直接染料染棉织物的工艺探讨
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直接染料染色实验报告实验目的,通过直接染料对不同纤维材料进行染色实验,观察染色效果并分析影响染色效果的因素。
实验材料:1. 直接染料(选择不同颜色的直接染料)。
2. 棉布、羊毛、丝绸等不同纤维材料。
3. 染色槽、搅拌棒、温度计等实验器材。
4. 盐、碱等辅助染色剂。
实验步骤:1. 准备工作,将染色槽清洗干净,准备好所需的染料、纤维材料和辅助染色剂。
2. 染色前处理,将纤维材料进行清洗,并在染色前进行预处理,如浸泡、脱脂等。
3. 染色操作,将染色槽中加入适量的水,加入染料和辅助染色剂,并调节温度和时间,将纤维材料放入染色槽中进行染色。
4. 染色后处理,将染色后的纤维材料取出,进行清洗和固色处理,最后晾干。
实验结果:经过实验观察和分析,得出以下结论:1. 不同纤维材料对直接染料的吸收效果存在差异,棉布、羊毛、丝绸等材料对染料的吸收程度不同,影响了染色效果。
2. 染色槽中的温度、时间和染料浓度等因素对染色效果有明显影响,温度过高或时间过长会导致染色不均匀,染料浓度过低则会影响染色的深浅程度。
3. 辅助染色剂的使用也会影响染色效果,盐可以提高染料的溶解度和染色效果,而碱则可以提高染料的亲和力。
实验结论:直接染料染色实验结果表明,不同纤维材料、染色条件和辅助染色剂对染色效果有着重要影响。
在实际应用中,需要根据不同纤维材料和染色要求,选择合适的染料和染色条件,以获得理想的染色效果。
实验总结:本次实验通过对直接染料染色的实验操作和观察,深入了解了直接染料的染色原理和影响因素。
同时,也为今后的染色实验提供了重要的参考和经验。
通过本次实验,我们对直接染料染色的原理和实验操作有了更深入的了解,也为今后的染色实验提供了重要的参考和经验。
希望通过不断的实验和研究,能够进一步完善染色技术,提高染色效果,为纺织工业的发展贡献力量。
棉织物染色三种常见方法棉织物是染整加工常见的面料。
常采用:直接染料、活性染料以及硫化染料的染色加工方法。
一、棉织物直接染料染色特性:1、直接染料是一类能在中性染浴中,直接上染纤维素纤维的水溶性染料。
2、直接染料色谱齐全,应用方便、价格低廉、耐洗牢度不好,日晒牢度欠佳。
常需要采用固色剂处理。
性能和方法:1、染色性能:1.1 直接染料都溶于水,溶解度随温度的升高而显著增大。
1.2 直接染料染色中经常使用的促染剂为食盐和元明粉。
选用元明粉作促染剂能得到较鲜艳的色泽。
1.3 直接染料不耐硬水,必须采用软水染色。
2、染色方法2.1 一般在普通绳状染色机上进行,染色浴比为1:15-30浅色的浴比要比深色的大些。
2.2 染色温度一般采用近沸点染色,以获得良好的移染性,(所谓移染是指染料从纤维上浓度高地方向浓度低的地方扩散)以及良好的色光和牢度。
染色一般由常温开始(深色的可由60℃-80℃开始)。
3、直接染料的固色处理1、利用阳离子固色剂,以固色剂Y 和固色剂M处理,来提高其牢度。
棉针织物活性染料染色二、棉织物活性染料染色特性:1、活性染料能溶于水,分子结构中含有活性基因,在一定条件下,能与纤维素纤维上的羟基,发生共价键结合。
2、活性染料具有色泽鲜艳,湿处理牢度和摩擦牢度较好,匀染性好,色谱较齐,应用方便,耐晒牢度较好。
影响活性染料染色的主要因素:1、亲和力的影响1.1 在使用亲和力很大的染料进行染色时,具有比较高的上染百分率,有利于提高染料的利用率,但必须加强洗涤,否则会影响染色物的水洗和摩擦牢度.2、浴比的影响2.1 活性染料染色时,在不影响匀染的条件下,应尽量减少浴比,这一方面提高了固色率,同时也减少活性染料在染浴中的水解。
3、温度的影响3.1 K型活性染料,就有必要在较高温度下染色。
X型活性染料,随着温度的升高,可促进染料的水解,则不能在高温下染色。
3.2 碱剂的影响:在保证固色的情况下,尽可能选用较低的PH,一般PH控制在10-11为宜。
