纺织品染印原理-2015-第二章染色基本理论介绍.ppt

染料对纤维的上染过程 上染过程的几个阶段 染料向纤维内部扩散并固着在纤维内部 此阶段主要靠染料在纤维内部扩散 这种扩散直到纤维和染液间的染料浓度达到平衡，纤维内外表面染料染料浓度相等即纤维染透为止。 扩散速率的影响因素 染料结构因素（分子大小、电荷数、与纤维作用力） 纤维结构 温度 染料浓度 染色基本理论 染料在水溶液中的状态 纤维在水溶液中的状态 染料在纤维上的吸附 染料在纤维中的扩散 上染过程的几个阶段 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 染料在纤维上的吸附 染料在纤维上的吸附模型 能斯特（Nersnt）型 亲和力计算公式： -Δμ°=RTln[D]f/[D]s 物理意义 属于分配型吸附等温线，完全符合分配定律，即溶质在两种互不相溶的溶剂中的浓度之比为一常数。在染色平衡情况下，染料在纤维上的浓度与在染液中的浓度之比为一常数，纤维上的染料浓度与染液中的染料浓度成正比关系，随着染液浓度的增高而增高，直到饱和为止。 染料在纤维上的吸附 染料在纤维上的吸附状态 弗莱因德利胥(Freundlich)型 吸附等温线特征： 纤维上染料度[D]f随染液中染料浓度[D]s增加而不断增加，但增加速率越来越慢；无明显吸附饱和值 数学表达式： 经验式：[D]f=K[D]ns（0n1） 对数形式： lg[D]f=lgK+nlg[D]s 特点 非定位系统吸附,染-纤作用力以范氏力、氢键为主的染色体系;染液中有电解质存在的情况 直接、还原染料隐色体—纤维素纤维；活性染料在纤维素纤维上的吸附上染属于此类 染料在纤维上的吸附 染料在纤维上的吸附状态 弗莱因德利胥(Freundlich)型 亲和力计算公式： 物理意义 属于物理吸附，即非定位吸附，纤维上染料浓度随染液中染料浓度增加而不断增加，但增加速率越来越慢，没有明显的极限。染料吸附在纤维上是以扩散吸附层存在。 染料在纤维上的吸附 染料在纤维上的吸附状态 朗谬尔(Langmuir)型 吸附等温线特征： 斜率随纤维上染料浓度的增加而不断减小，达到一定值后不再增加（纤维上染料浓度不再随染液中的染料浓度增加而增加，此时纤维上的染料浓度称为染色饱和值） 数学表达式： 特点 离子型染料主要以静电引力上染纤维 以离子键在纤维中固着时，符合朗缪尔吸附。如酸性染料在强酸性浴上染羊毛，阳离子染料上染聚丙烯腈纤维。 染料在纤维上的吸附 染料在纤维上的吸附状态 朗谬尔(Langmuir)型 亲和力计算公式： 物理意义 属于化学吸附，即定位吸附。假定在纤维上有一定数量的吸附染料的位置，这些位置称为染座，染料的吸附就发生在纤维的这些染座上。所有染座都能同样的吸附染料而不发生相互干扰。一个染座上吸附了一个染料分子后便饱和而不能再发生进一步的吸附，即吸附是单分子层的。所有染座都被染料占据时，吸附达到了饱和。 染料在纤维上的吸附 染料与纤维间的作用力 库仑力 范德华力 氢键 共价键 配价键 电荷转移分子间作用力 染料在纤维上的吸附 染料与纤维间的作用力 库仑力 纤维由于可电离基团的电离而带电，与带有相反电荷的染料离子接近时，产生静电引力，即库仑力。 染料因库仑力作用而被纤维吸附，发生离子键形式的结合，也叫盐式键。 蛋白质纤维、聚酰胺纤维在酸性染液中带正电荷，对染料阴离子产生库仑力。 聚丙烯腈纤维在染液中带负电荷，对染料阳离子产生库仑力。 纤维素纤维在中性和碱性染液中带有负电荷，对染料阴离子产生斥力，要减少或消除这种斥力。 染料在纤维上的吸附 染料与纤维间的作用力 范德华力 范德华力是分子间力，比较弱。 染料和纤维间的范德华力取决于分子结构与形态及其接触面积和分子间距离。 范德华力存在于各类染料上染纤维时，但作用的重要性不同。 染料在纤维上的吸附 染料与纤维间的作用力 氢键 氢键是两个电负性较强的原子通过氢原子而形成的取向结合，是一种定向的、较强的分子间引力。 各类染料对纤维的染色过程中，都有氢键的存在。 氢键和范德华力的结合能量比较低，但在染色中起重要作用，是染料对纤维具有直接性的重要因素。 氢键和范德华力所引起吸附属于物理吸附，是非定位吸附。 染料在纤维上的吸附 染料与纤维间的作用力 共价键 含反应性基团的染料和具有可反应基团的纤维之间发生共价结合。 活性染料和纤维素纤维 染料在纤维上的吸附 染料与纤维间的作用力 配价键 酸性媒介染料或酸性含媒染料染色时