第七章紡織品染整本節重點>

染料及其染色基本理論

;>

直接染料、活性染料、還原染料染色

;>

酸性染料、分散染料、陽離子染料染色。第一節、紡織品染色什么是染色?是把纖維材料染上顏色的加工過程。即借助染料與纖維發生物理或化學結合，或者用化學方法在纖維上生成顏料而使整個紡織

品成為有色物體。要求：①

染色產品的色澤均勻；②

染色產品具有良好的染色牢度。1.

概述1.1染料和顏料概述1.1.1什么是染料?能夠通過介質與染著物以某種方式結合在一起，從而使染著物帶上顏色，并具有一定染色牢度的化學物質。>

有顏色；>

能溶于水或分散在水中；一般都是有色的有機化合物，大都能溶于水，或通過一定化學試劑處理，轉變成可溶于水的物質。>

能上染纖維；染料必須對纖維有親和力。注意：不同類型的染料對不同種類的纖維有不同的親和力，某類染料對某一種或幾種纖維有較大的親和力，而對其他種類的纖維卻只有較

小或無親和力，因此應用染料時，要針對具體的纖維進行染料類別的

選擇。>

具有一定的染色牢度。染料應具備的條件:1.1.2

顏料也是一種有色物質，不溶于水，對纖維沒有親和力，不能直接上染纖維，但能依靠粘著劑的作用，機械地附著在纖維材料表面。染料與顏料的異同點：共同點：（1）具有深濃的顏色和較高的化學穩定性；（2）能以方便的方法，使被染物體著色；（3）具有使用要求的染色牢度。（1）顏料（涂料）不溶于水；（2）對纖維沒有親和力；（3）可以是有機物，也有無機物；（4）依靠粘合劑粘到織物上；（5）在油漆、油墨、橡膠行業也有廣泛應用。顏料與染料的主要區別：不同纖維所用染料不同，按照來源分為天然染料和合成染料。v天然染料：多數需要媒染，過程復雜、牢度差、色譜范圍有限，鮮艷度差。但是環保綠色。v合成染料：價格便宜，色譜全，染色方便。1.1.3

染料分類（1）化學分類法根據染料的分子結構類型（共同的特性基團）與制造方法來分。適用于對染料分子結構和染料合成的研究。如：偶氮染料、蒽醌染料、靛料染料、硫化染料、甲川染料、三芳甲烷染料、雜環染料、酞菁染料等。主要有兩種分類法：化學分類法和應用分類法。（2）應用分類法根據染料的應用性質、使用對象、應用方法來分類。適用于對染料應用性能的研究。染色工藝是按應用分類來講的。這類染料因不需依賴其他藥劑而可以直接染著于棉、麻、絲、毛等各種纖維上而得名。②活性染料又稱反應性染料。它的分子結構中含有一個或一個以上的活性基因，在適當條件下，能夠與纖維發生化學反應，形成共價鍵結

合。③

還原染料這類染料不溶于水，在強堿溶液中借助還原劑還原溶解進行染色，染后氧化重新轉變成不溶性的染料而牢固地固著在纖維上。④

硫化染料這類染料大部分不溶于水和有機溶劑，但能溶解在硫化堿溶液中，溶解后可以直接染著纖維。但也因染液堿性太強，不適宜于染蛋白質纖維。

例如：①直接染料⑤

硫化還原染料硫化還原染料的化學結構和制造方法與一般硫化染料相同，而它的染色牢度和染色性能介于硫化和還原染料之間，所以稱為硫

化還原染料。⑥

分散染料這類染料在水中溶解度很低，顆粒很細，在染液中呈分散體，屬于非離子型染料，主要用于滌綸的染色，其染色牢度較高。⑦

酸性染料這類染料具有水溶性，大都含有磺酸基、羧基等水溶性基因。可在酸性、弱酸性或中性介質中直接上染蛋白質纖維。⑧

堿性及陽離子染料堿性染料早期稱鹽基染料，是最早合成的一類染料，因其在水中溶解后帶陽電荷，故又稱陽離子染料。目前世界各國生產的各類染料已有七千多種，常用的也有兩千多種。由于染料的結構、類型、性質不同，必須根據染色產品的要

