活性染料染色基本知识

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(完整版)活性染料染色方法

(完整版)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。

染整工艺原理课件活性染料染色

染整工艺原理课件活性染料染色

O
H
H H2
DNCCCX
X
O H D N C C CH2
X
1. Higher activity 2. Good stability 3. Mainly used for 4. protein fiber.
五、多活性基类(Bifunctional reactive dyes)
一氯均三嗪基和β-乙烯砜硫酸酯基——国产 M型、国外Sumifix supra、部分Procion Supra,兼顾两者长处。
Cell
O
O
1. -位碳原子所连的取代基吸电子能力越 强,越容易使-位氢质子离去,反应越 强;
2. -位碳原子所连的基团越容易离去,反 应能力越强;
O
H 2 H 2 DS CCN
O
O
H 2 H 2
H 2 H 2
D S C C N C C S O 3 H
O
C H 3
二、纤维素纤维的结构与反应性
2位上的羟基反应能力最强,但存在空间 位阻;
• 工艺举例(一浴两步法)——工艺处方
染色
F值——表示洗去浮色后染料的固着率,反映染料的固色 率高低。
不同活性染料的控制要点
S值高,E-S值小——表示对纤维的直接性 高,可以通过加盐来控制调节吸附速率; 如KE、M型多数染料。
S值低,E-S值大——这类染料对加碱较为 敏感,可以通过分批加碱提高染料的匀染 性。如KN型染料。
第五节 纤维素纤维纺织品的浸染工艺
② 碱过早加入,引起染料的水解,使染 料失去与纤维的反应能力,降低染料 的固色率;
活性染料的上染及固色率曲线:
上 染 率 或 固 色 率 ( %) 上 染 率 、 固 色 率 ( %)

活性染料染色操作注意事项

活性染料染色操作注意事项

活性染料染色操作注意事项1、为什么化料时要求先用少量冷水调浆,化料温度不能过高?(1)先用少量的冷水调浆目的是使染料容易充分湿透,如果直接把染料倒入水中即染料外层形成胶状,把染料颗粒包起来,使染料颗粒内部难湿透难以化开,所以应先用少量冷水调浆,再用热水来化开。

(2)化料的温度过高,就会引起染料的水解,降低染料固色率。

2、加料时为什么要缓慢均匀?这主要是防止染料上染太快,如果一次性快速加入染料,便上染速率过快,会使纤维外层深,里面浅容易造成色花或条花。

3、加完染料后为什么要上染一定时间(如:10min)后方开始加盐?盐是促染剂,当染料上染到达到一定程度时,已经达到饱和难以继续上染加盐是为了打破这种平衡,但加盐促染前还要10—15min左右的时间进行,染料才能充分渗透均匀,否则易引起条花,色花。

4、为什么加盐要分次加?分次加盐的目的是为了均匀促染,以免促染太快,造成色花。

5、加盐后为什么要进行一定时间(如20分钟)才能固色。

主要有两个方面的原因:A、是让盐在缸内溶解均匀,充分促染B、是让促染进入上染饱和达到平衡后,再加碱固色以达到最高上染量。

6、加碱为什么成为“固色”?活性染料加盐只有促染作用,但加碱会激发活性染料的活性,使染料与纤维在碱性条件下发生反应(化学反应)从而使染料固着在纤维上,所以称“固色”也由于这一种固色发生化学反应,达到较高的牢度。

