染色基本原理.doc

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1、第二章染色基本原理第一节概述一、何谓染色？染色是指染料舍染液而转移到纤维上，并在纤维上形成均匀、坚牢、鲜艳色泽的加工过程。染料与纤维发生物理化学或化学结合用化学方法使染料在纤维上生成沉淀着色机理纤维上的染料增加染料向纤维上转移举例说明：时间增加用力拧绞纤维，其上染料不脱落这说明染料与纤维发生了结合，此过程称为染色。染料溶液染料溶液浓度降低染料溶液溶液向海绵上转移时间增加对海绵进行挤压，染料和水同时脱离海绵染料溶液浓度不变说明染料与海绵之间没有发生结合海绵上的染料溶液二.衡量染色品质量的指标色泽均匀性染料在纤维上均匀分布的程度色泽坚牢度染料在纤维上固着力和稳定性的大小色泽鲜艳度色

2、泽中染料光谱色含量的大小又称匀染性即染色牢度饱和度，纯度第二节染料在溶液中的存在形式一、染料的电离阴离子染料DMD－(染料母体)＋M＋（伴随的阳离子）阳离子染料DXD＋（染料母体）+X－（伴随的阴离子）非离子染料染料在水中不电离的称为非离子染料，如分散染料。二、染料的溶解染料的溶解性与染料的分子结构、温度、所加助剂有关。（1）染料结构及所含水溶性基团的数目染料分子量小、结构简单、亲水性基团含量高的溶解性好。（2）染液的温度温度高有利于染料的溶解。（3）与染液中所加助剂有关尿素及表面活性剂溶解度增加中性电解质溶解度降低用量多时，染料发生沉淀该现象称盐析（4）与染液的pH值有关例如

3、：冰染料在酸性条件下易溶解，还原染料在碱性条件下易溶解等。三、染料的聚集1.染料在溶液中的三种形态●离子型染料可以有三种不同形态的存在形式：（1）染料完全离解成正或负离子，如D＋或D－；（2）染料离子聚集成离子胶束，如(nD)n－或(nD)n＋；（3）染料分子聚集成胶核，然后再吸附一部分染料离子形成胶粒，在胶粒外再吸附电荷相反的离子形成胶团，如[m(DA)·nD]n－或[m(DM)·nD]n＋。以D－为例，三种形式呈下列关系。•非离子型染料三种不同存在形式：2.影响聚集的因素：（1）染料分子结构分子结构较大，分子成线形结构的，染料在溶液中的聚集倾向较大，聚集度较高。（2）染色温

4、度提高染色温度，染料聚集度降低。（3）染料的浓度一般浓度大的聚集度高。（4）所加助剂与电解质►加入过量食盐，染料聚集度增高，甚至还会发生沉淀。►加入尿素，减少染料的聚集。因为尿素能和染料分子上的某些基团发生氢键结合，也能和水分子发生氢键结合。►加入平平加0会促进染料聚集。因为平平加0能促使染料围绕着它聚集起来，从而减缓染料的上染，起到缓染作用。四、染料的分散1.定义染料以晶体态的形式均匀的分布在水中，称染料的分散。该体系称为染料的分散液或悬浮液。2.影响分散液稳定性的因素：（1）染料颗粒颗粒越小，溶液越稳定。一般要求染料直径在2um以下，过大的颗粒易发生沉淀。（2）表面活性剂阴

5、离子型表面活性剂使悬浮液稳定。其原因如下：其疏水部分被染料颗粒所吸附，亲水部分朝向水，染料颗粒表面的表面活性剂的相斥作用，使颗粒之间不易相互碰撞，处于较稳定的状态。（3）温度温度升高，悬浮液稳定性降低。原因温度升高，颗粒运动加剧，染料碰撞机会增加染料表面的活性剂脱离，染料颗粒容易相互结合在一起（4）保护胶体保护胶体有利于染料悬浮液的稳定。（5）中性电解质中性电解质使染料悬浮液的稳定性降低。（6）搅拌条件悬浮液放置一段时间，由于颗粒的沉降，会产生上下的浓度差异，使用时一定要搅拌，但不能搅拌太剧，否则会影响悬浮液的稳定性。第三节纤维在染液中的状态一、纤维的吸湿膨胀1.原因：纤维结构

6、结晶区无定形区孔隙少，吸湿小结构松，孔隙多，吸湿膨胀纤维的极性基团和水分子作用2.影响吸湿膨胀的因素（1）纤维的化学结构和物理结构亲水性基团较多且强，无定形区比例高，则吸湿溶胀性好。（2）溶液的pH值如在碱性溶液中，纤维素纤维的膨胀增加。（3）助剂的使用表面活性剂可降低纤维表面张力，使纤维吸湿膨胀性增加。（4）温度：温度升高，分子运动加剧，纤维膨胀增大。二、纤维在染液中的电现象及其对染色的影响（一）纤维在染液中的带电现象★一般在中性或碱性条件下，所有纤维均带负电荷。带负电原因纤维分子中的—COOH、—SO3H或氧化而产生的—COOH在染液中电离；纤维吸附染液中带负电的粒子，如O

7、H－；纤维的介电常数小于染液的，介电常数小的带负电★对于既带有酸性基又带有碱性基的两性纤维，所带电荷与染液pH值有关。pH值高于等电点纤维带负电。pH值低于等电点纤维带正电。pH值等于等电点纤维呈电中性。（二）界面动电现象和动电层电位1.溶液中的带电粒子及受力情况颗粒负离子（反离子）纤维负离子颗粒正离子斥力引力带电离子自身的热运动和染色时的搅拌作用，使离子分布均匀。离子受到的两种作用静电作用2.双电层现象反离子在纤维表面吸附形成吸附层扩散层贴近纤维表面的反离子，随纤维而移动，形成吸附层。远离