求對染料選行選擇，以確定相應的染色工藝條件。合成染料應用類別及其應用對象染料類別適

用

對

象棉麻絲毛錦滌腈直接染料★★☆☆☆活性染料★★☆☆☆不溶性偶氮染料★★還原染料★★☆可溶性還原染料★★硫化染料★★酸性染料★★★酸性媒染染料酸性含媒染料★★★分散染料☆★陽離子染料★我國對染料的命名統一使用三段命名法，染料名稱分為三個部分，即冠稱、色稱和尾注。（1）冠稱表示染料的應用類別。即根據其應用方法或性質分類的名稱，如分散、還原、活性、直接等。1.1.4

染料命名（2）色稱表示用這種染料染色后織物所能得的顏色的名稱，一般有下面四種方法表示。>

采用物理上通用名稱，如紅、綠、藍等。并可采用形容詞“嫩、艷、

深

”等來修飾色澤。如：嫩黃、艷藍、深綠等。>

用植物名稱，如桔黃、桃紅、草綠、玫瑰等。>

用自然界現象表示，如天藍、金黃等。>

用動物名稱表示，如鼠灰、鵝黃等。（3）尾注用一定的數字、符號來表示染料的色光、牢度及其它性質等。例如：B-表示帶藍光或青光；

G-表示帶黃光或綠光；

R-表示帶紅光；

Y-表示帶黃光；O-表示橙光；

V-表示帶紫光等。有時可用兩個或多個字母表明色光的強弱或性能差異的程度，例如：BB

、BBB（可以寫成2B或3B），其中2B較B的色光稍藍，3B又比2B

稍藍，依次類推。注意：

由于各染料廠的標準不同，即使兩個廠的同一類別，同一顏色，甚至是同一化學結構的染料，其色光符號也往往很難比較。尾注中還常表示染料的力份。如：100%

、200%等。染料的力份（又稱強度）：是指染料廠選擇某一濃度的染料為標準，通常把標準染料的力份定為100%；而將每批產品與它相比較而言，用百分數來表示。即同種染料，

在相同條件下用相同用量，染出顏色的濃淡程度比較。則50%的力份是

標準染料的一半濃，200%就比標準染料濃一倍。值得注意的是，100%

，200%等并不是表示純染料的實際百分含量，它們不是一個絕對值，而是一個相對值。舉例如下：還原藍RSN:還原為冠稱，表示染料的應用類別；藍為色稱，表示染料的顏色；RSN為詞尾，R表示染料的色光為紅光，S表示標準濃度，N表示標準染法。1.1.5天然染料從動物、植物、礦物中提取的。大多數是從植物中提取的，屬于植物染料。天然植物染料一般無毒、無害，對皮膚無過敏性和致癌性，具有較好的生物可降解性和環境相容性，而且資源豐富，一些天然的植物

染料來自藥用植物，它本身也有一定的保健功效。但是用天然植物染料染色，也存在不少問題，主要以下三點：①天然植物染料含量低，提取時需消耗的植物數量大，不利于環境保護，提取后的植物三廢治理也是一個問題，而且成本也高。

②天然植物染料除少數外，大多數的染色牢度較差，即使使用

媒染劑牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗滌和使用過

程中會變色泛舊或色光變灰。特別是拼色時，由于不同植物染料

的牢度差異較大，變色更為明顯。③植物染料染色大多數都要應用媒染劑來提高色牢度和固色率，許多媒染劑是有害的，會造成較嚴重的污染。另外，并不是來自天然植物的染料都是無毒的，

目前對它們的毒性系統研究不多，因此有必要對它們的毒性進行評定。1.2光、色、拼色和電子計算機配色（1）光和色

光：一種電磁波。可見光波范圍在380-780nm。

色：是光作用于人眼所引起的一種視覺反映。染料具有顏色是對可見光選擇性吸收的結果，人們看到物體的顏色是其反射色。l黑色：物體完全吸收可見光。l

白色：物體完全反射可見光。l無色：可見光全部透過。l灰色：可見光均勻部分吸收。用兩種或兩種以上的染料拼得所需的色調。原色

品紅

黃

青

品紅

黃二次色

紅

綠

藍

紅三次色

黃灰

藍灰

紅灰（3）電腦測配色（三刺激值匹配）配色速度快、試染次數少，提供處方多，經濟效益高等。（2）拼色（配色）（1）染料在染浴中的溶液性質①水溶性染料：直接、酸性、活性染料等，含有磺酸基、羧基，季銨鹽等水溶性基團。DM

