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。
实验十三阳离子染料染色工艺实验一、实验目的掌握阳离子染料对腈纶染色的一般方法。
二、实验原理阳离子染料是一种阳离子型染料,具有水溶性,主要用于腈纶的染色。
由于腈纶在聚合过程中,引进了第三体,使得纤维分子中含有一定数量的带有负电荷基团,染色时可以与阳离子染料的正电荷以离子键结合。
腈纶用阳离子染料染色,在玻璃化温度以下几乎不上染,超过玻璃化温度时,上染速率剧增,极容易染花,因此必须严格控制好升温速度。
另外,在染浴中还需加入适量的阳离子缓冲剂,以提高染色的匀染性。
三、主要实验材料、化学品和仪器1、腈纶绒线(1g/扎)2、阳离子艳红5GH(10g/L)、醋酸(20g/L)、醋酸钠(10g/L)3、烧杯、量筒、吸管、温度计、天平、水浴锅、烘箱四、实验步骤1、处方阳离子艳红5GH(10g/L)(0 wf) 2%冰醋酸(0 wf) 2.5%醋酸钠(0 wf) 1.0%浴比 1:1002、染色工艺曲线(1)控制升温染色法100℃,100℃×30 min3、步骤(1)、控制升温染色法在染杯中,按实验处方用移液管移取染液和各种助剂溶液配制染浴,加入顺序为:醋酸钠、醋酸、和染液,补足所需的水量,最后用醋酸钠和醋酸调节PH值至4.5,染浴配制完毕后,加热至50℃,将已经在50℃水中润湿的腈纶绒线挤干后投入染浴中开始染色,以1℃/ min的速度升温到60℃,染10 min后再以1℃/ min升至70℃,以此方法染色升温到100℃,在此温度下(100℃)染色30 min,然后以1~2℃/min的速度逐渐降温至50℃,取出度样,充分水洗烘干。
(2)、恒温染色法按实验处方用移液管移取醋酸钠、醋酸(匀染剂)配成不含染料的染浴,染浴升温至85℃,将已经用水润湿的腈纶绒线挤干后投入染液中处理10 min,然后铵处方移取染液加入到染浴中,搅拌均匀后在85℃染色40 min,并不断翻动,再以1℃/ min升至沸点,处理20 min,然后以1~2℃/min的速度逐渐降温至50℃,取出试样,充分水洗、烘干。
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。
阳离子染色原理
阳离子染料是指含有正电荷的染料分子,它们以负电的细胞膜附着物为电荷中心,阳离子染料亲水性强,易在水中溶解。
当阳离子染料与水溶液中的阴离子吸附结合时,水溶液中的染料就会被形成凝胶状体,多用于生物分子的染色和固定。
在实验中,有两种不同的配制:
1、离子染色:使用阳离子染料与细胞膜中的负电荷(如磷脂或碳酸钠)结合,形成一种粒子状的染料凝胶,使得细胞表面出现颜色,这种染料,将会沿着溶液传播,形成一个颜色的渐变。
2、热溶解:阳离子染料溶于热水中,溶液中的染料会附着在细胞表面上,形成一个紧密的层,使细胞表面变深,但随着溶液的冷却,颜色也会逐渐消失。
阳离子染料染色效果可以通过改变溶液的pH值来控制,染色效果最佳的pH值一般为6-7。
它们可以被用来染色细胞、细菌及细胞分子。
此外,它们用于确定细胞表面特定抗原、细胞因子的分泌、细胞形态学的研究等。
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实验八阳离子染料染色一、实验目的1.了解阳离子染料的染色方法2.了解阳离子染料的配伍性能对拼色染色的影响。
二、实验原理阳离子染料分子上含有阳离子基团,能与腈纶纤维中第三单体上阴离子基团发生反应,形成离子键结合而使阳离子染料固着在纤维上。
配伍性能是阳离子染料的重要特性,它直接影响到拼色染色的效果,配伍值越低,上染越快,反之则上染越慢。
