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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,,PPT,文檔演模板,Office,PPT,12 十二月 2024,滌綸及其混紡織物染色,24 九月 2023滌綸及其混紡織物染色,1,第四講 滌綸及其混紡織物的染色,一、普通滌綸纖維的結(jié)構(gòu)和染色性能,（一）滌綸的分子結(jié)構(gòu),,,,,聚合度n=130，分子量M=20000,由CH,2,、酯基、苯環(huán)、端羥基組成，除分子兩端存在兩個(gè)端醇羥基外，無(wú)其它極性基團(tuán)，故滌綸親水性極差，為疏水性纖維。常用的親水性極性染料難以與之結(jié)合。只能采用分子量較小，水溶性很小的非極性染料——分散染料染色。,第四講 滌綸及其混紡織物的染

2、色一、普通滌綸纖維的結(jié)構(gòu)和染色性,2,分子中的脂肪族烴鏈?zhǔn)箿炀]分子具有一定的柔曲性；,分子中的苯環(huán)由于具有剛性，使滌綸分子鏈易于保持線型。并且分子上無(wú)大的側(cè)基和支鏈，而苯核和羰基幾乎在同一平面，具有較高的幾何規(guī)整性，分子間容易借范氏力緊密堆砌在一起形成結(jié)晶。,分子中的脂肪族烴鏈?zhǔn)箿炀]分子具有一定的柔曲性；,3,（二）普通滌綸分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),滌綸纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，一般傾向于采用“折疊鏈一—纓狀原纖”結(jié)構(gòu)模型。它是伸直鏈和折疊鏈晶體共存的體系。一定張力條件下的熱處理有提高折疊鏈結(jié)晶含量和增大微隙尺寸的作用。,滌綸纖維的結(jié)晶度、取向度與纖維生產(chǎn)時(shí)的條件以及測(cè)試方法和條件都密切相關(guān)，并有很大差異。成

3、品滌綸屬半結(jié)晶高聚物，結(jié)晶度在40~60%，取向度高的雙折射率可達(dá)0.188。,（二）普通滌綸分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),4,滌綸及其混紡織物染色課件,5,（三）滌綸的玻璃化溫度,在滌綸纖維玻璃化溫度（Tg）以下，分子主鏈的鏈段活動(dòng)性低，纖維中自由體積所占比例小，染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散阻力大。實(shí)際上在Tg以下，染色速率可以忽略不計(jì)。但是，一旦染色溫度上升到Tg以上，染色速率便大大增加。,滌綸的玻璃化溫度（T,g）,隨其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)而變化。完全無(wú)定型的T,g,為68 ℃ ，部分結(jié)晶的T,g,為81℃，取向且結(jié)晶的T,g,為125℃ 。故常溫下分散染料很難上染，必須借助于載體，或在高溫高壓下（130℃左右），或1

4、80~220 ℃的空氣中，增加纖維大分子的熱運(yùn)動(dòng)，使纖維溶脹，微隙增大，有利于染料分子的擴(kuò)散和上染。,（三）滌綸的玻璃化溫度,6,（四）纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu),纖維的粗細(xì)、表面的孔隙、表面結(jié)構(gòu)與比表面積都會(huì)對(duì)纖維的染色性能產(chǎn)生一定的影響。一般纖維表面的孔隙越大、越多，越有利于染料的上染。但是，微隙較多，會(huì)對(duì)入射光線產(chǎn)生多次反射，且反射的光線不一致，給人的感覺是顏色淺而萎暗。與圓形截面纖維相比，異形截面的纖維染色后也存在著同樣的問(wèn)題。纖維若在拉伸過(guò)程中形成了皮芯層，由于皮層分子鏈取向度較高，結(jié)構(gòu)較緊密，染料擴(kuò)散速度慢，會(huì)影響染料的上染速率和上染率。纖維越細(xì)，纖維比表面積越大，染料吸附面越大，上染速度越快

5、，越容易染透芯，但由于光學(xué)因素．表觀顏色深度越淺，染色后要達(dá)到較粗纖維的表觀色深度，所需的染料用量也越高。,（四）纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu),7,二、普通滌綸纖維的性能,（一）比重：結(jié)晶部分比重為1.455，無(wú)定形部分比重為1.355，一般為1.38~1.40，比錦綸和腈綸高。,（二）力學(xué)性能,強(qiáng)度和伸長(zhǎng)度。滌綸纖維的強(qiáng)度很高，干強(qiáng)4~7cN/dtex，濕態(tài)下強(qiáng)度不下降。主要是因?yàn)椋?在滌綸纖維的大分子之間，能相互鑲嵌結(jié)合形成結(jié)晶度高達(dá)60％左右的結(jié)晶區(qū)。,滌綸纖維在紡制加工過(guò)程中曾經(jīng)受熱抽伸，使纖維分子有較高的取向度。,滌綸纖維的分子量比較高、分子量的分布比較集中，導(dǎo)致分子間有較高的作用力。,按強(qiáng)度和伸