─一

D-

+M+

或

DM

─—

D+

+M-聚集

單分子

離子染液中聚集體、離子、分子存在動態平衡。染料聚集的影響因素：分子結構、溫度、電解質、染料濃度②難溶性染料：分散、還原染料

。微溶的單分子染料

染料晶體膠束之中的染料三種狀態之間保持動態平衡關系。分散穩定性與顆粒大小、溫度、電解質、分散劑性能等有關。（2）染料的上染過程分為三個基本階段

①吸附:

當纖維投入染浴以后，染料先到達擴散邊界層，然后漸漸地由溶液轉移到纖維表面，這個過程稱為吸附。②擴散:

吸附在纖維表面的染料向纖維內部擴散，直到纖維各部分的染料濃度趨向一致。③固著:染料固著在纖維內部。邊界層4—

向纖維內部擴散3—在纖維表面吸附11—染料在染浴中的流動22—通過擴散邊界層染料對纖維的上染過程示意圖流動的染浴34染料的吸附是一個可逆過程，和解吸同時進行。

染色初期，吸附快（多），解吸少。

中期，染液濃度逐漸降低，纖維上染料漸多，吸附速率減慢，解吸加快。

最終，吸附速率和解吸速率相等，達到吸附平衡。>

染料的吸附

直接性—染料能從染液中向纖維表面轉移的特性。是親和力的定性表示，一般用上染百分率表示。吸附、解吸受溫度、pH值、電解質和助劑等影響。庫侖力—

取

決于染

料和纖維的帶電性

質，如蛋白質纖維、

腈綸等。氫鍵—

氫原子與電負性較強的氧、

氮原子之間形成的特殊分子間力。范德華力—

取決于分子

結構、形態、

接觸面積

、

距離等。染料對纖維的直接性來源分子間引力：主要是范德華力、氫鍵、庫侖力。>

染料向纖維內的擴散擴散速率比吸附速率慢的多，是決定染色速度的關鍵性階段。影響擴散速率（擴散系數）的因素：ü

染料結構；

纖維結構；ü

染料直接性（或親和力）；ü

染色溫度；ü

纖維溶脹劑。>染料在纖維上的固著染料固著過程較快，或與上染過程同時進行。是對染色牢度影響最大的一個階段。主要通過范德華力、氫鍵、離子鍵及共價鍵等方式結合。不同纖維與染料結合力，在染色中所起的作用不同。舉例：新買牛仔褲用鹽水泡可減弱褪色現象。1.4

染色方法和常用染色設備（1）染色方法分類按紡織品形態不同ü

織物染色：應用最多。ü

紗線染色：色織物，針織物。ü

浸染：染品浸入染液中，織物與染液相互接觸一定時間，完成染色過程。特點：間歇式生產，勞動強度大。適用于散纖維，紗線，小批量織物，絲綢織物，毛織物等。另外，浴比大。ü

軋染：是先把織物浸漬染液，然后使織物通過軋輥的壓力，把染液均勻軋入織物內部，再經過汽蒸或熱熔等處理的染色方法。特點：連續式生產，勞動效率高，勞動強度低，它適用于大批量織物的染色。按加工方式不同在染色過程中，要提高勞動生產率，獲得勻透堅牢的色澤而不損傷纖維的紡織品，首先應有先進的加工方法。要根據不同的產品、不同

的染料，合理選擇和制訂染色工藝過程，所用染色設備必須符合工藝要

求。染色設備直接影響染料的上染速度、勻染性、染料的利用率、染色操作、勞動強度、生產效率、能耗、染色成本及加工質量。染色設備對染色工藝及染色產品的適應性是評價染色設備好壞的重要標準。（2）常用染色設備染色設備的種類很多>

按照機械運轉性質可分為間歇式染色機和連續式染色機；>

按照染色方法可分為浸染機、卷染機、軋染機等；>

按被染物狀態可分為散纖維染色機、機紗線染色、織物染色機。合理選用染色機械設備對改善產品質量、降低生產成本、提高生產效率有著重要作用。散纖維染色機筒子紗染色機織物染色機2.1直接染料及其染色所謂直接染料是指對纖維無需媒染劑而直接上染的一類染料。染料對纖維直接上染的性能就稱為直接性。2.