直接染料染色实验报告实验目的:通过实验,掌握直接染料的染色原理和方法,了解直接染料的特点及应用范围,培养实验操作技能。
实验仪器与试剂:1. 直接染料。
2. 棉布或其他适合的织物样品。
3. 染色槽。
4. 蒸馏水。
5. 电磁搅拌器。
6. 试管。
7. 称量仪。
8. 烘干器。
9. PH试纸。
10. 碱液。
11. 盐酸。
12. 醋酸。
实验步骤:1. 准备工作,将染色槽清洗干净,准备好所需的染料和织物样品。
2. 染色液配制,根据染色的要求,将适量的直接染料加入到染色槽中,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀,调节PH值至所需范围。
3. 染色操作,将准备好的织物样品放入染色槽中,通过搅拌或其他方式,使织物充分浸泡在染色液中,保持一定时间,直至染色均匀。
4. 染色后处理,将染色后的织物取出,用清水冲洗,直至洗涤水清澈,然后用烘干器或晾晒进行干燥。
实验结果与分析:经过实验操作,我们成功地将直接染料染色到织物样品上,得到了理想的染色效果。
经过对染色后的织物进行观察和测试,发现染色后的织物色泽饱满,色彩艳丽,染色均匀,具有良好的牢度和耐光性。
经过对染色液的PH值进行测试,发现PH值在理想范围内,符合染色要求。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了直接染料的染色原理和方法,掌握了直接染料染色的操作技能。
同时也了解了直接染料的特点及应用范围,为今后的实际生产和应用提供了重要的参考。
在实验中,我们也发现了一些需要注意的问题,比如染色液的PH值对染色效果有重要影响,需要严格控制。
希望通过今后的实践和学习,不断提高自己的实验操作技能,为直接染料的应用和推广做出更大的贡献。
实验总结:本次实验不仅加深了我们对直接染料染色原理和方法的理解,还培养了我们的实验操作技能,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
希望通过今后的实践和学习,能够不断提高自己的专业能力,为推动染料行业的发展做出更大的贡献。
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涤棉针织物分散直接染料两浴浸染法工艺设计染整912 潘梅09201316 1产品特点涤棉针织物具有吸湿,透气,手感柔然,膨松等特点,具有良好的尺寸稳定性,能满足人民对针织物内衣外穿的要求。
涤棉混纺织物,既具有纤维素纤维吸湿透气的功能,又具有涤纶良好的保型性,极佳的悬垂性,免烫性和染色牢度,深受人们的喜爱。
2工艺流程原布准备→烧毛→退浆→练漂→丝光→染色→印花→后整理→成品3工艺内容(1)坯布准备①坯布规格:线密度14.5tex×2,幅宽150cm,平方米重180g∕m2。
②坯布检验:物理指标:原布幅宽、平方米重,纱的线密度和强力等。
外观疵点:纱的质量,油污纱,破洞,漏针等织造过程中形成的此病。
抽取其总量的10%左右,也可以根据原布的质量情况和品种要求适当增减。
○3配缸:翻布:为防止流通过程中的污渍和正面染色疵点(色渍和擦伤等)的产生,所有坯布应以反面朝外为原则。
配缸依据:应依据设备容量而定,常把同规格、同工艺的坯布划分为一类进行分批。
按照机器生产能力和所要加工品种的任务,将相同规格和加工工艺的针织物配缸,并计好重量,以便染料加入时准确计量。
注意事项:配缸时将坯布翻摆在堆布板上,同时将两个布头拉出,布头不能漏拉,并做到正反一致。
○4缝头:将配缸针织物逐匹用缝纫机缝接,使所要加工的针织物头尾相连,以便在溢流染色机中均匀循环加工。
缝头要求:平整、坚牢、边齐、针脚疏密一致,不漏针和跳针。
或布头打4个均匀结头,使布面受力尽可能均匀。
(2)烧毛①烧毛目的:纤维在纺纱、并线和织造中经受的摩擦,使布面形成长短不一的绒毛,它不仅`使织物表面不光洁、影响外观、容易玷污,同时给染整加工带来麻烦.烧毛就是要烧去长短不一的绒毛,提高织物的光洁度。
