2022/12/24染整工藝原理4直接染料染色2022/12/17染整工藝原理4直接染料染色1第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述2概述直接染料出現(xiàn)之前靛藍(lán)及其它天然染料棉染色工藝麻煩合成染料應(yīng)用初始階段棉需媒染劑處理才能上染第一個(gè)合成的直接染料剛果紅（Congored）PaulBottiger，1884年屬於偶氮染料溶于水無(wú)需用媒染劑處理概述直接染料出現(xiàn)之前3概述直接染料的優(yōu)點(diǎn)使用方便價(jià)格便宜色譜齊全能染纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維直接染料缺點(diǎn)水洗牢度差～3級(jí)（40℃皂洗）日曬牢度差除銅鹽直接染料（銅鹽后處理染料）6級(jí)以上外，其它直接染料3～4級(jí)用途棉針織、絲綢、粘膠染色（牢度比棉高1/2～1級(jí)）概述直接染料的優(yōu)點(diǎn)4第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述5直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系含有水溶性基團(tuán)可溶于水分子大，有較長(zhǎng)的共軛雙鍵極性引力大芳環(huán)的線性共平面結(jié)構(gòu)范德華力大有生成氫鍵的基團(tuán)（－OH、－NH2等）氫鍵作用有一定的親疏比水溶性基團(tuán)（－SO3Na等）太多，直接性降低染料的聚集性分子大，直線型，芳環(huán)同平面→聚集傾向大直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系含有水溶性基團(tuán)6第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述7直接染料的穩(wěn)定性酸穩(wěn)定性染蛋白質(zhì)纖維要求pH2～9不變色鄰、對(duì)位有胺基的偶氮染料穩(wěn)定性差例如：剛果紅對(duì)酸敏感，已不用作染色用此原理，一些染料如剛果紅（pH3～5蘭→紅）等被用作酸堿指標(biāo)劑醌式結(jié)構(gòu)，色深效應(yīng)直接染料的穩(wěn)定性酸穩(wěn)定性醌式結(jié)構(gòu)，色深效應(yīng)8直接染料的穩(wěn)定性堿穩(wěn)定性染纖維素纖維要求pH4～10不變色鄰對(duì)位有－OH的偶氮染料穩(wěn)定性差酸性橙I酸性橙II直接染料的穩(wěn)定性堿穩(wěn)定性酸性橙I酸性橙II9直接染料的穩(wěn)定性對(duì)還原劑的穩(wěn)定性還原劑剝色拔染印花（某些偶氮染料偶氮基穩(wěn)定）直接染料的穩(wěn)定性對(duì)還原劑的穩(wěn)定性10第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述11直接染料的染色方法浸染（散纖、紗、織物卷染）常規(guī)染法工藝流程染色→水洗（固色）→水洗工藝處方染料：x%（如中等深度0.2～1％）NaCI：促染劑，10～30g/L，分?jǐn)?shù)次加（Na2SO4減半）平平加O：勻染劑，0.2～0.5g/L純堿：軟化劑，少量浴比：1:20～1:40高溫染法110～120℃增加移染，緩慢升溫勻染困難的染料堿性、高溫、纖維易氧化加酸性物質(zhì)，如(NH4)2SO4以減弱OH－染料在高溫下易還原加溫和氧化劑（防染鹽S）直接染料的染色方法浸染（散纖、紗、織物卷染）12直接染料的染色方法軋染浸軋染液→汽蒸→水洗（固色）→烘干處方：x浸x軋軋余率染液溫度40~80℃開(kāi)車沖淡率x%~25%直接性高，沖淡率高40~80℃3~8分鐘固色劑r，冰醋酸硫酸銅，冰醋酸，鉻鹽等軋染時(shí)軋液內(nèi)一般含有染料、純堿(或磷酸三鈉)0.5~1.0g/L，潤(rùn)濕劑2~5g/L直接染料的染色方法軋染浸軋染液→汽蒸13直接染料的染色方法直接染料染色須注意的問(wèn)題化料（水質(zhì)影響）化料用軟水或加純堿、磷酸三鈉等1-3g/L，必要時(shí)高溫沸煮C.I.DirectGreen6對(duì)硬水敏感C.I.DirectGreen8遇鐵變蘭且暗C.I.DirectGreen12遇鐵變蘭且暗染色工藝控制電解質(zhì)（鹽）加NaCl（或Na2SO4）促染用量10–30g/L，中途加入溫度不同染料控制不同的升溫速度低溫染料：70℃以下中溫染料：70-80℃高溫料：分段沸染直接染料的染色方法直接染料染色須注意的問(wèn)題14第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