紡織品染色>

以雙偶氮和三偶氮結構為主；>

有較大的共軛體系；>

分子呈狹長扁平線性的帶狀，有較好的芳環共平面性；>

分子結構中含有磺酸基、羧酸基等水溶性基團，水溶性較好。2.1.1直接染料的結構特點>

色譜齊全；>

水溶性好，直接性好，無需媒染劑，應用方便；>

成本低廉，用途廣；>

易沾色，鮮艷度較差；>

不耐硬水，在硬水中易產生沉淀，使染色物產生色斑；>

一般耐洗牢度較差，需經固色處理。2.1.2直接染料的應用特點2.1.3直接染料的分類>

勻染性直接染料；分子小，移染性好，但耐水洗牢度較差。>

鹽效應直接染料；分子結構復雜，上染慢，需加鹽促染。>

溫度效應直接染料。分子結構復雜，上染慢，需升溫促染。勻染性直接染料鹽效應直接染料溫度效應直接染料2.1.4直接染料的染色染色性能：結構帶苯環，具共平面性，與纖維分子接觸面大，作用點多。因而直接性高。染色用軟水，因為染料有不耐硬水基團。染色方法：（染棉舉例）

工藝：配方：染料

2~10g/L純堿

1g/L

（軟化水、溶解）20g/L

（促染）4g/L1:20配染液主要染色方法：浸染；

中、淺色軋染。食鹽潤濕劑浴比水洗、固色90～95℃50～60℃染色（1）金屬鹽后處理：生成不溶性鹽。如銅鹽(如CuSO4)。（2）陽離子固色劑處理：高分子帶正電荷。與染料形成不溶性締合物。如固色劑Y

、固色劑M

、無醛固色劑直接染料固色處理:直接染料：可染纖維素、蛋白質纖維、錦綸等。

直接染料水溶性較強，在纖維上僅靠分子間力固著，水洗時易溶出，為此，需進行固色處理。接

料

色

法直

染

固

方2.2.1活性染料概述v

活性染料是一類分子結構中帶有活性基團的水溶性染料，亦稱反應

性染料。v

其分子結構中除水溶性基團和染料母體外，還由橋基連接了某種活

性基團，染色時通過活性基團與纖維反應形成共價鍵結合而上染纖

維。v

活性染料是目前產量最大，用途最廣的一類染料。2.2活性染料及其染色>

活性染料的化學通式可表示為：S—D—B—Re>

S——水溶性基團，一般為磺酸基（-SO3Na）；>

D——染料顏色母體，可為偶氮類、蒽醌類或其它結構；>

B——連接活性基與染料母體的橋基，多為-NH-

、-NHCO-

、-SO2-

等隔離基團；>

Re——活性基團或稱反應性基團，它決定了活性染料的反應類別。2.2.2活性染料的結構特點v

活性染料色譜齊全，色澤鮮艷，價格較低，濕牢度較好，染色方便，

擴散性和勻染性優良。v

活性染料對纖維素纖維有親和力，主要用于棉、粘膠纖維等的染色，

也可對羊毛、蠶絲、錦綸等進行染色，在實際生產中廣泛應用于纖

維素纖維與蛋白質纖維的染色和印花。v

活性染料的染色方法有浸染和軋染，染色過程一般分為三個階段，

即

。2.2.3活性染料的應用特點活性染料特點：1）活性染料分子小，直接性低，為促染用鹽量大。低鹽染色活性染料

是發展方向。2）活性染料在固色階段活性基與纖維反應而固著。根據應用分類：棉用、絲用、毛用、錦綸用活性染料。鹵代嘧啶型乙烯砜型雙活性基型F型

KN型

M型

KE型

KP型2.2.4活性染料的分類性基結

構分類X型

K型R型均三嗪型根據活

乙烯砜型：

D-SO2CH2CH2SO3Na

OH

D-SO2CH=CH2

-D-SO2CH2CH2-O-纖維素D-SO2CH2CH2-OH二氯均三嗪型：染色反應Cell-OHH-OHOH-與纖維反應過程。反應在堿性才進行，調pH至堿性。堿劑有燒堿、磷酸鈉、純堿、小蘇打（NaHCO3