一旦固色色花印难以均匀。

7、加碱为什么要分次加入?分次加入的目的是为了使固色均匀,防止色花。

如果一次性加入易造成局部残液过高浓度与纤维反应加快,会容易引起色花。

8、加料时为什么必须先关汽?a.加料前先关汽目的是为了减少条差防止色花。

b.控缸升温时两边温度超过3℃染色有影响,超过5℃出现条花,超过10℃停机进行维修。

c.有人测试过,拉缸是汽后立转10—15分钟缸内前后左右温度基本均匀,并等于表温,所以加料,不管氯煮时加入H202还是染色时家染料盐、纯碱,都应先关汽才加料。

活性染料染色—活性染料对纤维素纤维染色的方法及工艺

活性染料染色—活性染料对纤维素纤维染色的方法及工艺
冷轧堆染色是织物在浸轧含有染料和碱剂的染液后立 即打卷,并用塑料簿膜包好,在缓慢转动下堆放一定的 时间,使染料完成上染和固着,最后在卷染机或平洗机 上进行后处理。
特点:设备简单、能耗低、染料利用率较高,匀染性好 ,适用于小批量,多品种生产
染料要求:反应性强,直接性低,扩散速率快的染料
活性染料对纤维素纤维的染色
活性染料对纤维素纤维的染色
§二浴二步法 1)工艺流程 练漂半制品→(水洗润湿)→染色(上染)→固色→冷 水洗→热水洗→皂煮→热水洗→冷水洗→脱水→烘干 2)工艺处方及条件
活性染料对纤维素纤维的染色
活性染料对纤维素纤维的染色
§一浴一步法 1)工艺流程 练漂半制品→染色(上染、固色)→冷水洗→热水洗 →皂煮→热水洗→冷水洗→脱水→烘干 2)工艺处方及工艺条件
活性染料对纤维素纤维的染色
2)一浴二步法 这种染色方法是先在中性浴中进行染色,让染料上染
纤维,并加电解质进行促染,再加入碱剂固色。 特点:染浴吸尽率较高,染浴稳定性好,色光易控制, 织物的染色牢度较好,一般不续缸染色。
这种方法主要适用于小批量、多品种的染色,目前棉 针织物、纱线等一般都采用这种方法进行染色。
电解质一般选用元明粉,其用量取决于染料亲和力的高低、 色泽的深浅、和染料溶解度的大小。
亲和力高、溶解度小、色泽浅,可不加或少加,以保证匀染 效果,反之则应多加,提高染料上染百分率。
活性染料对纤维素纤维的染色
碱剂通常为纯碱和磷酸三钠,少数也可用烧碱。染料反应 性强的宜用纯碱,反应性较弱的宜用磷酸三钠,个别情况 可用烧碱。由于纯碱价廉,目前工厂采用纯碱的比较多。 ④后处理 一般不采用碱性皂洗,防止引起染料—纤维键色光改变和 染色牢度下降。 织物上的碱要充分洗净,防止织物在贮存过程中发生色变 ,即“风印”。防止办法: 1)充分洗除织物上的碱剂 2)水洗后烘干前浸轧醋酸1g/L

活性染料染色原理

活性染料染色原理
6、耐氯牢度差, 耐气候、烟熏牢度差。
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4
二、活性染料的类型
化学结构式: S ----- D --- B --- Re
|| | | 染连活
水溶性基团 料 接 性
多为磺酸基
发基基
(母体上常有1-3个)


母体染料接上活性基 即可制得活性染料。 活性基应用最多的是卤代 均三嗪,卤代嘧啶,乙烯 砜等几类。
离去基团
H2O
Dye—SO3Na
Dye—SppOt课3件ˉ+完整Na+ 呈染料负离子型
5
活性染料的母体结构: 1、偶氮类活性染料 ➢ 偶氮活性染料多以单偶氮结构为主,尤其是红、黄、橙等浅色系
列。近年来为改善这类染料的直接性,提高固色率,满足低盐或 无盐染色要求,常通过增大母体结构及分子量,提高母体结构的 共平面性,以及增加与纤维形成氢键的基团数等来达到目的。 ➢ 单偶氮结构为主:黄、橙、红色
(SO3Na) b
SO3Na
)c
SO3Na
a + b + c =3.5~4.0
活性翠蓝K-GL (C.I.反应性蓝 14)
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染料母体主要是偶氮、蒽醌、酞菁等,以单偶氮类为多。
通常黄、橙、红浅色色调的染料系用单偶氮及双偶氮染料, 紫、灰、黑、褐色等暗色系用金属络合染料, 艳蓝及绿色常用蒽醌衍生物或酞菁染料。
Lanasol染料实质上是一个含双活性官能团的染料, 专用染色助剂阿尔贝哥B(AlbegalB)。
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6、 羧基砒啶均三嗪型活性染料(国内的R型)
芳香环
对纤维素纤维染色时,直接性大,反应性强,能在高温和中性条件 下与纤维素纤维反应,可用于涤纶纤维/纤维混纺织物的一浴一步法 染色。

活性染料

活性染料

活性染料(reactive dye),又称反应性染料。

为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。

这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团,染色时染料与纤维反应,二者之间形成共价键,成为整体,使耐洗和耐摩擦牢度提高。