述15直接染料的固色后處理固色機(jī)理封閉染料的水溶性基團(tuán)與染料形成低水溶性的金屬離子絡(luò)合物在纖維表面形成立體網(wǎng)狀的聚合物薄膜封閉染料與纖維反應(yīng)發(fā)生交聯(lián)，形成高度多元化交聯(lián)網(wǎng)狀體系固色劑及固色工藝固色以陽(yáng)離子型固色劑為主，其它有金屬鹽固色等，但應(yīng)用不多主要討論陽(yáng)離子型固色劑直接染料的固色后處理固色機(jī)理16直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂固色劑Y結(jié)構(gòu)雙氰胺-甲醛樹脂縮合物（P80）屬非環(huán)保品原理封閉水溶基、成膜效果濕牢度可提高1-1.5級(jí)(達(dá)三級(jí))固色前后色光有變化，但影響不太顯著直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂17直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂固色劑M結(jié)構(gòu)固Y與銅鹽如醋酸銅作用制成原理封閉水溶基、成膜、可生成金屬絡(luò)合物效果濕牢度可達(dá)4級(jí)，但變色大直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂18直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂固色工藝(舉例)固色劑Y（M）：0.8-1.2%（5-20g/L）HAc（20%）：0.6-1.0%T：50-60℃t：15-25min固后可不經(jīng)水洗直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂19直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑結(jié)構(gòu)以環(huán)氧氯丙烷為反應(yīng)性基團(tuán)，與胺、醚、羧酸、酰胺等反應(yīng)而制得的聚合物該類為反應(yīng)性無(wú)醛固色劑，目前使用較廣泛原理封閉水溶基、成膜、與纖維、染料或自反應(yīng)交聯(lián)成膜效果基本能達(dá)到Y(jié)、M牢度，變色性較小，環(huán)保型直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑20直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑工藝固色劑0.5-2%pH：5-6T：40-60℃t：20-30min其它類型固色劑用二乙烯三胺和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)、再經(jīng)芳胺鹽醚化的固色劑(TCD-K)用二烯丙基二甲基氯化胺聚合的季胺高聚物無(wú)醛固色劑(GS)直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑21第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述22直接染料的染色原理與工藝分析溫度效應(yīng)鹽效應(yīng)直接染料的應(yīng)用分類直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)直接染料的染色原理與工藝分析溫度效應(yīng)23溫度效應(yīng)溫度度對(duì)上染百分率的影響直接染料結(jié)構(gòu)差異大，溫度對(duì)上染百分率影響較大提高溫度會(huì)降低染料的平衡上染百分率溫度效應(yīng)溫度度對(duì)上染百分率的影響24溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響直接染料擴(kuò)散速率和半染色時(shí)間的差異大擴(kuò)散系數(shù)高低相差可達(dá)100倍以上升高溫度，擴(kuò)散系數(shù)增加對(duì)于擴(kuò)散速率低、上染比較緩慢的染料，需要提高染色溫度，以獲得較高的上染速率和上染百分率染料半染時(shí)間，min（粘膠絲）擴(kuò)散系數(shù)，108cm2/min（粘膠片）直接橙R0.11180直接堅(jiān)牢橙G0.07156直接橘黃G0.2690直接紅2B0.830直接桃紅B1.715.2直接天藍(lán)FF15.98.0直接堅(jiān)牢藍(lán)2BN24.15.1直接綠BL551.73直接堅(jiān)牢橙AG1550.71溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