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实验十一 酸性染料染色一、目的1.掌握酸性染料染色的一般方法 ；2.掌握pH 值和中性电解质对酸性染料上染的影响。
二、原理1.酸性染料的结构特点、分类及染色性能酸性染料是一类在酸性介质中上染蛋白质纤维或锦纶纤维的染料。
酸性染料色谱齐全、色泽鲜艳，其结构特点是分子相对较小，至少含有一个以上的水溶性基团，通常是磺酸基或羟基；其化学结构以偶氮型和蒽醌型染料占大多数，少量鲜艳的蓝色和玫瑰红色以芳甲烷或氧蒽、氮蒽染料为母体。
根据染料的分子结构和染色性能，酸性染料通常分为强酸性染料和弱酸性染料两类。
强酸性染料分子结构简单，相对分子质量低，含磺酸基比例高，所以水溶性好，亲和力低，匀染性好，主要用于羊毛及皮革染色。
强酸性染料与蛋白质纤维主要以离子键结合，而离子键在水中易电离，尤其在碱性洗涤条件下，带部分负电荷的纤维与染料之间产生静电排斥力，使染料解吸到水中，因而湿处理牢度较差，而且不易染深色、不耐缩绒，染色后织物强度有损伤，手感较差。
弱酸性染料分子相对较大、共轭系统较长，对蛋白质纤维的亲和力较大，在弱酸介质中染蛋白质纤维或聚酰胺纤维（锦纶），其湿处理牢度比强酸性染料好，但溶解度、匀染性比强酸性染料差，染料在溶液中易聚集，需在近沸点才能充分解聚上染，主要用于染蚕丝及锦纶。
酸性染料对蛋白质纤维具有较高的亲和力，主要对羊毛、蚕丝、锦纶、皮革等进行染色，染色方法主要为浸染法。
2．酸性染料的染色机理蛋白质和聚酰胺分子都含有氨基和羧基两种基团，既能吸酸又能吸碱，故而具有两性特点。
以H 2N －W －COOH 代表蛋白质纤维或聚酰胺纤维，在水中，氨基和羧基发生离解形成两性离子NH 3+—W —COO －，其吸酸和吸碱的反应可表示如下：NH2－W －COO －＋NH 3＋－W －COO －＋NH 3＋－W －COOH II I III 当溶液处于某一PH 时，羧基和氨基全部离子化，—NH 3+和—COO －数量基本相等，纤维不带电荷，处于I 式状态，这时的pH 称为等电点。
酸性染料染⾊⼯艺酸性染料染⾊⼯艺 酸性染料主要⽤于蛋⽩质纤维以及聚酰胺纤维的染⾊，不论是散⽑、⽑条、绞纱(丝)、呢绒、丝绸、或是这类纤维的针织品或其他织物，在染⾊前的准备和处理甚为重要。
必须做到洗涤⼲净、⽆油污垢渍及斑疵等。
⽣产中往往由于前处理不完善⽽影响染⾊物的⾊泽鲜艳度和染⾊牢度。
⼀般⽤少量纯碱或洗涤剂在适当温度处理后，冲洗⼲净，使被染物具有均匀的洁⽩度，才可投⼊染⾊，如采⽤已洗净的⼲坯染⾊，需先⽤60℃左右温⽔或加渗透剂，如渗透剂BX充分润湿浸透，使纤维膨化，冷却到起染温度，随后加料染⾊。
因酸性染料易溶于⽔，⼀般只需⽤温⽔溶解，个别⽔溶性较差的可先⽤少量软⽔打浆，然后加热⽔搅匀，必要时，可⽤蒸汽沸煮，使染料充分溶解后⽅可加⼊染浴。
对于紧密或厚重织物，要加⽤助剂如匀染剂O、尼凡丁AN帮助渗透、缓染，达到匀染⽬的。
此外，因⽺⽑的品种各异，加上磨损、炭化、风化或⽓候等影响，以及各种产品对染⾊的要求不同，应正确选⽤染料，并先作⼩样试验，才能获得良好的效果。