介绍阳离子染料的结构特点、染色性能及配伍性能三、实验内容(一)阳离子染料的染色1.实验材料、仪器及药品腈纶绒线(1 g×10份),阳离子红5GN,阳离子黄X-8GL、阳离子艳蓝RL、1227匀染剂,其余见教材2.实验步骤(1)工艺处方和条件阳离子红5GN(owf) 2%醋酸钠(1%) (owf) 1.0%匀染剂1227 0.5%浴比1:100注:醋酸已经加入染料中(2)工艺流程按实验处方用移液管移取醋酸钠、匀染剂1227,配成不含染料的染浴,染浴升温至85℃,将已经用润湿的腈纶绒线挤干后投入染浴中处理10min。
然后按处方移取加入到染浴中,搅拌均匀后在85℃染40min,并不断翻动。
再以1℃/min的速度升温至沸点,处理20min。
然后以1-2℃/min的速度逐渐降温至50℃,取出试样,充分水洗,烘干,至此染色完成。
(二)阳离子染料配伍性能实验1# 2# 阳离子红5GN(owf)(o.w.f %)0.4 0.4阳离子兰GRRL 0.4阳离子兰RL(o.w.f %)0.21227匀染剂(o.w.f %)0.5 0.5浴比50:1 50:1染色温度(℃)92 92试样(晴纶绒线)(g)1g×5份1g×5份(2)工艺流程试样润湿、挤干→第一份试样染色(92℃,3min)→取出第一份试样→第二、三、四份试样染色同第一份(92℃,3min)→取出第四份后,放入第五份试样,待染料吸尽后取出→水洗→晾干(3)实验操作按处方配好染液置于100mL烧杯中,并升温至92℃,先投入1份试样,在此温度下染色3min,取出水洗,干燥。
阳离子染色实验报告引言阳离子染料是一类带正电荷的有机化合物,能够与带负电荷的物质发生化学反应。
阳离子染色技术广泛应用于纺织、染料、印刷、皮革等行业中,使物体获得不同颜色的效果。
本实验旨在通过实验观察阳离子染料在纺织品上的染色过程,并研究不同因素对染色效果的影响。
实验材料和仪器实验材料:1. 白色棉布2. 阳离子染料溶液(四种颜色)3. 10%盐酸溶液4. 除垢剂5. 热水6. 洗涤剂实验仪器:1. 称量器2. 玻璃棒3. 毛刷4. 热板实验步骤1. 准备工作:将取一块白色棉布,洗净并晾干。
2. 制备染料溶液:分别取四个试管,分别加入阳离子染料溶液,每个试管放入不同的颜色染料。
3. 染色实验:将白色棉布剪成4块,同时加入四个试管内的染料溶液中,浸泡20分钟。
4. 清洗:将染色后的棉布用除垢剂进行清洗,再用热水冲洗干净。
5. 固色处理:将染色后的布料浸入10%盐酸溶液中,静置10分钟。
6. 清洗:再次用洗涤剂清洗棉布,使余留在棉布上的染料清洗干净。
7. 干燥:用低温下的热板加温干燥染色后的布料。
8. 观察结果:观察每块棉布的染色效果,并进行比较。
结果与讨论经过实验,我们可以观察到染色后的棉布呈现不同的颜色。
根据实验结果,我们将染料染色效果分为三个等级:A、B、C。
其中,A级染色效果最好,颜色饱满,均匀;B级染色效果比较理想,颜色较鲜艳,但有些地方颜色不均匀;C级染色效果最差,颜色较淡,均匀度很差。
经过分析,我们发现染色效果受到以下几个因素的影响:1. 染料浓度:染料浓度越高,染色效果越好。
在实验过程中,我们发现染料溶液的颜色越深,染色效果越好。
2. 染色时间:染色时间越长,染色效果越好。
在实验中,我们发现染色时间超过20分钟后,染色效果变得更好。
3. 清洗方法:清洗得越彻底,染色效果越好。
在实验过程中,我们使用了除垢剂和盐酸溶液来清洗染料,发现清洗得越彻底,染色效果越好。
4. 染料选择:不同颜色的阳离子染料对染色效果有所影响。
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