第五章活性染料染色
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告实验报告：活性染料染色实验一、实验目的1.了解活性染料的性质和染色特点。
2.学习活性染料染色的实验方法。
3.观察和分析活性染料在不同条件下的染色效果。
二、实验仪器和试剂1.实验仪器：显微镜、恒温槽等。
2.试剂：活性染料、棉布、水、乙醇等。
三、实验步骤1.准备工作：将棉布切成相同大小的样品，并用水洗净晾干。
2.制备活性染料溶液：按照一定比例将活性染料加入适量的水中，并充分溶解。
3.染色过程：（1）实验组：将棉布样品浸泡在准备好的活性染料溶液中，温度为50摄氏度，时间为30分钟。
（2）对照组：将一块棉布样品浸泡在清水中，温度和时间与实验组相同。
4.洗涤：（1）实验组：将染色后的棉布样品用温水冲洗，直至水不再有染料溢出。
（2）对照组：将清水浸泡的棉布样品用温水冲洗，直至水不再有染料溢出。
5.观察和比较：将染色后的棉布样品和对照棉布样品取出，观察比较染色效果。
四、实验结果通过实验观察和比较，得出以下结论：1.活性染料染色后，棉布的颜色明显变化，比对照组更加饱和。
2.活性染料染色后，棉布的染色效果均匀，没有出现斑块现象。
3.与对照组相比，活性染料染色后的棉布在洗涤过程中染料流失较少，颜色保持较稳定。
五、结果分析活性染料具有较好的亲染性和亲水性，可以更好地与棉纤维结合，因此染色效果更加饱和均匀。
同时，活性染料在洗涤过程中的染料流失较少，说明其有较好的牢固性，不易褪色。
活性染料的这些优点使其成为一种常用的染料类型。
六、实验总结通过本次实验，我对活性染料染色的特点和方法有了更深入的了解。
活性染料染色效果饱和、均匀，并具有较好的牢固性。
实验中的操作过程需要细心和耐心，尤其是在染色后的洗涤过程中要注意染料流失情况。
实验结果的差异可能与染色浓度、温度和时间等因素有关。
七、改进建议为了进一步提高染色效果和染料的牢固性，可以尝试调整染色溶液的浓度、温度和时间等因素，以寻找最佳的染色条件。
此外，可以尝试使用不同类型的活性染料，比较它们的染色效果差异，寻找适用性更广的染料。
蚕丝织物常用染料及其染色
第五章蚕丝织物0、引言：蚕丝织物具有明亮光泽、质感轻、柔软、富有弹性、染色性好、色泽鲜艳的特征，蚕丝是动物蛋白质纤维，对皮肤有保养作用，抗皱性和耐光性差，不宜在阳光下曝晒。
蚕丝织物具有优良的染色性能，但实际应用中，因丝纤维在碱性介质中容易受损，所以一般以酸性染料为主，辅以中性、直接、活性染料。
蚕丝织物的染整加工可分为精练、染色、印花、整理等过程。
1、前处理：精练部分包括坯绸准备、精练等工序1．坯绸准备：坯绸准备包括坯绸检验、退卷、码折和钉攀。
由于真丝织物折叠后易产生折痕，所以织厂送到印染厂的坯绸一般都成卷筒状。
为适合于挂练槽精练，必须退卷重行码折，在退卷的同时可对坯绸进行检验。
码折是指将坯绸一页一页地折叠。
将码折好的织物用针线将绸边串结，再用绳攀将穿线提挈起来（这工序称为钉线扣攀，简称钉攀），通过攀绳将织物逐匹穿在挂绸竿上。
挂绸竿的两端搁置在粗练槽沿上，织物便可均匀整齐地浸渍在练液中，为了便于查考，每匹绸两端要打印。
2．精练：1）精炼的目的：由于生蚕丝主要是由丝素和丝胶组成，丝胶的存在影响丝的手感和光泽，生丝在捻丝和织造中，会沾着油质、浆料，为了识别捻丝，可用染料着色，这些天然的和附加的杂质，影响坯绸的柔软性与表面光泽，并妨碍印染加工。
精炼是为了去除丝胶及其杂质，为后续加工提供合格的半制品或直接得到练白产品，赋予蚕丝及其制品优良的服用性能，使丝纤维呈现出天然的优良特性。
2）精炼原理：蚕丝织物的精炼，实质就是利用丝素与丝胶结构上的差异以及对化学药剂稳定性不同的特性，在化学助剂及适当条件下除去丝胶及其它杂质，以获得具有手感柔软，质地细腻，外观洁白，形态飘逸，光泽柔和，吸湿性好，渗透性好的产品。
3）蚕丝精练的方法：主要有皂碱精炼、酸精炼、酶精炼、碱精炼，该工艺采用了皂-碱法脱胶。
皂-碱法脱胶的特点：由于丝素吸附性能较强，精炼后仍有约1%的肥皂洗不掉而粘附在丝素上，提高了丝绸的柔软滑爽、富有弹性的特征，光泽也较肥亮；工艺条件简单，便于操作。