6、長(zhǎng)度的配合特點(diǎn)，滌綸長(zhǎng)絲分高強(qiáng)力滌綸絲與普通長(zhǎng)絲。短纖維分高強(qiáng)低伸型、低強(qiáng)高伸型（普通）以及抗起球型（一般強(qiáng)度較低）。,二、普通滌綸纖維的性能,8,初始摸量和彈性,滌綸纖維分子鏈剛性較大，結(jié)晶度高，所以初始摸量較高，纖維在小負(fù)荷作用下不易變形。,滌綸纖維的回彈性良好，延伸2％時(shí)，彈性恢復(fù)率為97％，延伸4％、8%時(shí)，彈性恢復(fù)率分別為90％和80%。其彈性回復(fù)能力僅次于氨綸和錦綸，在紡織纖維中是較高的。,由于滌綸纖維在小負(fù)荷作用下不易變形，變形的回復(fù)能力好，因此滌綸織物挺括不易起皺，織物的抗皺性、壓縮彈性與尺寸穩(wěn)定性是纖維中最高的。,初始摸量和彈性,9,（三）熱性能及熱收縮性,滌綸的玻璃化溫度(

7、T,g,)為68~81℃，軟化溫度(T,f,)為230~240℃。熔點(diǎn)(T,m,)為255~260℃。結(jié)晶始于81℃，在181℃時(shí)結(jié)晶速度達(dá)到最高點(diǎn)。滌綸纖維的耐熱性與熱穩(wěn)定性均很好。因?yàn)闇炀]有較高的結(jié)晶度與分子結(jié)構(gòu)中存在苯環(huán)結(jié)構(gòu)。滌綸在150℃的熱空氣中加熱168h，強(qiáng)度損失很小，在200℃熱空氣中也不發(fā)生分解。因而熱定形溫度為220~230℃，熨燙溫度宜采用135℃。,滌綸纖維的熱定形應(yīng)采用干熱定形為好，若采用高壓蒸汽進(jìn)行熱定形，會(huì)因酯鍵的受熱水解使纖維強(qiáng)度下降。,滌綸織物不能接近火種，如果身穿滌綸織物接近火種，容易引起灼傷事故，所以對(duì)滌綸的防火性必須引起足夠的重視。,（三）熱性能及熱收縮

8、性,10,（四）吸濕性,在滌綸纖維中雖然具有無(wú)定形部分，但由于纖維結(jié)構(gòu)緊密，分子鏈間空隙小，缺少吸濕中心，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的吸濕率只有0.4%（錦綸4%，腈綸1~2%），即使在100％相對(duì)濕度下的吸濕率也僅為0.6~0.8％。由于滌綸纖維的吸濕性低，因而滌綸纖維在水中的溶脹度小，干、濕強(qiáng)度和斷裂延伸度基本相同，導(dǎo)電性差，容易產(chǎn)生靜電和沾污現(xiàn)象以及染色困難等。,（四）吸濕性,11,（五）耐光性：耐光性極好，僅次于腈綸。滌綸織物經(jīng)過(guò)2800h暴曬，強(qiáng)度為原來(lái)的30~40%。,（六）電性能及靜電現(xiàn)象,滌綸的表面十分光滑，但纖維與纖維或纖維與金屬之間的摩擦系數(shù)很大（0.26 ~ 0.58），在紡織纖維中屬

9、較高的。滌綸體積比電阻為2×10,15,~10,19,Ω?cm，電絕緣性高，再加上吸濕性差，故極易產(chǎn)生靜電，影響紡織加工順利進(jìn)行，或造成織疵、染斑。同時(shí)，穿著時(shí)也會(huì)因摩擦產(chǎn)生的靜電使織物易于粘灰、易臟、易于起球。,,（五）耐光性：耐光性極好，僅次于腈綸。滌綸織物經(jīng)過(guò)2800h,12,（七）化學(xué)性能,耐酸性：滌綸纖維對(duì)酸有一定的穩(wěn)定性。如對(duì)有機(jī)酸、98％甲酸、80%硫酸（室溫）等較穩(wěn)定。但對(duì)濃硫酸、濃硝酸，會(huì)因酯鍵分解而溶解。,耐堿性：滌綸纖維因分子中含有較多酯基，故不耐堿。在室溫下不溶于l0％氫氧化鈉溶液，但濃度增加或溫度升高時(shí)，分子鏈會(huì)因酯鍵被堿液皂化或水解而斷裂。滌綸纖維受強(qiáng)堿作用時(shí)，從纖

