阳离子染料的染色原理和染色性能.ppt

第三节 阳离子染料的染色原理和染色性能 一、阳离子染料的染色原理 二、阳离子染料的染色性能 一、阳离子染料的染色原理 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 一、阳离子染料的染色原理 当TTg 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 还以氢键和范德华力结合 一、阳离子染料的染色原理 定位吸附或化学吸附 “染座”：酸性基团 染料在纤维内扩散：从一个染座转移到另一个染座 纤维中的酸性的强弱不同，对染料吸队能力、染色速率及始染温度不同 一、阳离子染料的染色原理 二、阳离子染料的染色性能 （一）溶解性 （二）配伍性 （三）染料饱合值 （四）匀染性 （一）溶解性 溶于水 更易溶于乙醇或醋酸 水的温度高 溶解度增加 加入尿素 溶解度好的染料利于匀染，并能提高色泽鲜艳度 （二）配伍性(相容性) 不同的阳离子染料拼混在一起进行染色时，可能会和它们单独染色有不同的上染速率（∵竞染），因此染料的配伍性是很重要的性能。 配伍性，是指两个或两个以上染料拼色时上染速率相等，则随着染色时间的延长，色泽（色调）始终保持不变的性能（只有浓淡变化） （二）配伍性(相容性) 拼色时，产生竞染现象 一种染料上染后会影响其它染料的上染速率和上染百分率 要求：配伍，满足下式 （二）配伍性(相容性) 在拼色时要选用配伍值相等或相近的染料。 如果配伍性不一致，则在整个染色过程中，色光随时间长短而变化，就难以获得色泽始终一致的产品，容易产生色差。 配伍值与染料的结构有密切的关系 阳离子染料之间的配伍性能一般通过相互比较而得到，目前应用最广的是配伍值，符号是K。 （二）配伍性(相容性) 英国染色家协会 按不同上染速率选择有代表性的黄、蓝各5个染料，分别规定其配伍值为1、2、3、4、5（上染速率最快者为1，最慢者为5）作为参比标准 其他染料的配伍值则根据它们和这5个黄或蓝的参比染料拼色效果，若与哪个染料配伍性能最为一致，则该参比染料的配伍值即为测试染料的配伍值。 标准见P198表11-1 （二）配伍性(相容性) 染料的配伍性能是染料对纤维的亲和力和扩散性能的综合效果。 主要由染料的亲和力、扩散系数及染料所带的电荷数所决定。 在电荷数相同的情况下，一个亲和力大、扩散系数小的染料与一个亲和力小、扩散系数大的染料可能会具有相同的上染速率。 阳离子染料和阳离子缓染剂间也有一个配伍问题，亲合力高低要选一致的。 （二）配伍值 配伍值大，亲和力低，上染速率慢，匀染性好——染淡色（K=5） 配伍值小，亲和力高，上染速率快，匀染性差，得色量高好——染浓色或中浓色 拼色：配伍值之差不大于0.5 某些阳离子染料的配伍值见P199表11-3。 （三）染色饱和值 阳离子染料上染腈纶，主要是定位吸附，其吸附等温线属于朗格缪尔型，存在着一个饱和值。 染色饱合值 染色达到平衡时可以上染纤维的最大染料重量的百分数 纤维的饱合值 染料的饱合值 染料的饱合系数 三、吸附等温线和染色饱和值 染料的饱和值SD 指商品阳离子染料在规定条件下，在某一种腈纶上的染色饱合值 染料的饱和值对某一阳离子染料-腈纶系统是一个常数。 三、吸附等温线和染色饱和值 染料的饱和系数f（相对饱合值） 纤维的饱合值除以染料的饱合值，所得的商。是指不同染料对标准染料在同一纤维上的饱合值的相对关系。 饱和系数对某一阳离子染料是一个常数 判断染料上染腈纶的能力 f小，上染量高，浓色 （三）染色饱和值 纤维的饱和值和染料的饱和值是衡量腈纶染色性能和制定合理染色工艺的重要参数 饱和值低的腈纶，难以染得深色 染色时，染料的用量不能超过该染料在该纤维上的饱和值 拼色时，所用各染料的总和不应超过纤维的饱合值 即：[D1]f1+ [D2]f2+ [D2]f3+……≤Sf×D.C. [Dn]为染料浓度，fn为染料饱和值，Sf为纤维饱和值，D.C.为染色系数 （三）染色饱和值 （三）饱合值 现配套使用的阳离子染料有 1、K=1.5，可染浓色，色泽牢度高 阳离子黄7G 阳离子红2GL 阳离子蓝RL 2、K=3.5，可染中、浓色，匀染性好 阳离子黄X-6G 阳离子红X-GR 阳离子蓝X-GR （四）匀染性 染料对腈纶亲合力大，初染速率高 腈纶结构紧密，染料扩散性差，移染性差 TTg，上染速率慢 TTg，上染速率迅速 措施： 减缓上染速度 最后的染色温度高，染色时间长有利于匀染 （四）匀染性 染色浓度和染料匀染性有很大关系 染色浓度低时更容易产生染色不匀。