第十一章阳离子染料的染色
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阳离子染料染色腈纶是由丙烯腈与其他单体成分共聚而成的合成纤维。
其组成以丙烯腈为主,加入了第二单体如丙烯酸酯,以改善纤维的物理机械性能,提高它的柔韧性和手感;引入第三单体如衣康酸或丙烯磺酸,以增加纤维上吸附染料的位置,改善染色性能。
引入的酸性基因越多,纤维结合染料的位置就越多,则该纤维的染色饱和值越大,得色也越深。
腈纶采用阳离子染料在较高温度下进行染色,可得深浓鲜艳的色泽,但当染色温度过高并有碱存在时,则易使纤维泛黄,染色色泽改变。
因此,腈纶的染色一般在弱酸性条件下进行,同时应尽量避免过高温度染色。
(一)阳离子染料结构与性能阳离子染料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。
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。
根据阳离子染料结构中所带阳离子基团的结构特征,可将染料分为共轭型与隔离型两大类。
一般的碱性染料与阳离子染料都属于共轭型。
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。
另一类阳离子染料结构中的阳离子基团是与染料母体之间的发色体系相互隔开的,故称之为隔离型阳离子染料。
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。
阳离子染料对染浴的pH值比较敏感,在弱酸性介质中比较稳定,溶解度较好。
但若溶液的pH值过高,尤其是在碱性条件下,染料容易发生色光变化,甚至分解、沉淀;若pH 值过低,也会引起染料色光的改变或分解。
因此,阳离子染料染色时,pH值一般控制在4~5。
此外阳离子染料在溶液中易与阴离子型助剂和染料结合而生成沉淀或产生焦状物质,故原则上应避免与阴离子型化合物同浴,但也可利用这一性质,选用适当的阴离子助剂进行缓染或制备分散型阳离子染料。
阳离子染料染色方法一、引言阳离子染料是一种常用于染色的化学物质,它通过与物质表面产生电荷相互作用来实现染色效果。
本文将介绍阳离子染料的染色方法及其应用领域。
二、阳离子染料的基本原理阳离子染料通常具有正电荷,可以与带有负电荷的物质相互作用。
在染色过程中,阳离子染料的正电荷与物质表面的负电荷发生静电相互作用,从而将染料分子吸附在物质表面,实现染色效果。
三、阳离子染料的染色方法1. 浸泡法浸泡法是最常见的阳离子染料染色方法之一。
将待染物质浸泡在含有阳离子染料的溶液中,使染料分子与物质表面发生相互作用。
浸泡时间和温度可以根据染色的需要进行调节。
2. 喷雾法喷雾法适用于染色物体较大或不便浸泡的情况。
将阳离子染料溶液装入喷雾器中,通过喷雾器将染料溶液均匀地喷洒在物体表面,使染料分子与物体表面发生静电相互作用。
3. 打印法打印法是一种常用于纺织品染色的阳离子染料染色方法。
将阳离子染料溶液装入喷墨打印机中,通过喷墨打印机将染料溶液喷洒在纺织品上,实现染色效果。
打印法具有染色均匀、操作简便等优点。
四、阳离子染料的应用领域阳离子染料广泛应用于纺织、印刷、造纸、皮革、塑料等行业。
具体应用领域包括:1.纺织行业:阳离子染料可用于染色棉、毛、丝等纤维材料,具有染色均匀、色牢度高等优点。
2.印刷行业:阳离子染料可用于纸张、包装材料等的印刷,具有色彩鲜艳、光泽度好等特点。
3.造纸行业:阳离子染料可用于造纸过程中的染色,使纸张具有丰富的色彩。
4.皮革行业:阳离子染料可用于皮革的染色,使皮革具有不同的颜色和纹理。
5.塑料行业:阳离子染料可用于塑料制品的染色,使其具有丰富的色彩和良好的耐久性。
五、阳离子染料染色方法的优缺点阳离子染料染色方法具有以下优点:1.染色均匀:阳离子染料能够与物质表面充分结合,染色效果均匀。
2.色彩鲜艳:阳离子染料具有丰富的色彩,染色后物体色彩鲜艳。
3.操作简便:染色过程简单,无需复杂的操作步骤。
4.适用范围广:阳离子染料可用于多种物质的染色,适用范围广。
阳离子染料染色特性主要包括配伍性、染色饱和浓度、饱和系数以及染料的移染性1. 配伍性由于腈纶上吸附上染的的染座(酸性基团)有限,染料拼色和单色染色时性能差异较大。
不同结构的染料对纤维的亲和力不同,同时扩散性能也不一样亲和力高的,在染色初始阶段在纤维表面吸附速率快,但在纤维内扩散速率慢,同时容易取代已上染的亲和力低的染料,产生“竞染”现象。
“竞染”导致产品色泽不一,难以达到理想拼色效果阳离子染料的配伍性通常用配伍指数或配伍值表示配伍指数是反映染料亲和力和扩散速率高低的综合指标,是拼色时选择染料的依据配伍指数确定:(1)选择上染性能不同而具代表性的染料作为参比标准,通常采用黄、蓝两色标准染料各一套,每套由5只染料组成,每只标准染料都有相应的配伍指数(K),上染最快的为1,最慢的设为5(2)测试时选择色泽差异大的一套标准色染料与其进行拼色,从拼色结果来判定其配伍性(3)若试验染料与其只参比染料配伍性一致或相近,则参比的标准染料的配伍指数就为试验染料的配伍指数配伍指数越趋近于1,染料对纤维的亲和力就越高,上染速率越快;配伍指数越趋近于5,染料对纤维的亲和力就越低,上染速率越慢;配伍指数不仅可作为拼色时选择染料的依据,同时根据K值大小,可用于指导和控制工艺条件,调节染色速率的快慢,有助于提高产品的匀染性传统型的配伍指数通常划分为5类配伍指数相近的染料,在上染过程中,染料色泽始终保持一致;差异大的,难以保证前后色泽一致配伍指数较小的染料,对纤维亲和力高,不易匀染,但竭染率高,适合染深浓色配伍指数较大的染料,匀染性好,竭染率相对较低,适合染浅淡色一般配伍指数在3左右的阳离子染料适应性较广对移染性好的第三代迁移型染料一般不再进行配伍性分类2.染色饱和浓度及饱和系数上染发生在纤维上有限的酸性基染座上,因而要使染浴中拼混的获得预期的色光和染色浓度,就需要知道所用染料对该种纤维的染色饱和浓度借助于染料的染色饱和浓度,有助于正确控制染浴中各染料使用的最高量,以节约染化料,提高产品质量染料饱和系数表征该染料在对纤维染色时的饱和特性3.移染性带正电荷的阳离子染料一旦与纤维上的酸性基团结合后,移染性较差,尤其是分子结构复杂、阳离子性和疏水性强的国产普通型阳离子染料很难通过延长保温时间来达到匀染效果,需严格控制染色温度、pH值、助剂、染料浓度,实际生产往往使用缓染剂达到匀染新型染料对纤维亲和力降低或自身具有缓染性,匀染性优良配伍指数越大,亲和力越低,移染性好。