10、維外側(cè)同心地向內(nèi)芯溶解，但殘余部分纖維的強(qiáng)度和染色性可保持不變。這是“滌綸仿真絲”工藝的基本原理。,（七）化學(xué)性能,13,二、分散染料,大多為單偶氮結(jié)構(gòu)，占分散染料的50%，其次為蒽醌結(jié)構(gòu)，占25%，雙偶氮結(jié)構(gòu)占10%。顏色鮮艷，色譜較齊全，但缺乏黑色。,,,二、分散染料,14,（一）分散染料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和溶液性質(zhì),染料本身不含有-SO,3,H、-COOH等水溶性基團(tuán)，只有,-NO,2,、-OH、-NH,2,、-CN、-X等極性基團(tuán),，在水中不電離為非離子染料。在水中溶解度極小，溶解度很低,室溫時(shí)溶解度為0.1~10mg/L,80℃時(shí)約為0.2~100mg/L,100℃時(shí)約為0.4~200mg/

11、L,130℃時(shí)約為100℃時(shí)的10倍,（一）分散染料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和溶液性質(zhì),15,為了保證分散染料染液的穩(wěn)定性，分散染料的商品染料中加入了大量的,陰離子分散劑,。分散劑使染料以細(xì)小的晶體分散在染液中，形成穩(wěn)定的懸浮液，同時(shí)當(dāng)分散劑濃度超過(guò)其臨界膠束濃度后，會(huì)發(fā)生增溶作用，將部分染料溶解在膠束中，增大染料在染液中的表觀濃度。,因此在分散染料的染液中不宜加陽(yáng)離子助劑，會(huì)與陰離子分散劑結(jié)合降低對(duì)染料的分散性。其次不能使用非離子表面活性劑，當(dāng)溫度升高時(shí)，非離子表面活性劑的溶解度下降，對(duì)染料的分散增溶作用也隨之下降。,為了保證分散染料染液的穩(wěn)定性，分散染料的商品染料中加入了大量,16,分散染料在溶液中的溶

12、解性與商品染料的,晶格結(jié)構(gòu)和顆粒大小,有關(guān)。一般商品染料的顆粒在0.1~1.0μm。顆粒小、晶格不穩(wěn)定的分散染料溶解度較大，而顆粒大、晶格穩(wěn)定的溶解度小。,分散染料的,晶體生長(zhǎng),。由于顆粒小的染料溶解度大，其飽和溶液對(duì)于大顆粒染料即為過(guò)飽和溶液，使顆粒大的染料自發(fā)地發(fā)生晶體增長(zhǎng)，而影響染料的上染。,分散染料的,晶型轉(zhuǎn)變,。一般一種染料存在幾種晶型，幾種晶型往往會(huì)由不穩(wěn)定的晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的晶型。但轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定晶型后，染料的上染速率和平衡上染百分率都會(huì)下降。,分散染料在溶液中的溶解性與商品染料的晶格結(jié)構(gòu)和顆粒大小有關(guān)。,17,溫度,提高，溶解度有不同程度的提高，且超過(guò),100,℃時(shí)作用更明顯。,染色

13、開始后隨著染液溫度的升高，染料分子動(dòng)能增加，相互碰撞和聚集的機(jī)會(huì)增加，染液的分散穩(wěn)定性下降，染液中,電介質(zhì),的存在，會(huì)使染料的分散穩(wěn)定性進(jìn)一步下降，因此染色用水的硬度不宜過(guò)高。,,溫度提高，溶解度有不同程度的提高，且超過(guò)100℃時(shí)作用更明顯,18,（二）分散染料的化學(xué)穩(wěn)定性,分散染料的結(jié)構(gòu)中含有酯基、酰胺基、氰基、羥基等，由于結(jié)構(gòu)的不同，對(duì)酸堿的穩(wěn)定性不同，影響得色深淺，嚴(yán)重的產(chǎn)生色變。一般pH在5~6分散染料最穩(wěn)定。,由于分散染料以偶氮型為主，當(dāng)織物上殘留有還原性物質(zhì)時(shí)，如漿料、纖維素纖維、分散劑（含亞硫酸鹽）、羊毛的胱氨酸，會(huì)使染料被還原為芳胺化合物而不能上染滌綸纖維。,（二）分散染料的化