）。

pH值高，固色、水解速率都快，pH值低，都慢。固

色時pH

、溫度、時間確定依據染料活性。固色率---與纖維結合染料量占染液中總染料量之比。活性染料染色過程:上

染

過

程

：

在吸附、擴散過程中，

由于分子小，溶解性吸附、擴散：

好，對纖維親和力低，加大量鹽促染。鹽太多，染料會聚沉，污水負擔重。

提高固色率方法：浸染時，先中性染，再加堿劑。固色：染色方法：1）浸染

直接性高活性染料一浴一步法---藥劑全加人，簡便。利用率低

一浴二步法---

中性浴先染再加堿。小批量二浴法---

中性浴染色，另一堿性浴固色2）其它

卷染、軋染、冷軋堆染色

過程：

（

一浴軋染）浸軋染液

一烘干

一

汽蒸固色一

水洗皂洗水洗一

烘

干

100~102℃活性染色皂洗：固色率達不到百分百，皂洗除浮色，即水解反應、

未與纖維結合的染料。或焙烘固色~160℃

熱風，3分鐘染色例子處方(X型）：活性艷紅X-B食鹽磷酸三鈉溫度pH值浴比0.2%20g/L3g/L30~40℃9~9.51:30加磷酸鈉染色(15min)水洗皂煮洗、烘凈洗劑溫度時間浴比0.5~1g/L90~95℃10min.1:30溶鹽水30~40℃

(15min)操作（

一浴二步法）：溶染料

→

染色2.3.1還原染料概述v

還原染料是分子結構中上含有兩個及以上的羰基，可由還原劑

（保險粉）還原為隱色體而上染纖維，經氧化發色而固著的一

類染料。v

還原染料用于纖維素纖維的染色和印花，其各項牢度極佳。還

原染料的生產水平，一度成為衡量各國化學工業發展水平的標

志。2.3還原染料及其染色v

還原染料的色澤鮮艷，色譜較齊全，各種牢度一般都比較高，尤

其是耐日曬、耐洗色牢度為其它染料所不及；v

以藍、紫、綠、棕、橄欖、灰諸色見長，黃、橙色次之，紅色品

種較少，缺乏濃艷的大紅色；v

還原染料合成方法較復雜，流程長，價格較昂貴；v

還原染料主要結構為蒽醌型和靛型結構。OOI[H][O]OH1OHIIOH-H+O1O-IIII------染料本體（Vat

Dyes

）II------染料隱色酸（VatAcid）III------染料隱色體（Vat

Ion

）2.3.2還原染料及其應用特點還原染料

隱色酸

隱色體>蒽醌類還原染料

藍蒽酮即還原藍RSN

：

2.3.3還原染料的主要結構類型>

靛系染料靛藍染料：1）還原溶解：還原染料靛類、蒽醌結構上羰基

C=O

，能被強還原劑還原。還原

后結構為酸性基、在堿性水中無色或淺色：還原后中性結構為隱色酸，

可溶鹽（鈉鹽）稱染料隱色體。強還原劑---保險粉，Na2S2O4。還原條件---強堿溶液，NaOH。2.3.4還原染料染色流程保險粉

：易分解

；陰涼處

保存；

染色用量超過理論值；燒堿用量：也遠超過理論用量。還原溶解

→隱色體上染

→

隱色體氧化

一→

皂洗處理

---特點：上染速率快(特別是初染速率高)

，移染擴散性差。因此染色時

的勻透性很差，易產生環染（即白芯）現象。原因：直接性好，有大量電解質；染浴溫度低，擴散速率慢是造成還原染料隱色體勻染、透染性差的主要原因。染液用緩染劑

：平平加或牛皮膠

，與染料隱色體生成不穩定的聚集體

，保護膠體

。2）隱色體上染隱色體陰離子，與其它染料上染纖維一樣，先吸附后擴散?？杉欲}促染，但低溫能達高的上染百分率，初染快，需促進移染。3）隱色體的氧化隱色體吸附在纖維上，遇空氣氧化形成還原染料不溶性本體，該步處理稱水洗透風。難氧化時借助氧化劑，如過硼酸鈉、雙氧水或紅礬與醋酸等。4）后處理v