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告活性染料染色实验报告引言：活性染料是一类具有良好亲和力和活性的染料，广泛应用于纺织、印染等行业。
本实验旨在探究活性染料在不同条件下的染色效果，并分析其染色机理。
实验材料和方法：材料：活性染料溶液、棉织物样品、染色槽、盐酸、氢氧化钠、酒精、蒸馏水等。
方法：1. 准备染色槽：将染色槽清洗干净，并加入足够的蒸馏水。
2. 准备染料溶液：将活性染料溶解在适量的蒸馏水中，并搅拌均匀。
3. 染色操作：将棉织物样品浸泡在染料溶液中，保持一定时间。
4. 染色后处理：将染色后的样品用盐酸溶液进行酸洗，然后用氢氧化钠溶液进行碱洗，最后用酒精进行漂洗。
5. 染色效果评价：观察染色后的样品颜色的亮度、饱和度和均匀度。
实验结果与讨论：在本实验中，我们选取了不同浓度的活性染料溶液对棉织物进行染色。
实验结果显示，随着染料溶液浓度的增加，染色效果逐渐增强，颜色更加鲜艳。
这是因为活性染料具有较高的亲和力，浓度越高，染料与织物的接触面积越大，染色效果也越好。
在染色后处理过程中，酸洗和碱洗起到了重要的作用。
酸洗可以去除染色过程中产生的杂质和未结合的染料，使染色结果更加纯净。
碱洗则可以中和酸洗过程中残留的酸性物质，恢复织物的中性环境，避免对织物产生损害。
此外，漂洗过程也是染色实验中不可忽视的一步。
漂洗可以去除酸洗和碱洗过程中的残留物，保证染色后的织物干净无杂质。
酒精漂洗是常用的漂洗方法之一，因为酒精具有良好的溶剂性能，可以有效去除水溶性的杂质。
通过染色效果评价，我们可以看出，活性染料染色后的棉织物颜色亮度高、饱和度好、均匀度较高。
这是由于活性染料分子具有较好的渗透性和亲和力，能够均匀地分布在织物纤维上，使染色效果更加均匀。
结论：本实验通过对活性染料的染色实验，探究了不同条件下的染色效果，并分析了染色机理。
实验结果表明，活性染料在适当的浓度下，能够实现对棉织物的均匀染色，染色效果鲜艳、亮度高、饱和度好。
同时，染色后处理过程中的酸洗、碱洗和漂洗对染色结果的纯净度和均匀度起到了重要的作用。
活性染料染色实验报告
活性染料染色实验报告
内容详细
摘要
本实验是利用活性染料染色技术鉴定和分析样品的成分，精确的测定其组成及结构的。
活性染料染色具有分辨率高、染色反应速度快、表观形态细微差异明显、外观逼真、容易鉴定等特点，因此应用于生物医药领域的分子生物学方面比较广泛。
本报告主要介绍了活性染料染色实验的基本原理和操作流程，总结了活性染料染色实验的优缺点，最后得出了实验结果。
关键词：活性染料、染色、实验
1引言
活性染料染色技术是目前许多生物学实验常用的技术，它可以用来分析物质结构，确定物质成分，并精确测定其组成及结构。
与其他光学鉴定方法相比，活性染料染色技术具有分辨率高、染色反应速度快、表观形态细微差异明显、外观逼真、容易鉴定等优点，因此在生物医药领域的分子生物学方面比较广泛。
2实验目的
1）熟悉活性染料染色技术的原理；
2）掌握活性染料染色实验的操作流程；
3）熟练掌握原液准备及染色操作；
4）掌握活性染料染色的优缺点；
3实验原理。
活性染料的染色过程和机理
活性染料的染色过程和机理活性染料是一种广泛应用于纺织工业的染料类别。
相对于传统的染料，活性染料具有更加丰富和鲜艳的色彩，具有良好的可溶性和高染色性能，同时对纤维材料有较高的亲和力，所以其适用范围更广泛。
本文将详细介绍活性染料的染色过程和机理。
活性染料的染色过程主要分为两个步骤：染色前处理和染色工艺。
染色前处理主要包括预处理和固色剂处理。
在预处理过程中，纤维材料经过脱脂、漂白和酸洗等步骤，去除纤维上的杂质和颜色，使其表面更容易吸附染料。
固色剂处理是将固色剂与纤维材料反应，形成染色复合物。
这些预处理过程旨在提高染料与纤维之间相互作用的能力。
在染色工艺中，活性染料以水溶液的形式添加到染色槽中，接触到纤维材料表面。
通过搅拌或其他方式，使染料能够更均匀地沉积到纤维中。