②烧毛原理:烧毛是原布以平幅状态迅速地通过火焰或灼热的金属表面,利用绒毛与布身升温速度不同的原理把表面绒毛烧去,而织物本身不受损伤。
○3烧毛方式选择:气体烧毛机,因其结构简单,操作方便,劳动强度低。
染整工艺实验2目录实验一直接染料染色---------------------------------------------------------1 实验二棉织物的煮练---------------------------------------------------------5 实验三活性染料染色---------------------------------------------------------7 实验四双氧水漂白-----------------------------------------------------------11 实验五还原染料染色--------------------------------------------------------14 实验六棉布的丝光-----------------------------------------------------------19 实验七不溶性偶氮染料染色-----------------------------------------------23 实验八合成纤维的热定型--------------------------------------------------28 实验九酸性染料染色--------------------------------------------------------31 实验十棉织物的防皱整理--------------------------------------------------35 实验十一分散染料染色-----------------------------------------------------38 实验十二阳离子染料染色--------------------------------------------------41 实验十三活性染料直接印花-----------------------------------------------45 实验十四棉织物阻燃整理--------------------------------------------------48 实验十五涂料直接印花-----------------------------------------------------51 《染整工艺实验(下)》教案实验一直接染料染色实验一直接染料染色一、实验目的1、学习直接染料染色的基本方法。
直接染料第一节引言早期的合成染料和天然染料染色时需将棉纤维用媒染剂处理后才能上染。
1884年保蒂格(Bottiger)合成了第一只直接染料——刚果红,因其不需经过媒染处理,就能在水溶液中直接上染棉纤维,所以称为直接染料。
直接染料是含有磺酸基、羧基等水溶性基团的阴离子染料。
直接染料色谱齐全,应用方便,合成工艺简单,价格低廉。
但其色泽不够鲜艳,耐洗牢度和耐光牢度一般较差。
直接染料对纤维素纤维、蛋白质纤维具有较好的染色性,目前主要用于丝绸、毛、麻、棉、皮革、纸张等的染色。
全世界直接染料消耗量约占染料总消耗量的15%,在纤维素纤维用染料中直接染料约占25%。
第二节直接染料的类型按化学结构分类,绝大部分直接染料属于偶氮染料,且以双偶氮和多偶氮染料为主,其他结构品种很少。
直接染料按应用性能可分为直接染料、直接耐晒染料、直接铜盐染料、直接重氮染料等。
一、直接染料1 单偶氮直接染料单偶氮直接染料因分子较小,直接性和牢度较差,仅限于一些黄色、橙色、红色等品种。
2 双偶氮和多偶氮直接染料平面型和直线型的双偶氮和多偶氮染料是直接染料的主要结构类型。
随着染料分子的增长,对纤维素纤维的直接性也相应增加,耐洗和耐光牢度有所提高。