水洗、皂煮。除去纖維表面所沾浮色，穩定內部顆粒結構。v

皂煮作用：可改變染料在纖維內的聚集狀態，無定形→

晶形；分子順

式

→反式染色舉例（棉紗編織衣）：處方：還原艷綠FFB0.2%太古油

0.2%

燒堿(30%)4ml/L保險粉(85%)2.5g/L浴比

1:30甲法：堿多，鹽無，55℃

,

易聚擴散慢者乙法：堿中，鹽有，45℃

,

不易聚擴散較快者丙法：堿少，鹽多，20℃

,

不聚擴散快者全浴法：染液中還原，干缸法：濃縮還原（預還原），還原速率慢

的染料操作（全浴法）：水60℃

—一

加染劑還原

入衣30min.洗、脫水透風

皂煮

洗滌、干燥1）隱色體染色法浸染（卷染）2.3.5還原染料染色方法2）懸浮體軋染法---染料顆粒軋后分布在布上。浸軋染液

→（烘干）

→浸軋還原液

→汽蒸

→

水洗

→

氧化

→

水洗

→（烘干）

→皂洗

→水洗

→烘干2.4.1可溶性還原染料概述------

隱色體的硫酸酯鈉鹽或鉀鹽，即成可溶性還原染料。又名暫溶性還原染料或印地素染料。---溶靛素和溶蒽素兩種。溶于水，對纖維有親和性。對堿和還原劑穩定。在酸性條件下，酯水解，遇氧化劑反應，被氧化為染料分子顯色，避光保存，可酸性上染，2.4可溶性還原染料及其染色因此可染羊毛、絲。價貴。顯色條件：硫酸

＋

亞硝酸鈉。染色時因染料直接性低，用鹽促染，染淺、中色。工藝：浸染、軋染2.4.2可溶性還原染料染色特點→水洗

→皂洗

→

水洗

→

烘干

溶解度

：水溶性基團比例直接性

：低，電解質促染

（染液）穩定性

：酸水解，對氧化劑不穩定浸軋染液

→（烘干）

→

顯色

→透風

→水洗

→

中和亞硝酸鈉顯色、軋染法：溶靛素

艷桃紅

IR2.5.1硫化染料概述不溶于水，能溶于硫化鈉溶液成隱色體，上染、氧化復原固著，結構中含多硫鍵，結構復雜難定的雜稠環分子化合物。優點：成本低，耐洗牢度高。缺點：只染深色，缺紅、紫色，

色不艷，耐氯漂差，纖維脆損現象。2.5硫化染料及其染色染色原理似還原染料,但用Na2S還原。2.5.2硫化染料及其結構特點

硫化染料的基本特征可概括為：v

以多硫基為染色官能團，經硫化堿作用生成隱色體而上染纖維；v

制備簡單，價格低廉，染色牢度尚佳，濕處理牢度好，耐摩擦牢度中

等，耐氯漂差；v

以深濃色為主，紅色譜不艷亮；v

黑色品種的染色織物存放過久，易于產生酸性脆損；v

硫化染料含有多硫鍵、S雜環、大分子等結構。結構通式：R-S-S-R2.5.3硫化染料染色原理硫化鈉用量適當：少，還原不全；過，脆化織物。染料的100~200%。硫化染料雖然容易還原，還原速率很慢，需要較長還原時間；但不會過度還原，所以可用高溫沸

煮來提高還原速率。硫化染料的染色原理：Na2S+H2O

NaHS+NaOH2NaHS

+

3H2O

—一Na2S2O3

+8[H]R-S-S-R

’

+2[H]—→

R-SNa

+

NaS-R’還原劑：

Na2S。還原降解成隱色體，氧化又連接。染色過程與還原染料染色過程相似。2.5.4硫化染料染色

染色方法：浸染、軋染染料由于含低價硫元素，染后存放會被氧化成硫酸，脆損纖維，故用堿性物防脆處

理。尿素等。溫度：大多數可接近沸點浴比

：小的浴比時間

：一般為25～40分鐘氧化：空氣，氧化劑處理流程：準備隱色體染液

一→

染色一水洗

一氧化一水洗

一皂洗

一水洗

一

防脆、固色一烘干2.6酸性染料及其染色2.6.1酸性染料概述凡含有酸性基團，能在酸性、弱酸性或中性染浴中上染蛋白質纖維和聚酰胺纖維的染料。v酸性基團大多數為磺酸基，少數為羧基，易溶于水，在水中電離

