泛的应用。通过了解阳离子染料的特点、染色原理和染色工艺， 我们可以更好地掌握其染色效果评价和应用控制，为工业和艺术领域的染色工作提供支持。
亲水性
阳离子染料具有良好的亲水性，可以与水性纤维相容，使染色更加均匀。
阳离子染料的染色原理
1
吸附作用
阳离子染料通过静电作用吸附在纤维表面，与纤维分子形成亲合力。
2
离子交换
阳离子染料中的阳离子与纤维表面带负电荷的阴离子进行离子交换，进一步巩固 染色效果。
3
内部扩散
染料分子在纤维内部通过扩散作用，逐渐向内部渗透，实现全染色。
阳离子染料的应用范围
1 纺织品染色
2 皮革染色
3 纸张着色
阳离子染料广泛应用于纺 织品的染色，包括棉织物、 毛织物、丝织物等。
阳离子染料也被广泛用于 皮革制品的染色，如鞋类、 包包、皮衣等。
由于其良好的溶解性和吸 附性，阳离子染料被用于 纸张的着色和印刷。
阳离子染料的染色工艺流程
预处理
在染色前，需要对纺织品进行预处理，如浸泡、漂白、洗涤等，以去除污渍和提高染料的吸附性。
50-60°C 1-3% 4-6 1-2小时
阳离子染料的染色效果评价
染色牢度
阳离子染料的染色牢度指标， 如水洗牢度、摩擦牢度和光牢 度等，决定染色效果的持久性。
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。
阳离子染料染色
实验方案
试样编号
阳离子艳红 5GN （ ％）
owf
1＃
0.5 0.5 2 1
2＃
0.5 0.5 2 1 1 1:100
阳离子嫩黄 7GL （ ％）owf 冰醋酸（ ％）
owf
醋酸钠（ ％）
owf
腈纶毛线每份 重g 浴比
实验准备
• 1仪器设备：染杯、烧杯、量筒、移液管、恒温水 浴锅、玻璃棒 • 2染化药品： 冰醋酸、醋酸钠、阳离子艳红5GN、 阳离子嫩黄7GL、 • 3实验材料：腈纶毛线3组，每组分5份，每份重 1g. • 4染料母液配制：1g/L阳离子艳红5GN溶液、1g/L 阳离子嫩黄7GL、1g/L阳离子翠蓝GB
阳离子染料染色
第一组
目录
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冰醋酸 （ ％） owf 醋酸钠 （ ％） owf 硫酸钠 （ ％） owf
1＃ 1
2＃ 1
试样编号 匀染剂 1227 （ ％） owf
腈纶毛线 重(g)
1＃ 0.5
2＃
0.5231来自11浴比
1:100
4
4
实验准备
• 1仪器设备：染杯、烧杯、量筒、移液管、 恒温水浴锅、玻璃棒 • 2染化药品： 冰醋酸、硫酸钠、醋酸钠、匀 染剂1227、阳离子艳红5GN • 3实验材料：腈纶毛线一份 • 4染料母液配制：1g/L阳离子艳红5GN溶液
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阳离子染色原理
阳离子染料是指含有正电荷的染料分子，它们以负电的细胞膜附着物为电荷中心，阳离子染料亲水性强，易在水中溶解。
当阳离子染料与水溶液中的阴离子吸附结合时，水溶液中的染料就会被形成凝胶状体，多用于生物分子的染色和固定。
在实验中，有两种不同的配制：
1、离子染色：使用阳离子染料与细胞膜中的负电荷（如磷脂或碳酸钠）结合，形成一种粒子状的染料凝胶，使得细胞表面出现颜色，这种染料，将会沿着溶液传播，形成一个颜色的渐变。
2、热溶解：阳离子染料溶于热水中，溶液中的染料会附着在细胞表面上，形成一个紧密的层，使细胞表面变深，但随着溶液的冷却，颜色也会逐渐消失。
阳离子染料染色效果可以通过改变溶液的pH值来控制，染色效果最佳的pH值一般为6-7。
它们可以被用来染色细胞、细菌及细胞分子。
此外，它们用于确定细胞表面特定抗原、细胞因子的分泌、细胞形态学的研究等。
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