当共轭体系增长时发生深色效应,可以得到蓝、紫、黑等深色品种。
1、联苯胺偶氮直接染料联苯胺偶氮染料成本低廉,色谱齐全,染色性能好。
因此,曾经得到普遍使用,生产量曾达到直接染料总产量的一半左右,但自从20世纪60~70年代确认联苯胺有致癌性后,具有联苯胺结构的偶氮染料已先后被世界各国列入禁用染料,而研究开发用其他二胺作中间体生产的环保型染料作为联苯胺偶氮染料的代用染料。
联苯胺偶氮染料主要有联苯胺、联甲苯胺和联大茴香胺作为中间体的几种类型,分别举例如下(均已列入禁用染料):2、苯甲酰苯胺偶氮直接染料分子中的C-N键带有部分双键特性,使染料分子倾向于保持平面性,直接性较高,湿处理牢度较好。
因酰胺基对共轭体系有分隔作用,其颜色为两侧发色结构颜色的混合。
直接染料染色直接染料一般能溶解于水,也有少数染料要加一些纯碱帮助溶解,它可不依赖其他助剂而直接上染棉、麻、丝、毛和粘胶等纤维,所以叫直接染料。
直接染料色谱齐全,色泽鲜艳,价格低廉,染色方法简便,但最大的缺点是这类染料的染色牢度大部分都不够好,针对染色牢度较差的缺陷,人们作了许多改革,例如采用化学药品,把已经染上颜色的布进行后处理,提高色布的耐洗和耐晒牢度;也有采用新型的交链固色剂来提高染色织物的后处理牢度。
除此之外,也发现和研制了一些新染料品种,如直接耐晒染料和直接铜盐染料等。
目前,对如何提高直接染料的湿处理牢度,还在进一步的探索之中。
(一)直接染料主要性能直接染料大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐,也有一部分是羧酸的钠盐,染料结构以双偶氮或三偶氮为主。
这类染料具有直线、长链、同平面和贯通的共轭体系,因而能跟具有直线、长链型的纤维素大分子相互靠近,依靠其分子间引力而产生较强的结合。
此外,由于染料结构中还含有羟基、氨基或羧基,能与纤维素大分子上的羟基形成氢键,所以直接染料能与纤维结合而完成对纤维素纤维的染色。
直接染料在水中的溶解度大小主要取决于染料分子内水溶性基团的种类和数量,所含的水溶性基团多,在水中的溶解度就大。
提高温度,也会使染料的溶解度增大。
直接染料在水中溶解后,在溶液中形成染料阴离子。
但由于一般的水中含有较多金属的钙、镁离子,这些钙或镁盐能与染料阴离子结合而形成不溶性沉淀,不利于染色的进行,因此,在实际生产中,对印染用水必须进行软化处理。
在染色中较为方便的是在水中加入纯碱或六偏磷酸钠。
纯碱的加入能增大染料的溶解度,但过多就会使染料上染缓慢。
直接染料在溶液中是以染料阴离子形式存在,当溶液中加入少量纯碱,促进了纤维素阴离子的离解而呈负电荷,使染料阴离子和纤维阴离子相互产生较大斥力而不易相互靠近,从而影响了染料对纤维的染色,即纯碱加入染液后起到了增加染料的溶解性及降低了染料对纤维的亲和力而起到缓染作用。
纯棉织物染整生产过程讲解纯棉织物的染整生产过程是一个复杂的工序,涉及到多个环节和技术,并需要经过严格的质量控制。
本文将从纯棉织物的原料准备、染料选择、染色工艺、整理和包装等方面详细介绍纯棉织物染整生产过程。
一、原料准备纯棉织物的染整生产过程首先需要准备原料,主要包括纯棉原料、染料、辅助剂和水。
纯棉原料需要经过纺纱加工得到棉纱,然后进行织造成布匹。
染料的选择对于染色效果和染色质量具有决定性的影响,不同的染料可以制造出不同颜色和效果的织物。
辅助剂主要包括分散剂、保温剂、润湿剂等,在染色过程中起着辅助染料分散、保持均匀温度和增加织物湿润性的作用。
水是染色过程中的溶剂和载体,对于染色效果也有很大的影响。
二、染料选择染料的选择是染整生产过程中非常重要的环节,需要根据织物的纤维特性、染色要求、成本、环保等因素进行选择。
目前主要有两种染料可选择:一种是直接染料,适用于棉织物,具有光泽和色牢度高的特点;另一种是还原性染料,具有色牢度和耐洗性等优势,适用于要求色牢度高的织物。
三、染色工艺染色工艺是纯棉织物染整生产过程中的核心环节,染色的质量对于织物的成品质量和色泽具有决定性的影响。