響染料半染時(shí)間，min（粘膠絲）擴(kuò)25直接染料染色原理與工藝分析影響擴(kuò)散速率的因素（回顧復(fù)習(xí)）抽伸率抽伸增加，取向度增加，孔隙直徑變小，擴(kuò)散速率下降纖維表皮結(jié)構(gòu)粘膠表皮取向度＞銅氨表皮取向度，擴(kuò)散速率反之截面形狀粘膠：圓鋸齒形，表面積大，吸附速率高，擴(kuò)散速率低銅氨：圓形，表面積小，吸附速率低，擴(kuò)散速率高－△μ°－△μ°大，吸附速率高，擴(kuò)散速率低染料聚集度聚集度大，擴(kuò)散速率低直接染料染色原理與工藝分析影響擴(kuò)散速率的因素（回顧復(fù)習(xí)）26溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響提高染色溫度可以提高擴(kuò)散速率纖維溶脹，孔隙大染料聚集度低－△μ°低染料分子動(dòng)能大，具有活化能的分子個(gè)數(shù)增加溫度對(duì)拼色工藝的影響選同類直接染料拼色上染百分率＜單獨(dú)上染百分率低溫時(shí)更顯著（原因不很清楚），可能是不同染料分子在染液中聚集引起溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響27鹽效應(yīng)鹽的促染作用加鹽使染料上染率顯著增加在陰離子染料染帶負(fù)電的纖維的染色系統(tǒng)中普遍存在促染作用對(duì)水溶性大的染料作用明顯促染作用對(duì)含負(fù)離子多的纖維更為明顯(銅氨纖維素)鹽效應(yīng)是控制直接染料上染的重要方法鹽效應(yīng)鹽的促染作用28鹽效應(yīng)鹽的促染作用原理鹽的加入所產(chǎn)生的電荷效應(yīng)顯著地改變了染料離子接近帶電纖維的位能阻提高溶液中的[Na＋]，減少與纖維界面[Na＋]差，從而減少D－向纖維表面運(yùn)動(dòng)的能阻as=[Dz－]·[Na＋]z，[Na＋]增加，as增加，當(dāng)T一定時(shí)，親和力為定值，因此af增加，上染百分率升高電解質(zhì)的水合作用鹽效應(yīng)鹽的促染作用原理29鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型假設(shè)一在某一距離（l）內(nèi)，電位ψ為定值，超過(guò)l距離（r＞l），ψ→0假設(shè)二

PQR為等電位雙電層，QR為該雙電層和溶液本體的交界線，它可作為一半透膜，即：唐能膜溶液中離子可以透過(guò)唐能膜，纖維所帶電荷不能透過(guò)唐能膜鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型30鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型膜外離子濃度：[Na＋]s、[Dz-]s膜內(nèi)離子濃度：[Na＋]i、[Dz-]i

X－為纖維表面所帶電荷，n為膜內(nèi)單位重量纖維所帶X－電荷數(shù)，V為單位重量纖維的唐能膜內(nèi)體積Na＋和Dz-的位能=化學(xué)位＋電位→電化學(xué)位鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型31鹽效應(yīng)

平衡時(shí)：ψD為負(fù)值，故[Na＋]i＞[Na＋]s平衡時(shí)：注：1.稀溶液aNa＋

→[Na＋]，aDz-

→[Dz-]2.F：法拉第電量，ψD：唐能電位3.膜內(nèi)外鈉離子的電化學(xué)位膜內(nèi)外染料陰離子的電化學(xué)位鹽效應(yīng)平衡時(shí)：ψD為負(fù)值，故[Na＋]i＞[Na＋]s平32鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型唐能膜內(nèi)外離子濃度關(guān)系式平衡時(shí)莫內(nèi)呈電中性求各種離子濃度關(guān)系鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型33鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力[Dz-]f、[Dz-]s可以直接測(cè)得染液中的鈉離子電中性原則纖維上的鈉離子電中性原則唐能平衡鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力34鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力線性關(guān)系式同一染料在同一溫度下染