染色工艺基础知识.. 共30页
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染色工艺基础知识
目录
1 涤纶染色工艺原理 2 锦纶染色工艺原理 3 腈纶染色工艺原理 4 纤维素纤维染色工艺原理
一、涤纶染色工艺原理
涤纶（PET)：
大分子两端各含有一个-OH，不含亲水 基团 熔点约为267℃ 结晶度可达40%-60%，分子排列紧密 玻璃化温度Tg为125℃ 涤纶在碱性条件下易发生水解
酸性染料：
一类结构上带有酸性基团的水溶性染料。绝大多数酸性染料是以磺酸钠盐的 形式存在，极少数是以羧酸钠盐的形式存在。
一般采用弱酸性染料染锦纶，染料结构中只含有1-2个-SO32-，在常温染液中 基、以胶体分散状态存在，染色在弱酸浴中进行(pH＝4～5）这类染料的湿处 理牢度较好、匀染性稍差。
Nylonthrene染料具有良好的日晒、 湿处理牢度和匀染性能，还有较高
亲染料型阳离子表面活性剂
复配物:烷基胺聚氧乙烯醚-烷芳基磺酸钠
3.固色处理
采用单宁固色剂在弱酸性条件下于80℃固色20min,主要是
在锦纶表面形成一个阻止染料向外扩散的薄膜。
染色方法
1.浸染 散纤维 锦纶条 锦纶丝 弹力丝织物 2.卷染 锦纶绸 3.染料 活性染料
三、腈纶染色工艺原理
腈纶（PAN)：聚丙烯腈
N H 3+ H +
H N
O H -
C O O -
N H 3+ D -SO 3H N
C O O H
N H 3+-O 3S-D H N
C O O -
PH<3，锦纶中的亚氨基吸酸产生“染座”，上染量会急剧增加，产生超量吸附，但纤 维会迅速水解，强度明显下降
NH3+ — NH — COO- NH3+— NH — COOH NH3+ — NH+ — COOH PH=4-6，染料以离子键、氢键和范德华力共同作用而与纤维结合，可以染浓色。
要包括锦纶6和锦纶66两大纤维品种。结晶度50-60%，甚至高达70%，含有的酰胺键 在酸中很易水解，在碱中的稳性性较好。锦纶等电点：5~6。
锦纶66（聚己二酰己二胺） 分子量为20000-30000 Tg为47-50℃ 熔点为250-265℃
锦纶6（聚己内酰胺） 分子量为14000-20000 Tg为35-50℃ 熔点为215-220℃
H 25C 12
的耐臭氧牢度，染色条件容易控
制，染浅－中色不需要添加助染
剂，染深色也仅需加少量助染剂。
Nylonthrene B染料主要用于卷染。
N N C C CH3 CN
HO N Cl
Cl SO3Na
弱酸性黄3GS
酸性染料染色机理
酸性染料的主要结构：
D–SO3–Na+ → D–SO3– + Na+
1.温度：染色温度过高会加速锦纶纤维水解，染色温度一
般建议于100℃，大于锦纶的Tg,可根据不同的染色织物
及染色设备而调整.但是酸性染料对尼龙的亲和力较高
，初染速度很快，为了避免染色一开始的上染不匀，始
锦纶66：50℃
染温度宜低，升温速率宜慢。
左右
2.匀染剂：
锦纶6：35~50 ℃
亲纤维型阴离子表面活性剂
O H OCH2CH2O C
O C O CH2CH2OH
n
聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 酯
分散染料： 1.分子较小，结构简单，不含-SO3等强亲水基团，仅含有-OH、-NH2、-NO2等弱极性基 2.与纤维的结合力：
氢键：分子中的-OH、-NH2与纤维中的-C=O-以氢键结合 范德华力：主要是非极性分子间的色散力 3.在高温碱性条件下，染料发生水解，染色时染浴PH值为5-6 4.主要用于涤纶、涤棉混纺织物的染色和印花。 5.具有较好的耐热性和耐升华牢度
第一单体：丙烯腈，主体，含量85% 第二单体：含酯基的乙烯基单体，基团体积大，减弱大分子间的作用力，有利于 染料分子进入纤维内部 第三单体：染色单体，含磺酸基或羧酸基的酸性单体，对阳离子染料或酸性染料 有亲和力 腈纶大分子上含有体积较大和极性强的侧基-CN，不能形成晶体，没有结晶区， 无定形区的规整程度高于其他纤维，Tg为75-100℃，软化温度为190-240℃。由 于水的增塑作用，腈纶纤维的玻璃化温度下降到70-85℃之间，链段开始运动。