一般来说,染色工艺包括染液配制、染色、染色剂清洗、染色样布评定等几个环节。
首先是染液的配制,根据染色要求和配方,将染料、辅助剂等按一定比例混合搅拌,然后投入织物浸染。
染色时要注意染液的温度、pH值、时间和搅拌速度等参数的控制,以确保染液均匀渗透到纱线中。
染色剂清洗是在染色结束后,用清水冲洗染色样布,去除染料残留和织物表面的杂质。
最后是染色样布评定,将染色完成的织物样布经过干燥、定型和色泽检测等环节,进行染色效果的评定和最终确定。
四、整理染色完成后的纯棉织物需要进行整理,主要包括烫平、定型、整理和包装等环节。
烫平是为了使织物表面平整,去除染色过程中产生的褶皱和皱纹。
定型是利用热处理或化学剂固定染料,提高色牢度和耐洗性。
整理是将经过烫平和定型的织物进行检验、修剪、包装等处理,然后进行成品包装。
直接染色法染色工艺
直接染色法染色工艺是一种常见的染色方法,它是将染料直接添加到纤维素纤维中,通过化学反应将染料牢固地固定在纤维素纤维上,从而实现染色的目的。
直接染色法染色工艺的优点在于染色效果好,色彩鲜艳,且染色速度快,染色成本低。
同时,直接染色法染色工艺适用于各种纤维素纤维,如棉、麻、丝、毛等,具有广泛的适用性。
直接染色法染色工艺的步骤主要包括预处理、染色、定色等环节。
预处理是为了去除纤维素纤维表面的杂质和油脂,以便染料能够更好地渗透到纤维素纤维内部。
染色是将染料添加到纤维素纤维中,使染料与纤维素纤维发生化学反应,从而实现染色的目的。
定色是为了使染料牢固地固定在纤维素纤维上,防止染色后的颜色褪色或掉色。
直接染色法染色工艺的染料种类繁多,包括天然染料和合成染料。
天然染料是从植物、动物或矿物中提取的染料,如蓝靛、茜草、木槿花等。
合成染料是通过化学合成得到的染料,如偶氮染料、酞菁染料等。
不同的染料具有不同的染色效果和染色特性,可以根据需要选择不同的染料进行染色。
直接染色法染色工艺是一种常见的染色方法,具有染色效果好、色彩鲜艳、染色速度快、染色成本低等优点,适用于各种纤维素纤维
的染色。
在实际应用中,需要根据不同的纤维素纤维和染料种类选择合适的染色工艺和染料,以获得最佳的染色效果。
Related46网印工业Screen Printing Industry2021.04相关行业染色的原理全棉纺织品应用硫化染料染色的确很经济,而且色牢度也不错,但常会产生红斑、红条,需要返工,影响了产量和成本。
要解决这个问题,必须注意以下几点:用好硫化碱(Na 2S)硫化碱是硫化染料染色不可缺少的主要助剂。
硫化染料染色一定要按具体产品配上不同比例的硫化碱(50%),一般与染料(折成100%)是1:1,像硫化蓝也可配成1:1.5。
它的作用主要是促进染料的溶解与还原。
有时使用的硫化碱不是红棕色,而成灰白色粉末,也一起加入了染浴。
其实,硫化碱呈灰白色粉末状已经被风化,加在染浴中不仅不起溶解、还原染料的作用,相反会使染料过早氧化成为色淀,如水洗不净,就必然产生红斑、红条等染色疵病。
控制好染色工艺条件实践证明,硫化染料的浸染不能按理论上的所谓80~85℃染色,尤其是硫化蓝、硫化黑。
应该在加完染料和硫化碱以后,逐步升温至98℃,保温染色15~20min,然后停止加热;边染色边让缸内的温度降至80~85℃,继续染色20min左右,再边排液边进冷水清洗氧全棉织物硫化染料染色的原理及工艺流程化。
无论排除残液(热)和加入冷水,速度宜缓慢,不宜过快。
这种先热后温的染色方法,既有利匀染,又有利染料的充分溶解和还原,能克服染色疵病。
染物要缓慢清洗上面已经提到,染色后的织物不能一下子放在冷水浴中进行清洗。
尤其像硫化蓝,染好后应从染浴中过渡到温和,甚至在含有一定还原剂的水中进行清洗,术语叫“脚缸”。
这样做不仅有利于织物上的碱剂和还原剂充分净洗,而且有利于织物上染料的充分发色(氧化)。
当然,对于一些难氧化的染料,如硫化蓝CV/3G、红棕GN、深棕等,在第2~3缸水洗浴中还应加入1~2g/L的过硼酸钠和双氧水促使染料充分氧化发色。