14、學(xué)穩(wěn)定性,19,（三）分散染料的熱穩(wěn)定性,分散染料分子量小，分子鏈短，含極性基團(tuán)少，與纖維的結(jié)合力小，在纖維上的固著是借助外界條件溶解于纖維中。染色織物在高溫?zé)崽幚硐?，染料易升華，導(dǎo)致褪色或沾染白地或其它顏色，以及高溫?zé)崽幚碓O(shè)備。,分散染料的熱穩(wěn)定性也決定了它的應(yīng)用性能。,,,（三）分散染料的熱穩(wěn)定性,20,（四）分散染料的分類,Dispersol（英國(guó)I.C.I）,Dispersol A 升華牢度低，適于醋酯和錦綸纖維染色；,Dispersol B 適于各類合成纖維染色，特別適于載體染色；,Dispersol C升華牢度較高，適于125~140 ℃高溫染色；,Dispersol D升華牢度高

15、，勻染性差，適用于高溫?zé)崛苋旧?Dispersol P印花專用。,（四）分散染料的分類,21,Foron （瑞士Sandoz ）,Foron S 升華牢度好，勻染性差；,Foron E 升華牢度差，勻染性好；,Foron SE 升華牢度和勻染性介于S和SE之間。,國(guó)產(chǎn)分散染料,分散 S/H,分散 SE,分散 E,Foron （瑞士Sandoz ）,22,三、分散染料染色理論,（一）分散染料染滌綸的染色原理,溶解的染料分子的上染過(guò)程,染料晶體,膠團(tuán)中染料,染料分子,解吸,吸附,纖維,（溶解狀態(tài)的單分子）,三、分散染料染色理論染料晶體膠團(tuán)中染料染料分子解吸吸附纖維（,23,

16、染料與纖維的相互作用,醋酸纖維、滌綸和錦綸分子鐘都含有大量的羰基，醋纖和錦綸中還分別存在一定數(shù)量的-OH、-NH,2,，這些基團(tuán)都可和染料形成氫鍵。,范氏力是分散染料與纖維結(jié)合的主要作用力。醋酸纖維由于分子中含有較多的-OOC-CH,3,，染料主要靠偶極力或誘導(dǎo)偶極力。滌綸分子中非極性的碳?xì)洳糠直壤^大，染料與纖維主要依靠色散力。,染料與纖維的相互作用,24,分子間各作用力的總和可用內(nèi)聚能或內(nèi)聚能密度來(lái)衡量。內(nèi)聚能△E為1mol物質(zhì)汽化成氣體所需的能量，可用溶解度參數(shù)δ,2,來(lái)表示。當(dāng)進(jìn)行載體染色時(shí)，需選擇溶解度參數(shù)與染料、纖維溶解度參數(shù)相近的載體，才有利于染料的上染。,,,,滌綸,分散大紅G

17、F2R,分散紅3B,溶解度參數(shù)（4.184J）,1/2,/cm,3/2,10.8,10.8,13.1,分子間各作用力的總和可用內(nèi)聚能或內(nèi)聚能密度來(lái)衡量。內(nèi)聚能△E,25,載體,溶解度參數(shù)（4.184J）,1/2,/cm,3/2,滌綸上的溶解度（g/100g纖維）,苯甲醚,9.5,7.4,苯甲醛,10.4,9.7,苯甲醇,11.97,8.5,載體溶解度參數(shù)（4.184J）1/2/cm3/2滌綸上的溶解,26,分散染料上染的吸附等溫線,[D],f,,[D],s,=K,,50,,40,,30,,20,,10,[D],f,0 0.05 0.1

18、 0.15,[D],s,89.3 ℃,100 ℃,120℃,47.3,34.0,31.3,分散染料上染的吸附等溫線[D]f [D]s=K50[D]f0,27,吸附等溫線為斜率為K的一條直線，和一種物質(zhì)溶解在兩種互不相溶的溶劑中的分配關(guān)系相似，服從能斯特（Nernst）分配關(guān)系。,染料對(duì)纖維的染色親和力與染料和纖維的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近的相容性好，親和力高。,,,染色溫度對(duì)染料與纖維的親和力和染色飽和值有較大的影響。染色溫度升高，染色飽和值增高，但是吸附等溫線的斜率卻是下降的，即親和力隨溫度升高而下降。這是因?yàn)殡S溫度增加分散染料在水中的溶解度增加比在纖維上快。,吸附等溫線為斜率為K的一條直線

