第二章染色的基本理论.ppt

第二章染色的基本理论 第一节染色的概念 一、染色的概念： 染色是指染料从染液中自动地转移到纤维上，并在纤维上形成均匀、坚牢、鲜艳色泽的过程。（简单的定义） 指染料与纤维之间发生物理化学、化学结合，或用适当的化学处理方法，让染料在织物上形成色淀，以使整个纺织品获得指定色泽且色泽均匀而坚牢的加工过程。（具体的定义） 二、染色制品的质量要求： 1、色泽→定量 2、匀染性（匀染度）指染色制品的各个部位均匀一致的程度（指批次之间、左中右、正反面、内表及各纤维相的均匀度）。靠目测判断。 3、染色牢度：指染色产品在使用或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持起原来的色泽的能力（或不褪色的能力）。保持原来色泽能力低，既容易褪色，则染色牢度低，反之，称为染色牢度高。染色牢度是衡量染色产品质量的重要指标之一。 第二节染料在染液中存在的基本形式 一、染料的电离：按染料在水中的状态来分类：阳离子型染料、阴离子型染料、非离子型染料。 离子型染料→水合离子（在水中） 如阴离子型染料：直接、活性染料 阳离子型染料：阳离子染料 非离子型染料→水合分子（在水中）如分散、还原染料。 二、染料的溶解 染料的溶解性能： 用1升染液中可溶解染料的克数表示，g/l； 影响因素有： ①与染料结构有关：离子型染料因含有可电离的水溶倒基团，一般溶解度较高，如直接染料、活性染料、酸性染料等；分子型染料因只含有极性较小的暑水性基团(如羟基、氨基等)，一般溶解度较低，如分散染料等。 ⑴含水溶性基团（－SO3Na、－OSO3Na、－SSO3Na硫代硫酸钠基、－COOH/－COON）的染料比含亲水性基团（－OH）溶解度好。P32 含－SO3H、－OSO3H的染料比含－COOH的溶解度高。 ⑵含氨基或取代氨基的染料在酸性条件下能成铵盐而电离，生成染料阳离子。 D－NH2+H+→D－NH3+ ②与相对分子质量大小有关，相对分子质量大的染料，因染料分子间作用力较大，溶解度一般较低；相反，相对分子质量小的染料，因染料分子间作用力较小，溶解度一般较高。 ③与PH值有关：一般而言：改变染液的pH值，若有利于染料的电离或离子化，则有利于染料酗溶解；提高染液的温度有利于染料的溶解； ④与助剂、温度有关：在染液中加入助溶剂有利于染料的溶解，加入中性电解质不利于染料的溶解。如助溶剂尿素、表面活性剂，可与染料分子形成氢键，溶解度↑；温度↑，溶解度↑，注意染料的性质，高温会破坏染液的稳定性。 三、染料的分散：不溶性染料（分散、还原染料→悬浮液（借助于表面活性剂） 影响稳定性的主要因素： ⑴颗粒大小，直径2μm； ⑵温度↑，碰撞↑，容易沉淀。 ⑶分散剂的性质、用量，分散剂的分散能力越强，用量越大，染料分散液越稳定； 配还原染料悬浮体轧染液、分散染液时，温度不可太高，可加入保护胶体（防泳移剂）来提高分散液的稳定性。 加中性电解质，使稳定性↓。 悬浮液放置一段时间后，要搅拌，但不可太剧烈。 四、染料的聚集 电离后的单离子染料或溶解后的单分子染料又可能聚集在一起，形成染料的聚集态，这个过程称为染料的聚集。染料的聚集是染料溶解的逆过程。 第三节纤维在染液中的状态 一、纤维的吸湿膨胀 纺织纤维都是由线形大分子组成的。大分子排列整齐，定向度高的部分，形成结晶区。在结晶区大分子排列紧密，空隙小而少。大分子排列不很整齐，定向度低的部分成为无定形区。在无定形区分子排列松弛，有无数空隙分布其中。纤维分子中含有极性基团（亲水基团），当将纤维投入到染液中时，纤维的非晶区将会吸湿发生膨胀，从而使纤维分子链间的微隙增大，这将大大有利于染料的上染。 不同的纤维，由于其结构不同，其吸湿能力也不同，纺织纤维的吸湿能力可用其在一定湿度下的回潮率来衡量。常见纺织纤维的回潮率如表 二、纤维在染液中的电现象及其对染色的影响 (一)纤维在染液中带电的原因 中性或碱性液中，所有纤维均带负电。 原因：①纤维大分子中某些基团的电离（－COOH/－SO3H）；棉纤维漂白中部分－OH氧化，含一定量的－COOH；粘纤制造中部分氧化，含一定量的－COOH；涤纶大分子末端有些－COOH；腈纶大分子中含－COOH/－SO3H； 蛋白质纤维中含－COOH、－NH2；PH值影响纤维表面所带电荷。 ②选择吸收溶液中的OH－及定向吸附水分子。 ③是由于纤维的介电常数小于染液的介电常数，由经验规则可知，在接触的两相之间，介电常数小的物质带负电，介电常数大的物质带正电，因此，在染液中纤维表面带有负电。 (二)界面动电现象和动电层电位 1、双电层：当纤维与溶液接触时，纤维表面带有负电荷，由于电荷的作用以及为了使整个体系保持中性，在纤维表面附近的溶液内聚集着与纤维表面电荷相反的离子，这些离子称为反离子，形成所谓