注意染浴稳定,在出缸前解决问题硫化染料是一种含硫量较多的染料,尤其如黑色,应用时不稳定的因素很多。
浅谈锦棉交织物活性染料—浴法染色工艺发布时间:2021-04-30T07:19:52.336Z 来源:《中国科技人才》2020年第24期作者:圣光[导读] 锦棉交织物面料具有锦纶纤维和棉纤维的优点,同时也克服了各自的不足,既具有坚挺的身骨,又具有滑爽,丰满的手感,是当前十分流行的理想面料。
杭州卓达染整有限公司摘要:锦/棉交织物用色媒体DM-2008改性后,采用活性染料一浴法染色。
分析了改性工艺和染色工艺中各因素对锦/棉交织物得色及色差的影响。
结果表明,用色媒体DM_2008以浸渍法对锦/棉交织物进行改性的优化工艺为:色媒体DM.2008 O.6%(owf),60℃处理30 min;优化的染色工艺为:活性染料2%(owf),pH值5.5,90℃固色30 min。
染色锦纶和棉的同色性较好,各项色牢度也较高。
关键词:染色;活性染料;一浴法;交织织物;聚酰胺纤维;棉纤维1 引言锦棉交织物面料具有锦纶纤维和棉纤维的优点,同时也克服了各自的不足,既具有坚挺的身骨,又具有滑爽,丰满的手感,是当前十分流行的理想面料。
但该类织物的染色存在着工艺流程长、染色后色光的一致性差、染色牢度差等问题。
本文通过分析锦棉交织物一浴法染色存在的一些问题,选用实验室自制的助剂CN和合适的活性染料,探讨锦棉交织物活性染料一浴法染色工艺。
2锦棉交织物一浴法染色存在的问题锦纶纤维染色主要选择酸性染料,棉纤维染色主要有还原、直接、活性染料等品种,还原染料由于工艺复杂、价格较贵,因而较少采用。
目前,锦棉交织物主要采用活性/酸性或酸性/直接染料染色,但是酸性/直接染料染色牢度较差,而活性/酸性染料二浴二步法染色牢度较好,但工艺流程较长,因而实现锦棉交织物一浴法染色,具有重要实用价值。
就活性/酸性染料染色来说,要实现一浴法染色难度较大。
活性、酸性染料染色工艺条件差异较大,一种染料的染色不仅会阻碍另一种染料的上染,而且,即使上染的染料也会受到另一种染料染色条件的影响。
目录摘要、关键字 (1)1.前言 (2)2.理论部分......................................... 错误!未定义书签。
2.1棉织物的拼色实验............................ 错误!未定义书签。
2.1.1直接染料的定义和分类................. 错误!未定义书签。
2.1.2直接染料的染色性能................... 错误!未定义书签。
2.1.3直接染料染棉原理 (4)2.1.4拼色实验介绍 (5)2.2.羊毛的仿色实验 (5)2.2.1羊毛纤维的结构 52.2.2毛织物染色原理 62.2.3仿色实验介绍 62.2.4仿色的目的 63.实验部分 (7)3.1主要实验仪器和药品 (7)3.2实验流程 (7)3.2.1拼色实验 (7)3.2.2仿色实验 (10)4 .结果与讨论 (11)4.1拼色实验 (11)4.1.1拼色实验结果见三角色卡 (11)4.1.2拼色实验结论 (11)4.1.3实验注意事项 (11)4.2仿色实验 (12)4.2.1仿色实验标样和染色样品 (12)4.2.2实验结果分析........................ 1错误!未定义书签。
4.2.3实验注意事项........................ 1错误!未定义书签。
5.总结 14参考文献 (14)摘要为了掌握拼色的原理,熟悉拼色、仿色的过程,我们进行了拼色及仿色实验。
本文采用直接染料在中性浴的条件下染棉织物,使用三原色红,黄,蓝不同的比例配方对棉织物染色,其中有两拼色和三拼色两大类,用三角形的形式制作成色板,进行对比研究。
首先,通过根据染料确定织物的染色工艺曲线和配方。
其次是计算染料和织物的对应关系,算出每个色块的染料浓度和助剂添加量,确定处方。