19、，和一種物質(zhì)溶解在兩種互不相溶,28,分散染料在各類合成纖維上的染色飽和值差別極大，一般在錦綸、腈綸上較低，只能染淡色和中色，在醋纖上飽和值最高。,,分散堅(jiān)牢橙G,地來(lái)諾爾紅2B,分散紫2R,地來(lái)諾爾堅(jiān)牢黃A,滌綸,4.1,12.0,0.4,7.1,錦綸66,2.0,4.4,4.9,5.0,醋酸纖維,5.1,11.2,8.4,16.0,分散染料在各類合成纖維上的染色飽和值差別極大，一般在錦綸、腈,29,,,,=,=,,NHC,2,H,4,OH,NH,O,O,,,,=,=,,NHCH,3,NH,O,O,,,,=,=,,NHC,2,H,5,NH,O,O,10.3,4.7,6.1,4.1,1.4,染

20、色飽和值具有可加性，當(dāng)結(jié)構(gòu)相差較遠(yuǎn)的染料拼色時(shí)混合的染料飽和值接近于拼混染料的染色飽和值之和。但結(jié)構(gòu)相近的染料拼色卻出現(xiàn)相反的結(jié)果。,==NHC2H4OHNHOO==NHCH3NHOO== NH,30,分散染料的上染速率（或擴(kuò)散速率）,分散染料的上染過(guò)程,染料晶體的溶解，,染料擴(kuò)散通過(guò)晶體周圍的擴(kuò)散邊界層，,染料分子隨染液流動(dòng)到達(dá)纖維周圍的擴(kuò)散邊界層，,染料擴(kuò)散通過(guò)纖維周圍的擴(kuò)散邊界層，并在纖維表面吸附，,擴(kuò)散作用在纖維內(nèi)外產(chǎn)生濃度差，推動(dòng)染料分子不斷向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，最后達(dá)到平衡。,分散染料的上染速率（或擴(kuò)散速率）,31,分散染料在纖維中的擴(kuò)散模型,分散染料在滌綸等疏水性纖維中的擴(kuò)散一般用,自

21、由體積模型,來(lái)解釋。所謂自由體積指的是高分子物的無(wú)定形區(qū)沒被分子鏈占去的那部分體積。它是以微小孔穴的形式存在于纖維的無(wú)定形區(qū)，當(dāng)溫度上升到達(dá)玻璃化溫度Tg以后，大分子鏈的某些共價(jià)鍵克服了能阻，發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而使大分子的鏈段發(fā)生連鎖的繞動(dòng)，即所謂的鏈段跳躍。分散染料染滌綸纖維時(shí)，染料分子首先吸附在纖維大分子鏈上，當(dāng)溫度超過(guò)纖維的玻璃化溫度以后，大分子連段發(fā)生繞動(dòng)，使原來(lái)微小的空穴合并成較大的空穴，染料分子即沿著這些不斷變化的空穴，逐個(gè)“跳躍”擴(kuò)散。,根據(jù)自由體積擴(kuò)散模型，凡是有利于高分子物無(wú)定形區(qū)的空隙加大，有利于降低高分子物的玻璃化溫度Tg的因素，都有利于染色的進(jìn)行。,分散染料在纖維中的擴(kuò)散模型,

22、32,影響分散染料擴(kuò)散的因素,纖維的結(jié)構(gòu)性質(zhì)：在各種合成纖維上差異較大，滌綸上最慢；,染料顆粒的大?。杭尤敕稚?，通過(guò)增溶作用使染料顆粒變小，加速染料溶解；,染液的流速：減小浴比，增加織物與染液間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，以縮小擴(kuò)散邊界層；,提高分配系數(shù)k值和染液濃度：增大染料在纖維表面的吸附，增加纖維內(nèi)外染料的濃度差；,升高溫度：可極大的提高染料的擴(kuò)散速率；,增塑劑：載體、水等低分子物質(zhì)可增加纖維大分子鏈短的活動(dòng)性，降低纖維的Tg。,,影響分散染料擴(kuò)散的因素,33,分散染料在不同纖維上的擴(kuò)散速率,染料,纖維,分散堅(jiān)牢橙G,地來(lái)諾爾紅2B,地來(lái)諾爾紫2R,染色溫度,滌綸,1,1,1,85℃,滌綸,48,

23、34,31,100℃,錦綸,680,1000,450,85℃,醋纖,460,286,402,85℃,分散染料在不同纖維上的擴(kuò)散速率 染料分散堅(jiān)牢橙G地來(lái),34,四、分散染料染色方法,常溫載體染色法,高溫高壓染色法,熱溶軋染法,微膠囊染色技術(shù),超臨界二氧化碳流體染色,四、分散染料染色方法,35,（一）常溫載體染色法,載體的作用,作為增塑劑使纖維物理結(jié)構(gòu)疏松，使染料更易進(jìn)入纖維內(nèi)部；,染料在載體中的溶解度比水中高，纖維上吸附溶有染料的載體后，染料的濃度梯度增大，染料的平衡上染百分率顯著提高。,載體種類與用量,（g/L）,淺色,中色,深色,冬青油,1~2,2~4,4~5,膨花劑op,1~1.