胶束中 的染料
染液中的 染料分子
流动的染浴
纤维 扩散边界层
动力边界层
涤纶染色工艺条件：
1.高温高压染色法
分散染料 高温匀染剂 分散剂 HAC调节PH=5-6
40℃
来自百度文库
30-60min
135℃ 1 ℃/min
80 ℃
1℃/min
烧碱、保险粉
2℃/min
80℃ 还原清洗
1.温度：涤纶染色的温度为135℃，此温度称为染色转变温度（TD）。在常
3.还原清洗：
1）去除涤纶原丝在生产过程中产生的低聚物
2）去除涤纶布面吸附残留的染液，采用保险粉和烧碱的共同作用下，分散 染料结构被破坏，降低其对纤维的亲和力，有利于去除浮色。
2.载体染色法 3.热熔染色法 4.分散染料微胶囊染色技术 5.超临界二氧化碳流体染色
二、锦纶染色工艺原理
锦纶（PA）：聚酰胺纤维，在我国称为尼龙，分子主链由酰胺键（-CO-NH-)连接，主
因此一般选用弱酸性染料染锦纶。其键结主要是靠纤维分子在酸性条件下末端带正电 的氨基与染料的磺酸基团的离子结合以及分子彼此间形成的范德华力和氢键结合。
染色工艺过程
染物于50~60℃入染，以1℃/1.5min的速率升温至70℃ ，再以 1℃/2~4min的速率升温至沸，再沸染45~75min，然后水洗烘干。
O D CO
D CN O H
D C NR
OH-,H2O
O D C O-
O NH2 Br
NN
NN
O NH2
分散紫E-BL 25%
Br
O2N
NN
NO2
分散黄RGFL 10%
OC2H5 C2H5OCOCH3
N C2H5OCOCH3
NHCOCH3
分散蓝H-2GL 50%
O H
分散染料上染过程：
染料 颗粒
温下，涤纶无定形区大分子间排列紧密，常温下染料分子难以进入纤维 内部，当纤维加热到玻璃化温度（Tg,125℃)以上时,无定形区部分分子链 运动加剧，分子间的空隙增大，染料分子可以进入纤维内部进行上染。 一般TD较Tg高十几度，根据扩散系数来决定的。
2.PH值：染浴PH值一般为5-6，因为大部分分散染料在PH>8时水解，在PH 值<4时染料还原分解，使色光萎暗，且涤纶在PH>7时，高温条件下也会 发生水解，产生"碱剥皮”的现象。
目录
1 涤纶染色工艺原理 2 锦纶染色工艺原理 3 腈纶染色工艺原理 4 纤维素纤维染色工艺原理
一、涤纶染色工艺原理
涤纶（PET)：
大分子两端各含有一个-OH，不含亲水 基团 熔点约为267℃ 结晶度可达40%-60%，分子排列紧密 玻璃化温度Tg为125℃ 涤纶在碱性条件下易发生水解
酸性染料：
一类结构上带有酸性基团的水溶性染料。绝大多数酸性染料是以磺酸钠盐的 形式存在，极少数是以羧酸钠盐的形式存在。
一般采用弱酸性染料染锦纶，染料结构中只含有1-2个-SO32-，在常温染液中 基、以胶体分散状态存在，染色在弱酸浴中进行(pH＝4～5）这类染料的湿处 理牢度较好、匀染性稍差。
Nylonthrene染料具有良好的日晒、 湿处理牢度和匀染性能，还有较高
亲染料型阳离子表面活性剂
复配物:烷基胺聚氧乙烯醚-烷芳基磺酸钠
3.固色处理
采用单宁固色剂在弱酸性条件下于80℃固色20min,主要是
在锦纶表面形成一个阻止染料向外扩散的薄膜。
染色方法
1.浸染 散纤维 锦纶条 锦纶丝 弹力丝织物 2.卷染 锦纶绸 3.染料 活性染料
三、腈纶染色工艺原理
腈纶（PAN)：聚丙烯腈
N H 3+ H +
H N
O H -
C O O -
N H 3+ D -SO 3H N
C O O H
N H 3+-O 3S-D H N
C O O -
PH<3，锦纶中的亚氨基吸酸产生“染座”，上染量会急剧增加，产生超量吸附，但纤 维会迅速水解，强度明显下降
NH3+ — NH — COO- NH3+— NH — COOH NH3+ — NH+ — COOH PH=4-6，染料以离子键、氢键和范德华力共同作用而与纤维结合，可以染浓色。
要包括锦纶6和锦纶66两大纤维品种。结晶度50-60%，甚至高达70%，含有的酰胺键 在酸中很易水解，在碱中的稳性性较好。锦纶等电点：5~6。
锦纶66（聚己二酰己二胺） 分子量为20000-30000 Tg为47-50℃ 熔点为250-265℃