接下来是确定染色的顺序,依次以递增的顺序做成三角形图状,三角形的三个顶点分别为红,黄,蓝,三条边为两拼色,中间的为三拼色,进行实验,实验的顺序依次为红到黄拼色,黄到蓝拼色,蓝到红拼色和红黄蓝三拼色。
★★★★★实验七直接染料染色一、实验目的1.掌握直接染料染色的一般方法和基本工艺条件;2.掌握电解质和染色温度对不同类型直接染料上染的影响;3.掌握直接染料拼色染色时染料选择的原则。
二、实验原理1.直接染料的结构和性质:直接染料的构型具有线型、共平面的特征,具有较长的共轭系统平;按化学结构分,绝大部分直接染料都属于偶氮类染料,其他结构(如酞箐结构)的品种很少。
偶氮类染料又分为单偶氮、双偶氮、多偶氮结构。
直接染料的结构母体上带有许多可溶性的磺酸基和少量羧酸基,使直接染料可溶于水,其溶解度的大小与亲水基团的多少有关;从其结构上看,有许多可形成氢键的基团;分子大,且具有较长的共轭键,故具有直接性;水溶性和直接性是直接染料的共同特性。
直接染料在水溶液中常会发生不同程度的聚集,聚集现象随着染料浓度和电解质用量增加而增加,随染浴温度升高而降低,直接性大的染料其聚集倾向也大;直接染料在水溶液中带阴电荷,染色时只能和阴荷性或非离子型助剂同浴使用,并要防止Ca2+、Mg2+和任何阳荷性助剂(要与直接染料结合)进入染浴;直接染料染色后固色处理时的固色剂就带阳电荷,与纤维上的直接染料相结合,使染料失去水溶性,从而提高产品的皂洗牢度,减少褪色和防止白布沾色。
直接性:是指直接染料对纤维直接染色的能力,常被用来定性说明染料对纤维的上染能力,上染百分率高称之为直接性高。
直接性没有确切定量的慨念。
亲和力:是染液中染料标准化学位和纤维上的染料标准化学位的差。
它是定量说明染料对纤维的上染能力。
直接染料按染色性能可分为三类;甲类:直接性低、匀染性好,它的上染百分率往往随温度升高而降低。
如直接冻黄G,直接嫩黄5G。
乙类:直接性较大,匀染性较差,中性电解质对它们有明显的促染效果。
如直接湖兰5B,直接黄GR。
丙类:直接性大,匀染性很差,中性电解质对它的促染效果不明显,其上染百分率通常随温度升高而上升。
如直接耐酸大红4BS,直接枣红GR,直接绿B。
直接染料染棉织物的工艺探讨
1前言
当前,直接染料在染色中的运用越来越少,生产中大多数采用的是活性染料和还原染料染色,因为直接染料的色牢度不好,特别是耐洗牢度较低,因此应用受到了一定的限制,但是直接染料分子中含有羟基、氨基等能生成氢键的基团,具有较好的同平面性和线性状态,对纤维素纤维有较高的亲和力,不需要借助其他的化学药剂的作用就能够直接上染纤维素纤维。
直接染料色谱齐全,价格便宜,染色十分简便,是纤维素纤维染色的常用染料之一。
在拼染一些中、浅色时,直接染料比活性染料和还原染料运用起来更简单、方便,所得的色泽也很适宜。
但是,要保证直接染料染色的质量,提高色牢度,那么,对于直接染料的选择、染色工艺坯布的前处理也有很高的要求[1]。
本实验采用匀染性直接染料染棉织物,这类染料的分子结构比较简单,在染液中的聚集倾向较小,对纤维的亲和力也比较低,在纤维内的扩散速率较高。
匀染性好食盐的促染作用不显著,食盐的用量一般控制在4g/L~6g/L。
在常规的染色时间内,它们的平衡上染百分率往往随染色温度的升高而降低,因此染色的温度不宜太高,一般在60℃~80℃染色即可。
这类染料的湿处理牢度较低,一般仅适宜于染淡颜色[1]。
本实验根据染色温度和食盐用量的变化来比较染色牢度。
1.1 直接性染料的定义和分类
染料分子中含有羟基,氨基等能生成氢键的基团,具有较好的同平面性和线性状态,对纤维素纤维有较高的亲和力,不需要借助其他化学药剂的作用就能够直接上染纤维素纤维的染料称为直接性染料。
(1)直接染料按颜色性能可分为三类:
甲类:直接性低、匀染性好,它的上染百分率往往随温度的升高而降低。
如直接冻黄,直接嫩黄5G。
乙类:直接性较大,匀染性较差,中性电解质对它们有明显的促染效果。
如直接湖兰5B,直接黄GR。
丙类:直接性大,匀染性很差,中性电解质对它的促染效果不明显,其上染百分率通常随温度的升高而上升。