对于棉、麻等天然纤维，染色通常在高温和碱性条件下进行。
而对于合成纤维材料如涤纶、锦纶等，一般在中温和弱酸性条件下染色。
经过一定时间的浸泡，活性染料分子与纤维材料之间发生了化学反应，染色剂与纤维形成了永久性的染色复合物。
活性染料与纤维材料之间的染色机理较为复杂，下面将详细介绍几种常见的活性染料染色机理。
1.离子吸附机理：活性染料是离子化合物，其中带有阳离子或阴离子基团。
在染色过程中，染料分子与纤维表面存在静电相互作用。
由于纤维表面带有疏水基团，染料中的疏水基团能够吸附到纤维表面，形成离子间相互作用，从而实现染色。
2.共价结合机理：活性染料含有与纤维反应的基团，能够与纤维共价结合形成永久性染色。
例如，活性染料中含有反应性基团（如芳香胺基团），在染色过程中，这些基团能够与纤维中的官能基团（如氨基和羟基）发生化学反应，形成共价键。
3.亲水基团机理：活性染料中通常含有吸水基团，例如羟基和醚基。
这些吸水基团能够与纤维材料中的水分子形成氢键，增加染料与纤维之间的亲和力，从而实现染色。
此外，活性染料染色还受到许多其他因素的影响，如温度、pH值、盐度等。
温度的升高能够加快染料与纤维之间的化学反应速率，提高染色效果。
活性染料染色方法
活性染料染色方法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℃）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℃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。
比如国产KN 型活性染料，它的活性基团为β－羟基乙烯砜硫酸酯基，故又称乙烯砜型活性染料，它的反应活性介于X型与K型活性染料之间，固色温度为60～65℃。
除此之外，还有含双活性基团的M型活性染料和含其他活性基团的活性染料。
(一)活性染料染色性能活性染料染色时，能将染料直接染到布上，同时由于它有较好的扩散能力，容易使染料扩散进入纤维内部，但由于此时尚未与纤维起化学反应，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应，把染料固着在纤维上。
前者称为染色，后者称为固色。
活性染料与纤维素纤维的键合反应可用下述通式表示：D-T-X + HO-Cell －→ D－T－0-Cell + X- （1）D-SO2－CH=CH2+ HO-Cell-→D-SO2－CH2－CH2－O－Cell （2）(1)式是三聚氯氰型活性染料与纤维素纤维在碱剂存在下所发生的键合反应。
在碱剂作用下，纤维上羟基离解而使纤维素纤维带负电，成为亲核试剂进攻活性基团中带正电的反应活性中心，发生亲核取代反应，使染料和纤维合为一体。
第五章活性染料染色
或 D NH CO C CH2
X
国产PW型、国外Lanasol染料
特点：
（1）水解速率低，染色牢度好。
（2）反应性强
活性基由C＝C双键和卤素 两个活性基组成
（3）主要用于羊毛、蚕丝的染色。
三、活性染料的母体类型
要求：
色泽鲜艳、牢度优良、扩散性好，亲和力低
染料母体分子不能太大
通常有：偶氮类，蒽醌类，金属可络合类和酞菁类
（2）温度的影响：
温度升高，反应性增加，直接性降低，固色率降低。
图5－3 温度与直接性和反应性的关系 1－直接性 2－反应性
温度升高
V反应 增加 ；但V水解 增加更快
平衡上染百分率
染料直接性下降
固色率
反应性高的，温度低些；反应性低的，温度高些
（3）染色时间
上染时间 ＋
延 长
利于匀染
固色时间
延 长
第四节 活性染料对纤维素纤维的染色
★ 染色方法
浸染 卷染 轧染 冷轧堆
★ 染色方法的选择
注意：以下选择不是绝 对的，只是质量要好些
根据织物的组织结构、紧密度及厚薄而定。
紧密、厚重织物
不宜用绳状浸染、而 用卷染、冷轧堆染色
高支高密的织物 稀薄及弹力织物
不能采用轧染，易产 生皱条、擦伤疵病。
采用浸染法
0.5～1.5 1：（10～12） 视染料类别而定，85~95
10～25，10～25，10～15 9～11
工艺要点：