锦纶6（聚己内酰胺） 分子量为14000-20000 Tg为35-50℃ 熔点为215-220℃
H 25C 12
的耐臭氧牢度，染色条件容易控
制，染浅－中色不需要添加助染
剂，染深色也仅需加少量助染剂。
Nylonthrene B染料主要用于卷染。
N N C C CH3 CN
HO N Cl
Cl SO3Na
弱酸性黄3GS
酸性染料染色机理
酸性染料的主要结构：
D–SO3–Na+ → D–SO3– + Na+
1.温度：染色温度过高会加速锦纶纤维水解，染色温度一
般建议于100℃，大于锦纶的Tg,可根据不同的染色织物
及染色设备而调整.但是酸性染料对尼龙的亲和力较高
，初染速度很快，为了避免染色一开始的上染不匀，始
锦纶66：50℃
染温度宜低，升温速率宜慢。
左右
2.匀染剂：
锦纶6：35~50 ℃
亲纤维型阴离子表面活性剂
O H OCH2CH2O C
O C O CH2CH2OH
n
聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 酯
分散染料： 1.分子较小，结构简单，不含-SO3等强亲水基团，仅含有-OH、-NH2、-NO2等弱极性基 2.与纤维的结合力：
氢键：分子中的-OH、-NH2与纤维中的-C=O-以氢键结合 范德华力：主要是非极性分子间的色散力 3.在高温碱性条件下，染料发生水解，染色时染浴PH值为5-6 4.主要用于涤纶、涤棉混纺织物的染色和印花。 5.具有较好的耐热性和耐升华牢度
第一单体：丙烯腈，主体，含量85% 第二单体：含酯基的乙烯基单体，基团体积大，减弱大分子间的作用力，有利于 染料分子进入纤维内部 第三单体：染色单体，含磺酸基或羧酸基的酸性单体，对阳离子染料或酸性染料 有亲和力 腈纶大分子上含有体积较大和极性强的侧基-CN，不能形成晶体，没有结晶区， 无定形区的规整程度高于其他纤维，Tg为75-100℃，软化温度为190-240℃。由 于水的增塑作用，腈纶纤维的玻璃化温度下降到70-85℃之间，链段开始运动。
胶束中 的染料
染液中的 染料分子
流动的染浴
纤维 扩散边界层
动力边界层
涤纶染色工艺条件：
1.高温高压染色法
分散染料 高温匀染剂 分散剂 HAC调节PH=5-6
40℃
来自百度文库
30-60min
135℃ 1 ℃/min
80 ℃
1℃/min
烧碱、保险粉
2℃/min
80℃ 还原清洗
1.温度：涤纶染色的温度为135℃，此温度称为染色转变温度（TD）。在常
3.还原清洗：
1）去除涤纶原丝在生产过程中产生的低聚物
2）去除涤纶布面吸附残留的染液，采用保险粉和烧碱的共同作用下，分散 染料结构被破坏，降低其对纤维的亲和力，有利于去除浮色。
2.载体染色法 3.热熔染色法 4.分散染料微胶囊染色技术 5.超临界二氧化碳流体染色
二、锦纶染色工艺原理
锦纶（PA）：聚酰胺纤维，在我国称为尼龙，分子主链由酰胺键（-CO-NH-)连接，主
因此一般选用弱酸性染料染锦纶。其键结主要是靠纤维分子在酸性条件下末端带正电 的氨基与染料的磺酸基团的离子结合以及分子彼此间形成的范德华力和氢键结合。
染色工艺过程
染物于50~60℃入染，以1℃/1.5min的速率升温至70℃ ，再以 1℃/2~4min的速率升温至沸，再沸染45~75min，然后水洗烘干。
O D CO
D CN O H
D C NR
OH-,H2O
O D C O-
O NH2 Br
NN
NN
O NH2
分散紫E-BL 25%
Br
O2N
NN
NO2
分散黄RGFL 10%
OC2H5 C2H5OCOCH3
N C2H5OCOCH3
NHCOCH3
分散蓝H-2GL 50%
O H
分散染料上染过程：
染料 颗粒
温下，涤纶无定形区大分子间排列紧密，常温下染料分子难以进入纤维 内部，当纤维加热到玻璃化温度（Tg,125℃)以上时,无定形区部分分子链 运动加剧，分子间的空隙增大，染料分子可以进入纤维内部进行上染。 一般TD较Tg高十几度，根据扩散系数来决定的。
2.PH值：染浴PH值一般为5-6，因为大部分分散染料在PH>8时水解，在PH 值<4时染料还原分解，使色光萎暗，且涤纶在PH>7时，高温条件下也会 发生水解，产生"碱剥皮”的现象。