成為染料陰離子；v染料分子結構比較簡單，多數為單偶氮類染料，少數為雙偶氮類

染料，分子中缺乏較長的共軛雙鍵系統，分子芳環共平面性或線型

特征不強，因此對纖維素纖維缺乏親和力。2.6.2酸性染料的結構特點應用特點v色譜齊全v色澤鮮艷v濕牢度和日曬牢度隨品種不同而有很大差異。其中結構較簡單，

含磺酸基較多的濕牢度就較差。應用對象主要用于羊毛、蠶絲等蛋白質纖維和聚酰胺纖維的染色和印花，也可用于皮革、墨水、造紙和化妝品的著色及食用色素。2.6.3酸性染料的應用特點強酸性染料：分子小，勻染性好，

pH2～4染色，加鹽緩染，有染色飽和值。

鹽促染。染力：性間料酸子染浴分性中小還弱2.6.4酸性染料的分類酸性染料染色性能強酸性染料弱酸性染料中性染料濕處理牢度較差較好好染液pH值2~44~66~7調pH用酸硫酸或甲酸醋酸硫酸銨或醋酸銨勻染性好中較差染料溶解性好(相對分子

質量小)稍差(相對分子

質量較大)差(相對分子質量大)與纖維結合形式離子鍵范德華力、氫鍵、

離子鍵范德華力氫鍵不同類型酸性染料染色性能比較2.7.1

陽離子染料概述其結構有500多個，居染料之首。以有機堿基團為染色官能團，在水中可電離成色素鎓離子，能與纖維結構中的負離子成鹽鍵結合而上染的一

類染料，也稱為堿性染料或鹽基染料。2.7

陽離子染料及其染色2.7.2陽離子染料及其染色特點>水溶性好，水溶液中電離生成色素陽離子；>色澤鮮艷，色譜齊全；>染色牢度好；>染色工藝簡單，操作方便；>主要染腈綸。腈綸所含的酸性基團在水中電離，使纖維表面帶有負電荷。陽離子染料在水中溶解，電離出色素陽離子（鎓離子）。由于靜電引力的作用，染

料被吸附在纖維表面。腈綸分子結構示意式：—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CN

COOCH3

COOH（或SO3H）第一單體（～85%）

第二單體（～10%）

第三單體（～5%）2.7.3陽離子染料染色基本原理染色開始時:

高的負電位(強酸型的電位更負)

，染料色素陽離子很快被腈綸表面所吸附,纖維內部沒有。染浴中溫度:達到Tg后，分子鏈間的微隙增大增多，染料開始向纖維內部擴散。最終:依靠與腈綸生成離子鍵結合而固著。移染比較困難，溫度對擴散速率的影響很大。纖維—COOH+D+

—一

纖維—COOD+H+纖維—SO3H+D+

—→

纖維—SO3D+H+第三單體酸性強弱和數量決定了腈綸染色飽和值、上染速率和pH值對染色影響。腈綸染色飽和值：腈綸在染色達平衡時，可接受最大染料量。飽和值大，易染深色，主要由染座決定。第三單體為弱酸，腈綸染色飽和值受pH值影響，pH值高：電離，飽和值高。腈綸染色飽和值

的測量

：4

0

0

分子量孔雀綠為標準染料

，1

0

0

℃

,pH4.5,1:100浴比,4h

，95%上染百分率時，染料對纖維的質量百分數為

該腈綸染色飽和值------X%。2.7.4

陽離子染料染腈綸不同品種的腈綸中第三單體的種類和數量是不同的，因此它們的染色飽和值也不相同。對染色飽和值低的腈綸，很難染得深濃色澤。陽離子染料的染色飽和值：f

=SF/SDf---染料飽和系數；SD---染料染色飽和值；SF---腈綸染色飽和值。f對確定陽離子染料是常數。SD在分母，f小，上染量大。主要用于染色時，染料用量確定：不超過該染料飽和值?；蚱瓷珪r，幾種染料用量總和不超過纖維的染色飽和值。[D1