活性染料是一类新型染料。

1956年英国首先生产了 Procion牌号的活性染料。

活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分,能与纤维反应的基团称为活性基。

活性染料 - 分类按活性基的不同,活性染料主要可分两类。

对称三氮苯型其通式为:'' >式中D为母体染料。

在这类活性染料中,活性基氯原子的化学性质较活泼。

染色时,氯原子在碱性介质中被纤维素纤维取代,成为离去基团离去。

染料与纤维素纤维间的反应属于双分子亲核取代反应(见取代反应)。

乙烯砜型这类活性染料中所含活性基为乙烯砜基(D-SO2CH=CH2)或β-羟乙砜基的硫酸酯。

染色时,β-羟乙砜基硫酸酯在碱性介质中经消除反应生成乙烯砜基,然后与纤维素纤维化合,经亲核加成反应,形成共价键。

上述两类活性染料是目前世界上产量最大的主要活性染料。

为了提高活性染料的固色率,近年来在染料分子中引入两个活性基团,称双活性染料。

活性染料除纤维素纤维用的品种外,还发展了蛋白质纤维(例如丝、毛等纤维)用的品种。

活性染料 - 工艺活性染料的染色方法;活性染料染棉,最常采用的染色方法:浸染法,另外还有轧染料。

浸染法:浸染法又可分一浴一步法,一浴两步法,两浴法三种染色方法。

A:一浴一步法:是在碱性浴中进行染色,即在染色的同时进行固色,这种方法工艺简单,染色时间短,操作方便,但由于吸附和固色同时进行,固色后染料不能再进行扩散,因此匀染和透染性差。

同进在碱性条件下染色,染浴的染料稳定性,水解的比较多。

B:一浴二步法:先在中性浴中染色,当染料上染接近平衡时,在染浴中加入碱剂,调整PH值至固色规定PH值,(一般为1 1)这时染料与纤维达到共价结合,达到固色目的。

活性染料染色工艺流程

活性染料染色工艺流程

活性染料染色工艺流程
《活性染料染色工艺流程》
活性染料是一种特殊的染料,它们能够与纤维素和蛋白质纤维产生化学结合,具有很强的染色性能和耐久性。

活性染料染色工艺流程是将活性染料溶液与纤维素或蛋白质纤维接触,通过一系列的处理步骤将染料牢固地结合在纤维上,从而实现染色的目的。

下面是活性染料染色工艺的一般流程:
1. 预处理:在将纤维染色之前,需要对纤维进行一系列的预处理步骤,包括除浆、漂白、酶处理等,以确保纤维表面无污垢或杂质,达到最佳的染色效果。