（1）染料的溶解 X型染料 冷水调成薄浆
其它染料 40～50 ℃调浆
溶解宜用软水
加冷水或30～35℃ 温水至规定量。
K型用70～80 ℃ 热水
KN、M型用60～ 70 ℃热水
第五章压花染色原理与方法
5、阳离子染料
结构特点： 分子呈阳离子状态，可溶于水 染色对象： 常用于晴纶（聚丙烯纤维）的染色，压花中常用 染色机理： 与纤维分子上的羧基成盐
2024/8/3
6、直接染料
结构特点： 分子呈线性且含有磺酸基、羧基等水溶性基团 染色对象： 纤维素纤维、蚕丝、纸张、皮革，可用于压花
白色花容易染色
准备水溶性食用色素
工欲善其事，必先利其器
预染的结果
•不同颜色染色速度不同，蓝色最快，其次是绿色、黄色。 •紫色不适合直接染色，建议用粉色和蓝色混合代替。同理红色不适合直接染色，建议 使用时混合大量粉色。 •30-40度的温水上色最快，室温为15-20度比较合适。 •色素与水的比例在1:50-1:2之间均可，浓度越高上色越快，浓度低的情况下，边缘的 深色实际上是色素在末端堆积导致的，要想染出均匀且深的颜色，必须要提高浓度。 •茎粗壮的玫瑰比细的要染色快，处于花蕾期的比已经半开甚至全开的染得均匀。
3、分散染料
结构特点： 分子中含不水溶性基团 染色对象： 常用于涤纶、晴纶等合成纤维的染色和印花，可用
于压花
染色机理： 用分散剂将染料分散成颗粒状而对纤维染色
2024/8/3
4、还原染料
结构特点： 有不溶于水与溶于水两种 染色对象： 常用于纤维素纤维、棉花的染色和印花，可用于压花 染色机理： 先被还原成可溶性的钠盐使纤维着色，再经氧
2024/8/3
使用时要求的牢度 摩擦牢度——染料颜色经摩擦作用后掉色的程度 耐光牢度——日光作用下染料颜色改变的程度 烟褪色牢度-- 染色物经过煤气、油燃烧后的气体及氧化氮、二氧
化硫等酸性气体的腐蚀而发生的牢度 耐酸碱牢度——染料经酸碱作用后，颜色改变的程度 耐热牢度——染料在高温下改变的程度
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第五章活性染料染色
固色温度影响
温度每升高10℃，反应速率可提高2～3倍。但由 于水解反应速率提高得更快，所以染料水解比例 将上升，固色率降低。
温度升高，平衡上染百分率将降低，固色率将降 低。
宜根据染料的反应性选择合适的固色温度，使其 在规定的时间内反应充分，获得较高的固色率。
第五章活性染料染色
染色浴比的影响
染色浴比越小，上染率越高，固色率也越高。 染色浴比过小会影响染色的匀染性。 宜根据染料匀染性的好坏选择合适的浴比。
第五章活性染料染色
第五章活性染料染色
染料扩散性的影响
▲染料的扩散性越好，染料在纤维上的分布越均 匀，染料与纤维发生健合的几率越高，固色率越 高。
第五章活性染料染色
染液pH的影响
染液pH越高，染液的碱性越强，越利于纤维素的 离子化，纤维素负离子的浓度增加，纤维的溶胀 增大，因此健合反应速率提高，固色率一般也将 提高。
（1）上染特点 ：亲和力低、扩散性高、匀染性好、
上染率较低、趋向上染平衡时间短。 （2）存在问题：染料利用率低。 （3）解决措施：加入电解质促染；
进行低温染色； 采用小浴比染色。
第五章活性染料染色
三、活性染料的染色过程及固色机理
2、固色 （1）定义
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健结合（简称键合）而固着在 纤维上的过程。 （2）机理 ①亲核取代键合机理 ②亲核加成键合机理
第五章活性染料染色
二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型 （2）按固色条件分
类型 反应性 稳定性 固色条件 常见品种
热固型 差 中温型 较高
高 较好
高 较高
K型、普施安H
KN型、B型
冷固型 好
低
低 X型、普施安MX
第五章活性染料染色
三、活性染料的染色过程及固色机理
染色过程 上染→固色→后处理 1、上染
第五章活性染料染色
亲核取代键合机理
均三嗪类、卤代嘧啶类 活性染料均属此机理