24、5,1.5~2.5,2.5~4,混和甲基萘,0.5~1,1~1.5,1.5~2,（一）常溫載體染色法（g/L）淺色中色深色冬青油1~22~4,36,常溫載體染色注意事項(xiàng),膨化劑op作載體，染料和助劑要在載體先酸化后再加入，染浴溫度不能低于60 ℃，以防酚鹽析出形成色點(diǎn)；,嚴(yán)格控制上染溫度，80~100 ℃擴(kuò)散速率可增加48倍；,高溫性分散染料中含有擴(kuò)散劑MF、CS不適宜常溫載體染色，若需采用必須按1:1加入擴(kuò)散劑N；,還原凈洗要充分，以免載體殘留和影響染色牢度。,常溫載體染色注意事項(xiàng),37,常溫載體染色工藝實(shí)例,Re:,染料： x%,載體： y%,擴(kuò)散劑N：

25、 0~2%,98%HAc: 0.5mL/L,硫酸銨： 2~5%,浴比： 1:40,常溫載體染色工藝實(shí)例,38,（二）高溫高壓染色法,以水作增塑劑，通過(guò)降低纖維的Tg，使纖維的大分子運(yùn)動(dòng)增加，內(nèi)部微隙增大。同時(shí)在較高溫度下，染料的動(dòng)能增加，擴(kuò)散速率提高，染料的平衡上染百分率提高，染色勻透，織物表面光潔，色牢度良好。,水中滌綸纖維的Tg在70~80 ℃，當(dāng)T80℃染料的上染率隨溫度的增加而迅速提高；當(dāng)T>130℃多數(shù)染料的上染百分率不再增加，有的甚至降低，為了提高染料的上染百分率，染色后期染色溫度應(yīng)逐漸降溫到90 ℃。,（二）高溫高壓染色法,39,高溫

26、高壓染色法,工藝過(guò)程,Re:,染料： x%,擴(kuò)散劑N：0.2~0.3g/L,硫酸銨： 0.5~0.7g/L,六偏： 1g/L,消泡劑： 1g/L,,助劑 染料,80~90℃,30~60min,90,℃,120~130℃,30min,20min,高溫高壓染色法助劑 染料80~90℃30~60min90,40,高溫高壓染色注意事項(xiàng),染色用分散劑應(yīng)為陰離子性表面活性劑，不能使用非離子表面活性劑；,染液應(yīng)呈弱酸性， pH=5~6時(shí)分散染料的色最鮮艷、純正，pH值用（NH,4,),2,SO,4,或HAc調(diào)節(jié)；,染色完畢應(yīng)充分皂洗，否則殘留的浮色會(huì)影響染色色牢度。,高溫高壓染色

27、注意事項(xiàng),41,染色設(shè)備,高溫高壓卷染機(jī),,染色設(shè)備,42,高溫高壓氣流染色機(jī),,高溫高壓氣流染色機(jī),43,滌綸及其混紡織物染色課件,44,高溫高壓管道式噴射溢流染色機(jī),,高溫高壓管道式噴射溢流染色機(jī),45,滌綸及其混紡織物染色課件,46,高溫高壓筒子紗染色機(jī),,高溫高壓筒子紗染色機(jī),47,（三）熱溶軋染法,利用干熱空氣作增塑劑，使纖維無(wú)定形區(qū)的鏈段運(yùn)動(dòng)加劇，產(chǎn)生足夠大的瞬間空穴，同時(shí)高熱下染料分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，迅速向纖維內(nèi)部擴(kuò)散、滲透，上染于纖維。,工藝流程：,,浸軋染料的分散液（ pH=6.5~7） →紅外線預(yù)烘（ 100℃）→熱風(fēng)烘干（ 100~120℃） →熱溶（ 180~220℃，2