2. 染色:将活性染料溶液与经过预处理的纤维接触,活性染料会与纤维表面发生化学反应,结合在纤维上。

染色条件包括温度、pH值、时间等多个参数。

3. 固色:经过染色之后,需要将染料固定在纤维上,防止染料在后续的洗涤或日光照射下褪色。

固色方法包括蒸汽固色、煅烧固色等。

4. 洗涤:经过固色之后,还需要对染色的纤维进行洗涤处理,以去除剩余的染料和辅助剂,保证染色的纤维色牢度和手感。

5. 后处理:染色之后的纤维还需要进行一些后处理步骤,例如整理、加工等,以便满足最终产品的要求。

活性染料染色工艺流程是一个综合性的过程,需要多种处理步骤相互配合,以确保染色效果和染色纤维的品质。

同时,由于活性染料与纤维的化学结合,这种染色方式具有很好的耐久性和色牢度,被广泛应用于纺织品、皮革等行业。

活性染料的染色过程及机理

活性染料的染色过程及机理

活性染料的染色过程及机理活性染料是一种在纤维上具有较好的亲和力和着色力的染料。

活性染料具有许多独特的特性,如良好的亲水性、亲纤维性、光嫁接性和耐久性,能够将染料牢固地结合在纤维上。

本文将介绍活性染料的染色过程和机理。

首先是活性染料的渗透过程。

纺织品经过前处理后,浸泡在染液中,活性染料通过纤维的孔隙和结构缺陷渗透到纤维内部。

渗透速度与温度、浓度、pH值等因素有关。

渗透过程可能会受到纤维的表面张力和纤维素多孔结构的限制。

接下来是活性染料的扩散过程。

染料分子在纤维内部通过热伦势力或浓度梯度进行扩散,从而达到脱离染液自由移动的状态。

扩散速度取决于染料分子的大小、纤维的孔隙结构和温度等因素。

然后是活性染料的吸附过程。

染料分子在纤维表面吸附,并与纤维表面形成瞬时的物理结合。

吸附过程是一个动态平衡过程,同时会遵循兰金斯等温吸附等式。

吸附速度与染料的亲和力、纤维的化学组成和表面能等因素有关。

最后是活性染料的固定过程。

吸附在纤维表面的染料分子通过化学反应与纤维发生共价键的形成,从而牢固固定在纤维上。

固定过程可以通过热固定、碱固定、还原固定等方法进行。

固定过程是决定染色牢度的重要步骤。

活性染料的染色机理是多种因素共同作用的结果。

有机染料分子与纤维之间的相互作用主要包括物理吸附和化学键合两种形式。

物理吸附是由于染料分子与纤维表面之间的静电作用力、范德华力等相互作用而引起的,这种结合是可逆的。

而化学键合是指染料分子中存在明确的官能团与纤维官能团之间的共价键结合,使染料牢固地结合在纤维上。

活性染料的染色机理还涉及到环境因素、纤维结构和染料结构等多种因素。

环境因素如温度、湿度、pH值等会影响到活性染料的染色性能和染色效果。

纤维结构的差异会影响染料的渗透和扩散,从而影响染色的均匀性和牢度。

而染料结构的不同则会影响到与纤维的亲和力和染色效果。

综上所述,活性染料的染色过程是一个复杂的过程,主要包括渗透、扩散、吸附和固定四个阶段。

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活性染料染色基本知识§1、染色概述一、染色的历史染色是一门古老的工艺,从出土文物看,世界上古老的民族,早在史前就知道用天然染料进行染色。

我国是利用天然染料最早的国家之一,据考查已有四、五千年的历史,周朝已设有"染官",在我国早期的科学著作《天工开物》中也有相当详细的记载。

十九世纪中叶,随着有机合成工业的发展,合成染料相继发明。

1956年发明了能与纤维起化学发应的活性染料,至今已成为纤维素纤维最主要的染料。

随着高分子合成工业的发展,各种合成纤维相继问世,各种应用于合纤的染料和染色方法应运而生。

现在商品染料已达8000多种,各种先进的染色方法和染色助剂层出不穷,古老的染色业正焕发出青春的活力。

二、染色方法纺织品在染色过程中,一般要求染匀、染透、颜色纯正、符合标准、牢度好。

加工对象有梭织物、针织物、散纤维、筒子纱(含经轴纱、绞丝、绞纱)、成衣,根据加工对象的不同,一般染色方法可分为:1、浸染(竭染、吸尽染色)加工对象浸渍在染浴中,使染料逐步从染液向纤维转移,直至染透。

我们目前的生产方法即属浸染。

2、轧染织物经短时间浸轧染浴后,使染液渗透到织物内部,然后经适当处理,如汽蒸或焙烘,使染料进入纤维内部。

浸染时,染色物重量和所用染浴重量之比称为浴比,染料浓度一般用染料重量对纤维重量的百分数(owf)来表示。

§2、染色基本理论染色是指染料舍染液(或介质)向纤维转移,并与纤维发生物理化学或化学的结合,或用化学方法在纤维上生成颜料,使整个纺织品成为有色物体的加工过程。

一、染色的一般过程第一阶段:染液中的染料接近纤维表面,即染液本体中的染料分子向纤维表面扩散。

染料随流动的染液一起向纤维表面扩散,当染液流速降低到只有1%时的界面到纤维表面的厚度称为动力边界层。

显然,染液循环越剧烈,边界层越薄,对染料的扩散越有利,扩散越均匀,有利于匀染。

第二阶段:染料被纤维表面吸附。

染料分子到达纤维表面后,即被纤维表面吸附,一般此过程不发生化学反应。

吸附逆过程称为脱附。

两者同时存在,最后达到平衡,上染量不再提高。

吸附量的大小,决定色泽的浓淡,吸附速率的快慢,决定染色的均匀性。

第三阶段:扩散扩散是纤维被染透的过程,实际上是决定染色的时间的过程。

染料的扩散在纤维无定型区进行。

扩散的动力是浓度差。

染色过程实际上是不断吸附--扩散的过程,直到染色的平衡。

实际生产上,不一定要达到平衡才结束。

第四阶段:染料在纤维中固着一、染料与纤维有多种结合键的形式。

一般,直接、酸性等染料在上染过程中与纤维以氢键、范德华力、离子键等键合;而活性染料,则需要在碱剂作用下,活性基与纤维素上羟基之间以共价键结合,染色过程才能完成。

二、染色曲线形象地,上染过程可用上染曲线来描述。

在恒温条件下,以染浴中染料的上染百分率对染色时间所作的曲线,称为上染曲线,它是研究上染过程的重要依据。

上染百分率--上染纤维的染料量占染液中染料总量的百分率。

染色平衡时,则称为平衡上染百分率。

半染时间--达到平衡上染百分率一半所需时间。

用它可表征上染速率。

生产上,用多种染料拼色时,应选用染色速率接近的染料,才能染出前后一致的色泽。

三、染料溶液1、染料的电离和溶解一般染料分子中含有羟基、氨基、硝基等极性基和磺酸基、羧基等可电离的基团,受到极性水分子作用时,染料分子间的作用力减弱,或电离出染料阴、阳离子而溶解于水中。