］f1+[D2

］f2+[D3

］f3+

……≤Sf在堿性條件下分子不穩定，會分解。弱酸中穩定，與分散染料相似，在弱酸介質中染色，

pH4~5。腈綸的拼染現象v

陽離子染料競染性：拼色時由于染料對纖維親和力和擴散性差異，競

爭染座，會導致色調隨時間變化；v

配伍性表示拼色染色時，各染料上染速率的一致程度；v

可配伍:色調在整個染色過程中始終保持不變

；v

用競染性相似染料配色---稱配伍值。配伍值5級制，1級上染最快。相

近值配色。陽離子染料染腈綸，由于吸附快擴散慢，低溫表面染色，高溫上染快，移染差。容易染色不勻，難延時修正。為均勻染色，控制以下因素：1）溫度

>75℃染色，緩慢升溫，在85~90℃保溫染色一段時間，再升溫至沸染。2）pH值

4~4.5

，用HAc-NaAc控制。染深色，pH高些。3）

電解質

硫酸鈉、食鹽有緩染作用，對配伍值（K值）3~5明顯，對K值1~1.5不明顯緩染。2.7.5影響陽離子染料染色因素2.8.1分散染料概述分散染料——

除活性染料外，在染料中產量居第2位。分子量較小且不溶于水，借助分散劑能分散于染浴中，靠載體攜帶、強熱擴散或熱熔等作用進入合成纖維內部而上染的一類染料。分散染料主要用于合成纖維的染色和印花。分散染料上染合成纖維后，由分析電鏡觀察發現，它沉積在纖維結晶區的微間隙區、低取向區和無定形區等區域。2.8分散染料及其染色v

迄今為止，分散染料品種已十分齊全，按化學結構，分散染料分為

偶氮類、蒽醌類、雜環類共3個類別；應用上分為低溫型、中溫型、

高溫型3個類別，染料數量約有400多只。v

分散染料是非離子型染料，要用分散劑把它們分散在染液中制成染

料的分散液后才能染色。v

目前，分散染料已成為用于滌綸染色的一類主要染料。v

分散染料染滌綸的方法有

三種。膠束中的染料纖維上染料130℃左右

的溫度下,

用分

散染料的懸浮

液進行染色

.分散染料和纖維作用:

范德華力、

氫鍵2.8.2分散染料染色方法>高溫高壓染色法染料單分子染料顆粒擴散速率影響因素：1）

提高染色溫度。溫度高，染料分子的動能大，或者說具有擴散活化能的染

料分子多；纖維無定形區內分子鏈段運

動較劇烈，微隙增大和形成的機會增加。2）水對纖維的增塑膨化作用在溫度高時，也增加。染色溫度對染料上染的影響1

-

140℃

2

—

130℃

3

—

115℃

4

一100℃

5—85℃

高溫高壓卷染染色舉例：染液處方：分散染料

x分散劑NNO(或胰加漂T)0—0

．5g／L冰醋酸

0

．5mL／l(或用磷酸二氫銨1～2g／L

，調節pH5～6)分散染料染滌綸時的上染曲線示意圖

染色時，始染溫度不宜太高，升溫速率不宜太

快，否則易造成染色不

勻。>熱熔染色法170~220℃無水染色。熱熔處理僅1~2min

，染料瞬間入織物。熱熔染色工藝：連續軋染機：浸軋

預烘

熱熔

后處理高

溫

型

：200~220℃中

溫

型

：190~205℃低

溫

型

：180~195℃染料抗泳移劑潤濕劑冰醋酸帶液率：40%紅外線非接觸式

+烘筒防泳移純滌綸連續化加工，大批量生產。手感、鮮艷度差。冷風、皂洗>載體染色法染色例子（滌腈，染滌）：處方（咖啡色）分散黃M-5R分散紅3B(150%)

分散藍2BLM凈洗劑LS膨化劑P冰醋酸(調pH6)2.4%1%0.6%0.3%8ml/L1%<100℃水中，加化學藥劑---載體。常壓染色

。載體：聯苯、鄰苯基苯酚、水楊酸甲酯。載體作用：1）增塑滌綸；2）增溶染料，增加滌綸表面