第⼀节⽑纺织品的染⾊ ⽑纺织品的⽣产，在染⾊与纺织⼯序上的先后，视⽑纺产品品种⽽定。
粗纺呢绒多数是先染后纺，采取散⽑染⾊，也有织成呢坯后匹染的；精纺花呢⼤都是先染后织，采⽤⽑条或⽑纱染⾊；素⾊产品则是织造后匹染。
混纺织物对⽺⽑组分采⽤套染，有时亦可同浴染⾊。
针织⽤⽑纱和绒线的⽣产，绝⼤多数是采⽤绞纱染⾊；素⾊⽺⽑衫也有成衫后染⾊的。
染⾊是根据产品的⽤途，选⽤适合的酸性染料和加⼯⽅式，还要注意染⾊后⼯序对⾊牢度的影响，如先染⾊后缩绒的产品，则应选⽤耐缩绒的酸性染料。
⼀、加⼯⽅式和染料的选⽤ 酸性染料和加⼯⽅式的选择按产品决定，⼀般如表2-4-1所⽰。
⼆、染⾊⽅法 酸性染料应⽤与⽺⽑染⾊，染浴PH值是控制⼯艺的重要因素，对待不同特性的染料，使⽤强弱程度不同的酸或释酸盐。
染浴酸性越强，上⾊越快，染液最终吸⾊越尽。
酸的⽤量和选择，以上⾊率达到90±2.5%为原则，如两种染法都能达到，则选⽤PH较⾼的染法，确保匀染度，能⽤弱酸就不⽤强酸，酸性染料染⽺⽑的⽅法通常有五种，如表2-4-2所⽰。
【纯干货】酸性染料的染色工艺及注意问题责任编辑：广州庄杰化工免费寄样电话：肆零零捌捌捌陆柒柒伍酸性染料在染色时，常见的问题主要是：色花、色变、色光偏黄、匀染性不够等。
产生这些问题的原因，除了染料的质量差之外，如果工艺操作不当或细节问题没处理好，也是成因之一。
本文主要以酸性染料染锦纶为例，探讨酸性染料的染色工艺及生产时要注意的问题。
一、几个有关问题1．酸性染料的分类：强酸浴酸性染料H2SO4PH2—4弱酸浴酸性染料HAC PH4—6中性浴酸性染料NH4AC PH6—72．酸性染料的适用性：在酸性或中性方质中上染羊毛、蚕丝及锦纶。
3．酸性染料染锦纶的特点（弱酸性浴）：1）上色快，匀染性较差——要求选用合适的匀染剂；2）染色牢度较差（如皂洗牢度）——要求经过固色处理（特别中、深色品种）3）染色过程：50—600C始染—1000C保证——水先后固色处理。
二、酸性染料染锦纶的染色工艺1．染液组成：染料X%；①醋酸1-3%；匀染剂0.3-0.5%PH4—61=20②固色剂2-4%HAC0.5-2%2．染色方法：一浴法、二浴法（具体操作曲线如下）1）：一浴法操作曲线PH4-6浴比1:202）：二浴法操作曲线①染色③固色液处方：固色剂2-4%冰酸0.5-2%PH4—51．种助剂的作用：1）：匀染剂：（如ZJ-RH08酸性印染剂）使走到均匀的染色效果，用量过多会使上色条下降。
2）：冰醋酸调节PH值，染色时争次加入的目的有利于匀染；3）固色剂：（ZJ-RH03酸性固色剂）提高酸性染料的染色牢度。
4）化料：冷水打浆，热水或沸水溶解，充分搅拌溶解稀释并经过滤否使用。
5）加料：注意缓慢、均匀、防止加料过快造成色花。
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酸性染料染色匀染剂可供染厂用于匀染目的的纺织加工助剂，按照其离子性可以分为以下几类：(1)阴离子性(2)阳离子性(3)非离子性(4)非离子/阳离子性(5)非离子/阴离子性(6)阴/阳离子性(两性)现在就这些助剂的结构、特征、作用方式以及应用领域作一简要的解释。