染液PH、助溶剂、电介质、表面洁性剂等会影响染料的溶解和电离。

特别是PH太高或太低时,可能会影响染料颜色,生产上定要防止这种现象。

电介质一般会使染料溶解度下降,严重时发生聚集盐析现象。

因此染液水质一定要得到保证。

2、染料的聚集染料溶液实际上是一个复杂体系。

由于染料分子间存在多种力的作用,染料会发生不同程度的聚集而成为胶体溶液。

显然聚集会影响染料的吸附和扩散的均匀性,这是染色中应避免的。

染料分子结构越复杂,染液浓度越高,电介质浓度越高,染液放置时间越长等,则有利于聚集,而温度越高,则越有利于染料的单分子形式存在。

四、纤维在溶液中的状态1、吸湿和膨化极性纤维遇水时,水分子进入纤维无定形区,削弱分子间力,大分子链段运动范围增大,直径变粗,微隙增大,产生膨化现象,使染料扩散容易进行。

影响膨化的因素主要决定于纤维本身。

另外,某些助剂,如碱对棉纤维,提高温度等,有利于膨化。

2、纤维在染液中的动电层电位所有纺织纤维与水接触时,表面都带负电荷。

为使整个体系维持电中性,在纤维表面附近的溶液内,必然聚集着与纤维表面电荷相反的离子,形成双电层。

双电层分吸附层与扩散层,后者由于外力作用,易与吸附层发生相对位移,称为界面动电现象。

吸附--扩散层与溶液内部的电位差称为动电电位。

动电电位除了与纤维性质有关外,PH、电介质等会对之有影响,一般,当外界加入与动电层电荷相反的离子时,会压缩动电层厚度,降低动电层电位,而染料负离子与动电层电性相同,产生排斥作用,而使吸附需克服很大能垒,此时如果加入Na+ ,它的作用即可促进和加速染料的吸附,提高吸附量,这就是元明粉的促染原理。

五、染料与纤维间的作用--染色热力学1、染料的吸附和直接性染料舍染液直接染着纤维的性质,称为染料对纤维的直接性。

它的大小,可用上染百分率表示。

一般活性染料由于染料母体结构原因直接性较低,所以一定要用元明粉或食盐促染,以提高上染百分率。

染料之所以对纤维有直接性,是因为染料分子或离子与纤维间存在范德华力、氢键和离子键,有些还有配价键的结合,所以,染料分子量大,共轭体系长,分子形状为线形,分子结构共平面性好,以及含有形成氢键的基团如羟基、氨基等,则直接性越大。

2、染色平衡和吸附等温线如前所述,当染液中、纤维表面、纤维内部的染料三者的吸附--脱附达到平衡时,则真正达到了染色平衡。

理论上,常用吸附等温线来表征。

吸附等温线--在恒温条件下,染色达到平衡时,染料在纤维上浓度对染液中浓度所作的曲线。

它所表征的实际上是染料在两相间的分配关系。

吸附等温线主要有三种类型:(1)、-Nernst吸附等温线染色时,染料就象溶解在纤维里面一样,形成固溶体。

分散染料染色符合Nernst曲线。

它是一条过原点的直线,斜率的意义为溶解度。

(2)、Freundlich吸附等温线染料的吸附属于物理性吸附即非定位吸附时,符合此种情况,它是一条过原点的抛物线,活性、直接、还原染料隐色体等的大多数染料属此类型。

(3)、Langmuir吸附等温线当染料的吸附发生在染座上时,即定位吸附,则符合此种类型。

它是一条过原点的双曲线。

酸性、阳离子染料的吸附属此类型。

当纤维上染座完全被占时,称为当量吸附,吸附当量即为饱和值。

3、染色热力学的几个基本概念(1)亲和力定义:在一定温度下,染料在染液中的标准化学位和纤维中的标准化学位之差。

它是一个纯热力学概念。

实际上它所表征的是染料与纤维间作用力,所以物理意义上与直接性有相似之处,但区别在于直接性与染色工艺条件有关,且没有数量的概念,而亲和力测完全取决于染料和纤维性能,有明确的热力学数值。

