第7章 分散染料染色
(g/100g纤维)
时间(60min)
染整工艺与原理 分散染料染色
分散染料溶液的稳定性
分散染料的颗粒越大,在染液中越易沉降,分散稳定性越差。 分散液的稳定性与所用的分散剂等助剂有很大的关系 。分散剂阻止染 料颗粒之间的碰撞,颗粒之间不易聚集,晶体不易增长,提高了分散 液的稳定性。 染液温度的变化有可能使染料晶体颗粒发生晶粒增长 。选用适当的分 散剂将染料颗粒稳定分散在溶液中,可以防止染料晶体的增长。
N H2
O
OH
Anthrachinon:
OH O NH
R
染整工艺与原理 分散染料染色
Dianix PC and XF, a speciality of DyStar (chemical principles of carboxylic ester)
Alkyl - COO - Alkyl Dye - N Alkyl - COO - Alkyl
Approx. 70% of the total disperse dyes market. Sensitive to alkali and reducing agents, therefore good washing-off properties Lesser sensitive to pH variation and reduction, therefore very important as shading or mixing components and for illumination in resist-discharge
RT ln
0
[ D] f [ D ]s
染色温度增高,染色饱和值增高,而吸附等温线斜率却降 低,即亲和力随温度升高而下降。
染整工艺与原理 分散染料染色
1-氨基-4-羟基蒽醌上染涤纶的吸附等温线
(mg/g)
(mg/mL)
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分散染料与纤维分子间的作用力
分散染料之所以能从溶液中上染纤维,是由于染料与纤维之间存在引力,主要是范德华力 (偶极力或色散力)和氢键。
染整工艺与原理 分散染料染色
不同纤维的Tg上染所需温度各不相同,只有当染色温度高 于Tg后,上染速率才迅速加快,存在所谓染色转变温度TD
上染过程图
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分散染料的吸附等温线
一般把分散染料在涤纶中的上染和一种物质溶解在两种互不相 溶的溶剂中的分配关系相相似,服从能斯特分配关系。 染料对纤维的染色亲和力可由分配关系求得:
分子量大、含极性基团少的染料溶解度很低。具有—OH等极性取代基的溶 解度较高一些。 温度提高,溶解度有不同程度的提高,且超过100℃时作用更明显。 分散剂在溶液中超过临界胶束浓度后,形成微小的胶束,将部分染料溶解在 胶束中,发生所谓增溶现象,从而增加染料在溶液中的表观浓度。
染整工艺与原理 分散染料染色
染整工艺与原理 分散染料染色
四、 分散染料染涤纶的染色方法工艺
分散染料染涤纶时的升温上染速率曲线 (70℃入染,升温1℃/min )
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防泳移剂和染料晶粒作用的示意
甲—未加防泳移剂
乙—加有防泳移剂
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防泳移剂对染料烘干时泳移的影响
高分子防泳移剂的作用可能是通过氢键、范德华力等对染料小颗粒发生轻度吸附,使细小 的颗粒松散地聚集成稍大颗粒,并黏附在防泳移剂长分子上,使染料颗粒难于泳移。染液 黏度增加,降低了烘干时水分子及染料分子的移动速率,也使染料难于泳移。
在溶液中分散染料和分散剂形成胶束的示意:
染整工艺与原理 分散染料染色
溶解度还和染料的晶格结构有关。 有些分散染料能形成几种晶型,染料亦会发生晶型转变,由较不稳定的晶型转 变成稳定的晶型而使溶解度降低,造成染料上染速率及平衡上染百分率的下降。 分散染料的颗粒大小也会影响染料的溶解度。染料颗粒越小,溶解度越大。 不同晶型染料在二醋酯纤维上的上染速率曲线(80℃) :
左—未加防泳移剂
右—加有防泳移剂
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匀染措施和途径 :
在浸染中,上染速率太快或初染速率太高是造成染色不匀的重要原因。 获得匀染的途径主要是通过缓染和移染。
(a)
(b)
分散染料上染率、匀染性与时间的关系 (虚线以下为可觉察的不匀染性)
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五、 染色设备 高温高压卷染机
OH
-
Alkyl - COO Na Dye - N Alkyl - COO Na
-
-
+
(Alkali)
+
Affinity to Polyester
No affinity to PES / CO
No staining during washing process
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二、 分散染料的结构特点与染色性能的关系 溶解性
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高温高压气流染色机
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高温高压管道式喷射溢流染色机
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高温高压筒子纱染色机
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热熔染色机
染整工艺与原理 分散染料染色
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第七章 Disperse s 分散染料染色
染整工艺与原理 分散染料染色
一、分散染料结构分类 Disperse Dyestuff Selection
Monoazo:
Azo component coupling component
N= N
N= N
N=N-R
Diazo:
染料晶粒的分散状态 染整工艺与原理
分散染料染色
染整工艺与原理 分散染料染色
染色时间及温度对分散染料上染醋酯纤维的影响
/kg纤维)
L)
(染料:1-异丁胺基-4-苯胺基苯醌) 1—99℃染75h 2—88℃染24h 3—85℃染143h
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三、 分散染料染色的原理 涤纶纤维的染色性能
分子中没有亲水性基团,也没有强的极性基团,只有极性较小的酯基,除端基 外,吸湿中心很少,所以吸湿性很差,是一种疏水性很强的纤维。 涤纶纤维分子链上无大的侧链和侧基,线形状态良好,无定形区结构比较紧 密,纤维分子间的微隙小,没有适当容纳染料分子的空隙,在纤维表面还有结 构紧密的表皮层。 涤纶的染色性能随纺丝条件及染色前加工不同而变化。纤维无定形区微结构变 化可通过其玻璃化温度Tg来反映。