第五章活性染料染色
亲核加成键合机理
β-乙烯砜型活性 染料属于此机理
第五章活性染料染色
（3）活性染料的水解反应 ①定义 活性染料与水中的氢氧根离子发生亲核取代反应或 亲核加成反应，生成水解活性染料，使其不能再和 纤维发生键合反应的过程。 ②键合与水解的比较
第五章活性染料染色
双活性基类
一氯均三嗪和β—乙烯砜硫酸酯
M型、B型、EF型， Sumifix Supre Procion Supre
两个一氯均三嗪活性基
KE型 KP型 KD型
Procion Supra
第五章活性染料染色
卤代嘧啶类
三氯嘧啶类
二氟一氯嘧啶类
如：Drimarne
如：F型、Drimarene R Levafix E-A 、Levafix p-A
第五章活性染料染色
结构通式
均三嗪类
或
二氯均三嗪 如：X型 普施安MX
（Procion MX）
一氯均三嗪 如：K型 普施安H
（Procion H）
第五章活性染料染色
一氟均三嗪 如：
Cibacron F
结构通式
β—乙烯砜类
β—乙烯砜
β—乙烯砜硫 酸酯在碱性 条件下可转 变为乙烯砜
β—乙烯砜硫酸酯 如：KN型 雷玛索 （Remazol）
第五章 活性染料染色
一、 概述
1、定义 结构中含活性基，能和纤维形成共价键结合的染料。 2、特点 （1）结构中含有水溶性基，能直接溶于水； （2）色泽鲜艳，色谱齐全； （3）使用方便，用途广泛； （4）湿牢度良好，耐晒、耐漂牢度较差； （5）价格适中。
第五章活性染料染色
二、 活性染料的化学结构及分类
键合速率＞＞水解速率 理由： 染料在纤维中的浓度远大于染料在溶液中的浓度 ； 纤维素负离子的浓度远大于水中氢氧根离子浓度； 纤维素负离子的亲核反应比氢氧根亲核性强 。
第五章活性染料染色
（4）影响活性染料固色率的因素
染料的性质
染料的反应性 染料的亲和力 染料的扩散性
染色的条件
染色的pH值 染色的温度 染色的浴比 电解质用量
（4）水溶性基W：决定染料的水溶性。如，磺酸 基、硫酸酯基等。
第五章活性染料染色
二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型
（1）按活性基种类分
活性染料
二氯均三嗪类 均三嗪类 一氯均三嗪类
一氟均三嗪类 β—乙烯砜类
双活性基类 卤代嘧啶类
一氯均三嗪和β—乙烯砜类 两个一氯均三嗪类 三氯嘧啶类
二氟一氯嘧啶类
电解质浓度的影响
染液中电解质浓度提高，纤维内相[OH-]随之提
高，从而提高了纤维素的离子化，使[Cell–O-]
提高，键合反应速度提高，从而提高固色率。 电解质促使被纤维吸附的染料量升高，键合反
应速度提高，从而提高固色率。 电解质浓度过高，会影响染料的溶解度，从而
降低染料固色率。 宜根据色泽的浓度的要求选择合适的电解质浓
第五章活性染料染色
染料反应性的影响
▲活性染料的反应性越高，染料的固色速率越大，
水解速率也随之增大，但固色率不一定能提高。 ▲影响染料反应性的因素 ①染料结构：如，活性基、染料母体、架桥基等。
凡能降低中心碳原子上电子云密度的因素，都能 提高染料的反应性。 ②染色条件：如，pH值、固色温度、电解质浓度等
凡提高pH值、固色温度、电解质浓度均能提高染 料的反应性。
第五章活性染料染色
染料结构对反应性的影响
NN 0 .8 8 3
N 1 .1 1 6
1.02 6
0 .9 2 6 N 0 .8 9 9
N
第五章活性染料染色
染料亲和力的影响
▲染料的亲和力越大，染料的上染率越高，染料的 固色率也越高。 注意：当染料的亲和力过高时会因为染料的扩散性 差而影响染料的固色率，同时水解后沾附在纤维上 的染料也不易洗除。
1、活性染料的化学结构 活性染料通式 ：W-D-B-RБайду номын сангаас
（1）活性基R：决定染料的反应性及染料与纤维键 合稳定性。如，卤代均三嗪、β-乙烯砜等。
（2）染料母体D：决定染料的亲和力、扩散性、颜 色、耐晒牢度等。如，偶氮类、蒽醌类、酞菁类 等。
（3）架桥基B：影响染料反应性及染料与纤维键合 稳定性。亚氨基、甲亚氨基、甲酰氨基等。