28、min） →皂洗→水洗→烘干,（三）熱溶軋染法,48,浸軋染液,Re:,染料： x%（SE型、S或H型）,擴(kuò)散劑N： 0.1~0.2g/L（潤(rùn)濕劑）,硫酸銨： pH=6.5~7,5%海藻漿： 5~10g/L（防泳移劑）,或,3%合成龍膠：20~30g/L,丙烯酸酯和丙烯酰胺的共聚物：10~20g/L,浸軋溫度：室溫，有時(shí)可提高到40~50℃。,軋液率：盡量低，滌綸40%，滌棉50~60%，軋車壓力要求均勻,,,浸軋染液,49,熱溶固色,染料選擇中溫和高溫型，拼色時(shí)應(yīng)盡量選擇固著溫度曲線相近的染料；,熱溶溫度：根據(jù)固著曲線，選擇變化范圍較小的

29、一段溫度區(qū)間；,熱溶時(shí)間：根據(jù)設(shè)備、織物組織結(jié)構(gòu)，熱溶溫度確定；,張力：要求均勻。,100,90,80,70,60,50,180 190 200 210 220 230,固,著,率,（%）,熱溶溫度,（℃）,II-CI分散紅11,III-CI分散橙3,I-CI分散藍(lán)65,熱溶固色染料選擇中溫和高溫型，拼色時(shí)應(yīng)盡量選擇固著溫度曲線相,50,染色設(shè)備——熱熔染色機(jī),,染色設(shè)備——熱熔染色機(jī),51,滌綸及其混紡織物染色課件,52,（四)微膠囊染色技術(shù),分散染料微膠囊染色原理,微膠囊壁相當(dāng)于一個(gè)半透膜,允許水分子和已溶解的染料單分子通過(guò)。水在高溫(通常100～130℃)條件下表面張力很低,易

30、滲透進(jìn)入染料微膠囊,并溶解其中的分散染料形成飽和溶液。較高的染料溶液化學(xué)位促使微膠囊壁內(nèi)外染料形成了濃度梯度，溶解的染料分子在擴(kuò)散推動(dòng)力的作用下，穿過(guò)膠囊壁向外擴(kuò)散進(jìn)入染浴。當(dāng)染料分子與滌綸纖維接觸，就會(huì)在疏水的纖維表面吸附,并向纖維內(nèi)部擴(kuò)散,同時(shí)水中的單分子染料繼續(xù)向纖維表面吸附，隨著纖維上染料的不斷增多,纖維顏色越來(lái)越深,直至膠囊內(nèi)染料枯竭或纖維上染達(dá)到所需深度。,分散染料微膠囊染色過(guò)程為“溶解→擴(kuò)散→吸附→上染”,。,（四)微膠囊染色技術(shù),53,分散染料微膠囊染色的特點(diǎn)（無(wú)助劑、良好的勻染性、免水洗、零排放）,無(wú)助劑。,分散染料微膠囊染色不使用分散劑和其它助劑，染浴中除了纖維和已溶解的單

31、分子染料外，只有用來(lái)調(diào)節(jié)pH的少量醋酸。,良好的勻染性。,由于分散染料的溶解度很小，染浴中染料濃度極低，從而保證了良好的勻染性。,分散染料微膠囊染色的特點(diǎn)（無(wú)助劑、良好的勻染性、免水洗、零排,54,免水洗。,分散染料在水中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位遠(yuǎn)高于其在纖維中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位。染色結(jié)束后切斷染料供應(yīng)，在染色溫度下繼續(xù)處理織物10~20min。由于染料親纖維性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于親水性,此時(shí)纖維表面吸附的染料乃至水中溶解的染料,會(huì)全部進(jìn)入纖維,達(dá)到優(yōu)異的色牢度，染色結(jié)束不經(jīng)任何水洗即可出缸。而常規(guī)染料染色的織物，由于助劑條件下染料被增溶，造成纖維表面嚴(yán)重的浮色，染色后必須經(jīng)過(guò)徹底水洗和還原清洗。,“零排放”。,染色完成后

32、,剩余膠囊從交換器中排出,染色后的微膠囊空殼約占織物重的2%左右,其為含氮化合物,呈粉狀,粒徑數(shù)十微米,可以混入燃料中燃燒,亦可以填埋處理,在自然條件下易分解。,,免水洗。分散染料在水中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位遠(yuǎn)高于其在纖維中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué),55,分散染料微膠囊工業(yè)化制備流程,分散染料微膠囊工業(yè)化制備流程,56,分散染料微膠囊染色設(shè)備,不需添置專用設(shè)備，只需給高溫高壓溢流染色機(jī)加裝一個(gè)存放微膠囊分散染料的交換器。,分散染料微膠囊染色設(shè)備,57,分散染料微膠囊染色工藝,把分散染料微膠囊置于高溫高壓溢流染色機(jī)的染料交換器中，由于微膠囊的優(yōu)良緩釋性能充分保證了勻染性，升溫速度可不加控制，在升至預(yù)設(shè)的染色溫度后保溫3

