阳离子染料讲述.ppt

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 1.共轭型 正电荷中心含在发色结构中 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 如：阳离子黄2RL 由于染料中的共轭体系是染料的发色部分，而阳离子基团则是染料结构中反应活性较大的敏感位置，因此这类染料的耐光和热稳定性较差，但其色泽鲜艳，得色量高，匀染性较好。 如：阳离子红GTL 由于反应活性较高的阳离子基团不参与染料母体的共轭，使染料的发色体系能在光、热作用下保持稳定，因此这类染料比较耐热，日晒牢度较高，但由于电荷集中，与纤维的结合力较强，故不易获得匀染效果。 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 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 染料由纤维表面向内部扩散和渗透 离子键结合 腈纶—COO-+D+ →腈纶—COOD 腈纶—SO3-+D+ →腈纶—SO3D 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 阳离子染料对睛纶的染色可包括三个过程 1.吸附 腈纶在水中由于酸性基团的离解而使纤维带负电荷，容易吸附染料阳离子，使纤维表面的负电被中和，随着染料离子向纤维内部不断扩散，纤维表面带电增加，纤维再度吸附染料。 腈纶—COOH→腈纶—COO-+H+ 腈纶—COO-+D+ →腈纶—COOD 2.扩散 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。 3.固着 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。 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，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。 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)中性浴染色：为避免染色不匀，可分次加入阳离子染料。 (2)碱性皂浴染色：如利用橄榄油皂或工业皂，用量为织物重量的10%～15%，与染料一起染色。 (3)酸性浴：用染料与醋酸一起染色，醋酸用量为织物重量的1%～2%。在50℃始染，70～80℃染色1h。染色后，用单宁酸和吐酒石酸处理，虽可提高湿牢度，但染色绸的光泽和手感受到影响。 阳离子染料在水溶液中成为阳离子色素，而真丝绸在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~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~和阳离子色素反应，生成以下色素酸。 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