不同纖維素纖維，－⊿μ°基本相同同一染料染同一纖維素纖維，溫度升高，－⊿μ°下降斜率為1纖維素的染料可及容積（V）鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力35直接染料的應(yīng)用分類依據(jù)擴(kuò)散速率或勻染性根據(jù)染色性能的不同，SDC分類法/英國(guó)染色者協(xié)會(huì)將直接染料分成三類A類染料：勻染性染料B類染料：鹽效應(yīng)染料C類染料：溫度效應(yīng)染料染料性能A類B類C類分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小復(fù)雜、大、磺酸基多復(fù)雜、大聚集傾向小大大上染速率大小小親和力小大大染色率差好好勻染性好差差直接染料的應(yīng)用分類依據(jù)染料性能A類B類C類分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小復(fù)36直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)證據(jù)吡啶能溶解纖維上的染料物理吸附染料吸附取向與纖維素大分子取向一致氫鍵學(xué)說(shuō)纖維素羥基封閉后（酯化、醚化），直接染料上染能力降低，氫鍵占重要地位色散力（范氏力）學(xué)說(shuō)纖維素羥基與水分子結(jié)合牢固，染料難以取代水分子染料芳環(huán)大，共軛雙鍵多，偶極基團(tuán)(酰胺等)多，直接性高，范氏力結(jié)合重要染著狀態(tài)推定方法二色性系數(shù)偏振光振動(dòng)面與纖維軸平行或垂直時(shí)，染料染色后沉淀重金屬呈現(xiàn)不同的顏色D=K∥/K┻（吸收強(qiáng)度之比與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，為定值，僅與排列狀態(tài)有關(guān)）D→∞，染料//纖維，染料取向度高；D=1，染料-纖維雜亂直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)證據(jù)37直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)Pfeil認(rèn)為染料在纖維內(nèi)部聚集聚染在纖維上吸收光譜變化與在染液中一致，聚集使最大吸收波長(zhǎng)（λmax）降低染料中的氫鍵和芳環(huán)同平面結(jié)構(gòu)都有利于D聚集，直接性高Daruwalla通過(guò)△H°隨染色濃度的變化斷定染色與纖維存在三種結(jié)合狀態(tài)Ⅰ：只有少量比較強(qiáng)的位置吸附染料Ⅱ：?jiǎn)畏肿訉游舰螅憾喾肿訉游街苯尤玖虾屠w維的結(jié)合狀態(tài)Pfeil認(rèn)為染料在纖維內(nèi)部聚集38直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)推斷直接染料是沿著纖維大分子鏈取向并通過(guò)氫鍵吸附在纖維的微晶體表面的,且偶極引力和色散力也起著重要作用直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)推斷39作業(yè)試述溫度對(duì)直接染料上染速率和平衡上染百分率的影響，如何利用溫度效應(yīng)來(lái)控制上染？直接染料染棉時(shí)，提高織物耐洗色牢度的方法有哪些？直接染料染棉時(shí)，如何利用溫度效應(yīng)來(lái)控制染料上染？直接染料與纖維素纖維以何種狀態(tài)結(jié)合，有何證據(jù)？作業(yè)試述溫度對(duì)直接染料上染速率和平衡上染百分率的影響，如何利40試驗(yàn)報(bào)告及要求報(bào)告分四部分第一部分：前言介紹實(shí)驗(yàn)的背景及相關(guān)知識(shí)說(shuō)明做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的在試驗(yàn)前完成第二部分：試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)藥品實(shí)驗(yàn)方法第三部分：結(jié)果與討論圖、表或樣品結(jié)合所學(xué)理論對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析第四部分：結(jié)論總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)報(bào)告及要求報(bào)告分四部分41試驗(yàn)報(bào)告及要求報(