从这些分子式中可以看出，上述助剂差别就在于它们所含的水溶性基团不同。
如阴离子化合物，其水溶性基团就是磺酸基或硫酸基。
阳离子性助剂的水溶性是由带正电荷的氮原子赋予的，非离子性助剂(脂肪醇和环氧乙烯的加成物)是通过水合作用而溶解的，即水分子与环氧乙烯链上的氧原子作用(通过氢键)。
从这些助剂的离子性就可以推导出它们对酸性染料和染色纤维之间的大致作用方式：阴离子助剂对纤维有亲和性(与染料竞争上染)阳离子助剂对染料有非常强的亲和性(与染料集合成大分子，上染缓慢)非离子助剂对染料有弱亲和性和水合作用(匀染效果较弱)非离子/阳离子性助剂对染料有中等至强亲和性非离子/阴离子性助剂对纤维有较强的亲和性阴/阳离子性助剂同时对染料和纤维有较强的亲和性(阳离子部分与染料接合、阴离子部分与纤维接合，并形成架桥。
随后染料“过河拆桥”达到匀染)阴离子匀染剂的作用阴离子助剂在酸性染浴里的作用是基于一个与染料竞争的反应。
在酸性染浴里，根据pH值不同，羊毛和锦纶或多或少带有一定的阳离子性(除在纤维的等电点外)。
助剂分子比染料分子结构小。
为此，助剂首先吸附上纤维，并占据NH3+基团。
染料吸附上纤维比较慢，但由于染料对纤维有较高的亲和力，它逐渐取代纤维上的助剂。
正是助剂这种在染料吸附过程中的暂时阻止作用对匀染有帮助。
然而，如果阴离子匀染剂有一大的分子结构并带有两个或更多个磺酸基，并与酸性染料同时存在时(特别是哪些带有多个磺酸基的助剂)，其作用就是封闭(或称阻染)而不是匀染了。
更为严重的是这种匀染剂会增加染色斑染现象。
比较一下上述两类匀染剂就很明显发现：并非每个阴离子化合物都可用作匀染剂。
酸性染料染色原理
酸性染料是一种在酸性条件下能够与纤维素和蛋白质结合的染料，其染色原理主要是通过离子交换和分子间作用来实现的。
在酸性条件下，纤维素和蛋白质表面带有正电荷，而酸性染料分子带有负电荷，因此它们之间会发生静电吸引，从而使染料分子被吸附到纤维素和蛋白质表面上。
酸性染料的分子结构通常含有苯环、萘环、酚羟基、羧基等官能团，这些官能团能够与纤维素和蛋白质中的羟基、氨基、硫基等官能团发生氢键、范德华力、静电作用等相互作用，从而使染料分子牢固地结合在纤维素和蛋白质表面上，实现染色的目的。
在染色过程中，首先是将酸性染料溶解在酸性染料浴中，然后将待染纤维素或蛋白质材料浸泡在染料浴中，经过一定时间的渗透和扩散作用，染料分子会进入纤维素或蛋白质的内部，然后在酸性条件下，染料分子与纤维素或蛋白质表面发生各种相互作用，最终完成染色过程。
酸性染料染色原理的核心是在酸性条件下，通过静电吸引和分子间作用使染料分子牢固地结合在纤维素和蛋白质表面上，从而实现染色。
同时，酸性染料还具有良好的亲和力和渗透性，能够在一定程度上提高染料的利用率，同时也能够使染色效果更加饱满和持久。
总的来说，酸性染料染色原理是一种基于静电吸引和分子间作用的染色方法，其优点是染色效果鲜艳、牢固、持久，适用范围广泛，是纺织品和皮革等材料常用的染色方法之一。
深入了解酸性染料染色原理，有助于我们更好地掌握染色技术，提高染色效果，满足人们对于色彩的需求，推动纺织工业的发展。