(2)染色热定义:在大多数情况下,上染为放热过程。

它定量地表示染色温度对染色平衡的影响。

无限小量染料从标准状态的染液转移到染有染料也成标准状态的纤维上,每摩尔染料所吸收的热量。

(3)染色熵定义:在标准状态下,染料由染液中转移到纤维上所引起熵的变化。

一般,染色熵为负值,这是由于染料分子在染液中的分布混乱程度较在纤维中较高所致。

六、染料的扩散--染色动力学它涉及的是染色走向平衡的速率问题。

从生产角度讲,它显得尤为实际,因为它与产量、质量、成本及能源消耗直接有关。

1、染料在纤维内的扩散扩散是自然界的普遍现象。

物质从浓度高到低的地方传递的过程即为扩散。

染色即属于迁移扩散,扩散的动力为浓度差。

由于扩散过程较慢,且直接影响到染色质量,如匀染性、透染程度等,因此,可以说,染色是一个扩散控制的过程,而非吸附控制。

染料扩散规律基本符合Fick扩散定律。

扩散系数是最为重要的参数。

定义:单位时间内,浓度梯度为1g/cm4时,扩散经过单位面积物质的量。

扩散系数越大,则纤维越易染透,而活性染料如果与纤维过早固着,则不能扩散。

从纤维角度讲,一切有利于纤维膨化的因素均有利于扩散。

提高温度,有利于扩散,实际生产中,往往采用初染温度较高,结束前降温,以达到上染速率与上染百分率之间的平衡。

搅拌或加大染液流速,则有利于扩散,另外,降低介质粘度同样对扩散有利。

2、染料在纤维内的扩散模型(1)孔道扩散模型纤维遇水溶胀后,内部存在许多曲折相互连通的小孔道,染料就是通过它们向内扩散的,同时,染料分子在孔道壁上不断发生吸附和脱附,直到染色结束。

(2)自由体积模型适合于合成纤维。

所谓自由体积,是无定形高分子物总体积中未被分子链占据的体积。

当温度高于合纤的玻璃化温度时,大分子链段发生连锁的绕动,造成空穴的跳跃,这样,吸附在大分子链上的染料循着这些跳跃的空穴向纤维内部扩散。

七、上染过程的控制染色时,我们总是希望,在尽可能短的时间内完成上染过程,但又要保证染色质量,所以要通过各种途径解决生产中的矛盾。

(1)促染和缓染促染和缓染是两个完全相反的概念。

促染有利于吸附,缓染则是控制上染节奏,以利匀染。

常用办法是采用缓染剂,如电解质、酸、专用缓染剂。

(2)匀染染色物色差,包括多个方面,如前后、正反、左中右、批差、缸差等。

影响匀染性的原因极多,染料性能、工艺参数、前处理质量、染料组合、配伍性、操作因素等等,不一而足。

因此,要针对不匀的原因,采取相应的措施来解决。

常用的办法是控制染色节奏,降低初染速率,加入匀染剂,在染料未固着前移染等。

§3、活性染料的染色一、活性染料的特点活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、价格低廉、溶解性能好、使用方便、匀染性能优良,但日晒、耐氯、耐氧漂、湿摩擦牢度较差,遇酸碱共价键断裂,染料利用率较低,贮存稳定性差等缺点。

总体上,它是棉用染料中最重要,现在,甚至将来,都是用量最大的一类染料。

二、活性染料染色基本原理1、活性染料的上染活性染料首先吸附在纤维表面,然后向纤维内部扩散,由于固着阶段染料与纤维的键破坏了已达到的吸附平衡,且碱剂亦为促染剂。

染料进一步被吸附,促使染料更多地与纤维结合。

如上图所示。

由于活性染料亲和力普遍较低,一般要用大量元明粉或食盐促染,为防止染料水解,上染一般在中性条件下进行。

2、活性染料的固着--活性染料与棉纤维的反应在碱性条件下,纤维素能形成纤维素负离子,能和活性染料发生亲核取代、加成反应,进而形成染料--纤维共价键,二氯均三嗪型较活泼,只需在较低温度下即可反应,而一氯均三嗪型则需在温度较高、碱性较强条件下才能反应。

影响此反应的因素有很多。

染料与纤维与水的反应为平行反应,因为水也是亲核试剂,反应条件机理相同。

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