bào)告要求獨(dú)立完成雷同扣50%成績(jī)數(shù)據(jù)、圖表、樣品等完整試驗(yàn)報(bào)告及要求報(bào)告要求422022/12/24染整工藝原理4直接染料染色2022/12/17染整工藝原理4直接染料染色43第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述44概述直接染料出現(xiàn)之前靛藍(lán)及其它天然染料棉染色工藝麻煩合成染料應(yīng)用初始階段棉需媒染劑處理才能上染第一個(gè)合成的直接染料剛果紅（Congored）PaulBottiger，1884年屬於偶氮染料溶于水無(wú)需用媒染劑處理概述直接染料出現(xiàn)之前45概述直接染料的優(yōu)點(diǎn)使用方便價(jià)格便宜色譜齊全能染纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維直接染料缺點(diǎn)水洗牢度差～3級(jí)（40℃皂洗）日曬牢度差除銅鹽直接染料（銅鹽后處理染料）6級(jí)以上外，其它直接染料3～4級(jí)用途棉針織、絲綢、粘膠染色（牢度比棉高1/2～1級(jí)）概述直接染料的優(yōu)點(diǎn)46第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述47直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系含有水溶性基團(tuán)可溶于水分子大，有較長(zhǎng)的共軛雙鍵極性引力大芳環(huán)的線性共平面結(jié)構(gòu)范德華力大有生成氫鍵的基團(tuán)（－OH、－NH2等）氫鍵作用有一定的親疏比水溶性基團(tuán)（－SO3Na等）太多，直接性降低染料的聚集性分子大，直線型，芳環(huán)同平面→聚集傾向大直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系含有水溶性基團(tuán)48第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述49直接染料的穩(wěn)定性酸穩(wěn)定性染蛋白質(zhì)纖維要求pH2～9不變色鄰、對(duì)位有胺基的偶氮染料穩(wěn)定性差例如：剛果紅對(duì)酸敏感，已不用作染色用此原理，一些染料如剛果紅（pH3～5蘭→紅）等被用作酸堿指標(biāo)劑醌式結(jié)構(gòu)，色深效應(yīng)直接染料的穩(wěn)定性酸穩(wěn)定性醌式結(jié)構(gòu)，色深效應(yīng)50直接染料的穩(wěn)定性堿穩(wěn)定性染纖維素纖維要求pH4～10不變色鄰對(duì)位有－OH的偶氮染料穩(wěn)定性差酸性橙I酸性橙II直接染料的穩(wěn)定性堿穩(wěn)定性酸性橙I酸性橙II51直接染料的穩(wěn)定性對(duì)還原劑的穩(wěn)定性還原劑剝色拔染印花（某些偶氮染料偶氮基穩(wěn)定）直接染料的穩(wěn)定性對(duì)還原劑的穩(wěn)定性52第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述53直接染料的染色方法浸染（散纖、紗、織物卷染）常規(guī)染法工藝流程染色→水洗（固色）→水洗工藝處方染料：x%（如中等深度0.2～1％）NaCI：促染劑，10～30g/L，分?jǐn)?shù)次加（Na2SO4減半）平平加O：勻染劑，0.2～0.5g/L純堿：軟化劑，少量浴比：1:20～1:40高溫染法110～120℃增加移染，緩慢升溫勻染困難的染料堿性、高溫、纖維易氧化加酸性物質(zhì)，如(NH4)2SO4以減弱OH－染料在高溫下易還原加溫和氧化劑（防染鹽S）直接染料的染色方法浸染（散纖、紗、織物卷染）54直接染料的染色方法軋染浸軋染液→汽蒸→水洗（固色）→烘干處方：x浸x軋軋余率染液溫度40~80℃開(kāi)車沖淡率x%~25%直接性高，沖淡率高40~80℃3~8分鐘固色劑r，冰醋酸硫酸銅，冰醋酸，鉻鹽等軋染時(shí)軋液內(nèi)一般含有染料、純堿(或磷酸三鈉)0.5~1.0g/L，潤(rùn)濕劑2~5g/L直接染料的染色方法軋染浸軋染液→汽蒸55直接染料的染色方法直接染料染色須注意的問(wèn)題化料（水質(zhì)影響）化料用軟水或加純堿、磷酸三鈉等1-3g/L，必要時(shí)高溫沸煮C.I.DirectGreen6對(duì)硬水敏感C.I.DirectGreen8遇鐵變蘭且暗C.I.DirectGreen12遇鐵變蘭且暗染色工藝控制電解質(zhì)（鹽）加NaCl（或Na2SO4）促染用量10–30g/L，中途加入溫度不同染料控制不同的升溫速度低溫染料：70℃以下