如直接耐酸大红4BS,直接枣红GR,直接绿B。
(2)直接染料的结构和性质:
直接染料的分子结构中都有较长的共轭双键体系,按其化学结构进行分类,绝大多数属于偶氮结构,其中单偶氮结构的比较少,而多偶氮结构的比较多。
单偶氮结构的直接染料色谱主要是黄、橙、红色,双偶氮结构的直接染料色谱主要是黄、红、蓝色,三偶氮结构的直接染料色谱主要是红、绿、黑色。
染料结构主要有联苯胺,二芳基脲,三聚氰胺,二苯乙烯结构,其中联苯胺结构的直接染料因中间体联苯胺有毒性而被禁用[1]。
除此之外,直接染料的结构母体上带有许多可容性的磺酸基和少量羧酸基。
1.2直接染料的染色性能
直接染料分子结构中具有多个磺酸基或羧基水溶性基团,因此直接染料都具有良好的水溶性,溶解度随温度的升高而显著增大,对于溶解性差的直接染料可以加纯碱等助溶。
直接染料不耐硬水,大部分会与钙、镁等离子作用生成沉淀,降低染料的利用率,并可能造成色斑,色点等疵病,所以染料的溶解及染色用水宜用软水。
染色生产用水中可加入纯碱,磷酸三钠或六偏磷酸钠,即可以帮助染料的溶解,又能够软化硬水[1]。
直接染料的相对分子质量较大,分子结构呈直线型,具有一定的对称性,同平面性好,含有羟基,氨基等能生成氢键的基团,对纤维素纤维有较高的亲和力。
直接染料在染液中的聚集倾向能被纤维表面所吸附,并通过纤维的孔隙扩散进入纤维,与纤维素纤维分子之间通过范德华力和氢键作用而固着在纤维内部,染料分子的长轴方向与纤维素分子的取向基本上一致,纤维内的染料也同样可以发生一定程度的聚集[1]。
根据不同的染色加工对象,同一直接染料在不同纤维素纤维上的染色速率和上染百分率也不相同。
例如,在丝光棉上的染色速率和上染百分率一般高于未丝光棉,在铜氨纤维上的染色速率一般高于黏胶纤维,只是由于纤维中无定形区所占比例不同、无定形区的孔隙大小不同、纤维表面的皮层结构不同等因素所造成的[1]。
在染液中加入中型电解质能起到促染作用。
电解质对不同种类的直接染料的促染作用也不相同,染料分子中含磺酸基的数目越多,则加入电解质后的促染作用就越大。
例如直接天蓝FF分子中含有四个磺酸基基团,加入食盐后促染作用非常显著,若不加电解质则很难上染[1]。
根据直接染料分子的结构特点,直接染料和纤维素分子之间的范德华力和氢键作用力较大,染料从纤维表面向纤维内部的扩散是缓慢的。
为了提高扩散速率,染色时一般要用较高的温度。
各种直接染料的上染速率相差很大,因而达到最高上染百分率的温度亦不相同[1]。
1.3直接染料与棉纤维反应的原理
直接染料染棉织物是通过染料对纤维素纤维的亲和力直接上染,即通过分子间力和染料与纤维形成氢键而结合上染在织物上。
直接染料在染液中的聚集倾向能被纤维表面所吸附,并通过纤维的孔隙扩散进入纤维,与纤维素纤维分子之间通过范德华力和氢键作用而固着在纤维内部,染料分子的长轴方向与纤维素分子的取向基本上一致,纤维内的染料也同样可以发生一定程度的聚集[1]。
同时,在染色时对棉织物有一定的要求,因为棉织物坯布在染色前的处理匀净与否,对整个染色效果起着关键的作用。
因此在染色前要对棉织物进行退浆、煮练、漂白、增白、丝光等前处理[4]。
(1)温度对直接染料染色的影响取决于纤维结构的紧密程度以及染料分子的大小。
分子量越小,磺酸基比例较高的染料,在水中溶解性能较好,在纤维中扩散速率较快,容易达到平衡,上染率往往随着温度的升高而下降。
此次试验中匀染型染料属于该种类型。
同时不同的温度对棉纤维的染色牢度的影响也不同,当染色温度在60℃时总体上它的色牢度比较好。
(2)电解质对直接染料上染性能的影响取决于纤维和染料的分子结构。
此次试验中直接染料含有的磺酸基较少,因此电解质对其染色性能和染色牢度影响较小。
(3)通过本次实验可以看出直接染料具有较好的同平面性和线性状态,对纤维素纤维有较高的亲和力,不需要借助其他化学药剂的作用就能够直接上染纤维素纤维。
但是从而也可以看出它的色牢度也较差,因此在生活中不被常用。