中溫染料：70-80℃高溫料：分段沸染直接染料的染色方法直接染料染色須注意的問(wèn)題56第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述57直接染料的固色后處理固色機(jī)理封閉染料的水溶性基團(tuán)與染料形成低水溶性的金屬離子絡(luò)合物在纖維表面形成立體網(wǎng)狀的聚合物薄膜封閉染料與纖維反應(yīng)發(fā)生交聯(lián)，形成高度多元化交聯(lián)網(wǎng)狀體系固色劑及固色工藝固色以陽(yáng)離子型固色劑為主，其它有金屬鹽固色等，但應(yīng)用不多主要討論陽(yáng)離子型固色劑直接染料的固色后處理固色機(jī)理58直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂固色劑Y結(jié)構(gòu)雙氰胺-甲醛樹脂縮合物（P80）屬非環(huán)保品原理封閉水溶基、成膜效果濕牢度可提高1-1.5級(jí)(達(dá)三級(jí))固色前后色光有變化，但影響不太顯著直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂59直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂固色劑M結(jié)構(gòu)固Y與銅鹽如醋酸銅作用制成原理封閉水溶基、成膜、可生成金屬絡(luò)合物效果濕牢度可達(dá)4級(jí)，但變色大直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂60直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂固色工藝(舉例)固色劑Y（M）：0.8-1.2%（5-20g/L）HAc（20%）：0.6-1.0%T：50-60℃t：15-25min固后可不經(jīng)水洗直接染料的固色后處理陽(yáng)離子合成樹脂61直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑結(jié)構(gòu)以環(huán)氧氯丙烷為反應(yīng)性基團(tuán)，與胺、醚、羧酸、酰胺等反應(yīng)而制得的聚合物該類為反應(yīng)性無(wú)醛固色劑，目前使用較廣泛原理封閉水溶基、成膜、與纖維、染料或自反應(yīng)交聯(lián)成膜效果基本能達(dá)到Y(jié)、M牢度，變色性較小，環(huán)保型直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑62直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑工藝固色劑0.5-2%pH：5-6T：40-60℃t：20-30min其它類型固色劑用二乙烯三胺和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)、再經(jīng)芳胺鹽醚化的固色劑(TCD-K)用二烯丙基二甲基氯化胺聚合的季胺高聚物無(wú)醛固色劑(GS)直接染料的固色后處理反應(yīng)型固色劑63第三章直接染料染色概述直接染料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系直接染料的穩(wěn)定性直接染料的染色方法直接染料的固色后處理直接染料的染色原理與工藝分析第三章直接染料染色概述64直接染料的染色原理與工藝分析溫度效應(yīng)鹽效應(yīng)直接染料的應(yīng)用分類直接染料和纖維的結(jié)合狀態(tài)直接染料的染色原理與工藝分析溫度效應(yīng)65溫度效應(yīng)溫度度對(duì)上染百分率的影響直接染料結(jié)構(gòu)差異大，溫度對(duì)上染百分率影響較大提高溫度會(huì)降低染料的平衡上染百分率溫度效應(yīng)溫度度對(duì)上染百分率的影響66溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響直接染料擴(kuò)散速率和半染色時(shí)間的差異大擴(kuò)散系數(shù)高低相差可達(dá)100倍以上升高溫度，擴(kuò)散系數(shù)增加對(duì)于擴(kuò)散速率低、上染比較緩慢的染料，需要提高染色溫度，以獲得較高的上染速率和上染百分率染料半染時(shí)間，min（粘膠絲）擴(kuò)散系數(shù)，108cm2/min（粘膠片）直接橙R0.11180直接堅(jiān)牢橙G0.07156直接橘黃G0.2690直接紅2B0.830直接桃紅B1.715.2直接天藍(lán)FF15.98.0直接堅(jiān)牢藍(lán)2BN24.15.1直接綠BL551.73直接堅(jiān)牢橙AG1550.71溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響染料半染時(shí)間，min（粘膠絲）擴(kuò)67直接染料染色原理與工藝分析影響擴(kuò)散速率的因素（回顧復(fù)習(xí)）抽伸率抽伸增加，取向度增加，孔隙直徑變小，擴(kuò)散速率下降纖維表皮結(jié)構(gòu)粘膠表皮取向度＞銅氨表皮取向度，擴(kuò)散速率反之截面形狀粘膠：圓鋸齒形，表面積大，吸附速率高，擴(kuò)散速率低銅氨：圓形，表面積小，吸附速率低，擴(kuò)散速率高－△μ°－△μ°大，吸附速率高，擴(kuò)散速率低染料聚集度聚集度大，擴(kuò)散速率低直接染料染色原理與工藝分析影響擴(kuò)散速率的因素（回顧復(fù)習(xí)）68溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響提高染色溫度可以提高擴(kuò)散速率纖維溶脹，孔隙大染料聚集度低－△μ°低染料分子動(dòng)能大，具有活化能的分子個(gè)數(shù)增加溫度對(duì)拼色工藝的影響選同類直接染料拼色上染百分率＜單獨(dú)上染百分率低溫時(shí)更顯著（原因不很清楚），可能是不同染料分子在染液中聚集引起溫度效應(yīng)溫度對(duì)擴(kuò)散速率的影響69鹽效應(yīng)鹽的促染作用加鹽使染料上染率顯著增加在陰離子染料染帶負(fù)電的纖維的染色系統(tǒng)中普遍存在促染作用對(duì)水溶性大的染料作用明顯促染作用對(duì)含負(fù)離子多的纖維更為明顯(銅氨纖維素)鹽效應(yīng)是控制直接染料上染的重要方法鹽效應(yīng)鹽的促染作用70鹽效應(yīng)鹽的促染作用原理鹽的加入所產(chǎn)生的電荷效應(yīng)顯著地改變了染料離子接近帶電纖維的位能阻提高溶液中的[Na＋]，減少與纖維界面[Na＋]差，從而減少D－向纖維表面運(yùn)動(dòng)的能阻as=[Dz－]·[Na＋]z，[Na＋]增加，as增加，當(dāng)T一定時(shí)，親和力為定值，因此af增加，上染百分率升高電解質(zhì)的水合作用鹽效應(yīng)鹽的促染作用原理71鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型假設(shè)一在某一距離（l）內(nèi)，電位ψ為定值，超過(guò)l距離（r＞l），ψ→0假設(shè)二

PQR為等電位雙電層，QR為該雙電層和溶液本體的交界線，它可作為一半透膜，即：唐能膜溶液中離子可以透過(guò)唐能膜，纖維所帶電荷不能透過(guò)唐能膜鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型72鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型膜外離子濃度：[Na＋]s、[Dz-]s膜內(nèi)離子濃度：[Na＋]i、[Dz-]i

X－為纖維表面所帶電荷，n為膜內(nèi)單位重量纖維所帶X－電荷數(shù)，V為單位重量纖維的唐能膜內(nèi)體積Na＋和Dz-的位能=化學(xué)位＋電位→電化學(xué)位鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型73鹽效應(yīng)

平衡時(shí)：ψD為負(fù)值，故[Na＋]i＞[Na＋]s平衡時(shí)：注：1.稀溶液aNa＋

→[Na＋]，aDz-

→[Dz-]2.F：法拉第電量，ψD：唐能電位3.膜內(nèi)外鈉離子的電化學(xué)位膜內(nèi)外染料陰離子的電化學(xué)位鹽效應(yīng)平衡時(shí)：ψD為負(fù)值，故[Na＋]i＞[Na＋]s平74鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型唐能膜內(nèi)外離子濃度關(guān)系式平衡時(shí)莫內(nèi)呈電中性求各種離子濃度關(guān)系鹽效應(yīng)電荷效應(yīng)的唐能模型75鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力[Dz-]f、[Dz-]s可以直接測(cè)得染液中的鈉離子電中性原則纖維上的鈉離子電中性原則唐能平衡鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力76鹽效應(yīng)直接染料對(duì)纖維的親和力線性關(guān)系式同一染料在同一溫度下染不同纖維素纖維，－⊿μ°基本相同同一染料染同一纖維素纖維，