33、0 ～ 40 min即可。染色結(jié)束后斷絕染料來(lái)源，再在染浴中進(jìn)行“饑餓染色”10 ～ 20 min（免水洗處理）。,分散染料微膠囊染色工藝,58,傳統(tǒng)的分散染料染色工藝,配方：,純分散染料（o.w.f.） x %,高溫勻染劑 2～5 g/L,滲透劑 2g/L,傳統(tǒng)的分散染料染色工藝,59,分散染料微膠囊染色效果,,,,,,分散染料微膠囊染色廢水,,染色工藝,K/S值,勻染性,摩擦牢度,水洗牢度（60℃）,干摩,濕摩,變色,滌沾,棉沾,傳統(tǒng),20.14,4~5,5,4~5,4~5,4~5,5,微膠囊,20.29,5,5,5,5,5,5,染色工藝,COD,BOD,顏色,傳統(tǒng),1

34、.45*10,3,971,藍(lán)黑色,微膠囊,50,14.7,無(wú)色,分散染料微膠囊染色效果染色工藝K/S值勻染性摩擦牢度水洗牢度,60,（五）超臨界二氧化碳流體染色,超臨界C0,2,染色技術(shù)就是以超臨界狀態(tài)C0,2,流體為介質(zhì)代替以水為介質(zhì)的染色技術(shù),。該技術(shù)可以避免大量廢水對(duì)環(huán)境帶來(lái)的嚴(yán)重污染問(wèn)題。上染速率快（10min內(nèi)即可完成），勻染性和透染性好，無(wú)需還原清洗，無(wú)需烘干， C0,2,可循環(huán)再利用。此技術(shù)已應(yīng)用于滌綸等合成纖維染色，效果良好。對(duì)于天然纖維，由于染料系統(tǒng)問(wèn)題，目前尚處于研究探索階段。,（五）超臨界二氧化碳流體染色,61,超臨界C0,2,的特性,C0,2,是最常用的超臨界流體，超臨

35、界C0,2,是指,溫度超過(guò)31.1℃、壓力超過(guò)7.39MPa時(shí)的C0,2,流體。,它是無(wú)臭、不燃、價(jià)廉的化學(xué)惰性流體，具有非常獨(dú)特的理化性質(zhì)。粘度較低，可以像氣體均勻分布在整個(gè)容器中，擴(kuò)散系數(shù)高，傳質(zhì)速率快，混合性能好。通過(guò)調(diào)整壓力，又可以達(dá)到液體大小的密度，它對(duì)物質(zhì)有很強(qiáng)的滲透作用，對(duì)物質(zhì)的溶解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體，甚至高于液體。,由于C0,2,是非極性分子，在化學(xué)性質(zhì)方面與非極性有機(jī)溶劑相似，對(duì)非極性和低極性的物質(zhì)（如分散性染料）有較高的溶解能力，而對(duì)極性物質(zhì)（如離子性染料）溶解度很低。,超臨界C02的特性,62,,C0,2,的P-T狀態(tài)圖,C02的P-T狀態(tài)圖,63,,氣體、液體、超臨界流體

36、的物理性質(zhì),物理性質(zhì),氣體,（9.8×10,4,Pa，25,℃）,液體,（9.8×10,4,Pa，25,℃）,超臨界流體（Pc，Tc）,密度/g,·,cm,-3,0.62×10,-3,0.6~1.6,0.2~0.5,擴(kuò)散系數(shù)/cm,2,·,s,-1,0.1~0.4,（0.2~2）×10,-5,（0.5~4）×10,-3,粘度/Pa,·,s,（1~3）×10,-3,0.02~0.3,（1~3）×10,-3,氣體、液體、超臨界流體的物理性質(zhì)物理性質(zhì)氣體液體超臨界流體（,64,超臨界C0,2,中分散染料上染滌綸的機(jī)理,分散染料在超臨界C0,2,的狀態(tài),在水中分散染料是通過(guò)膠束傳送到纖維中或染料從晶體

37、表面層中溶解而釋放出分子的分散形式 。分散染料在水中呈締合狀態(tài)，而且還會(huì)發(fā)生晶粒的增長(zhǎng)和晶型的轉(zhuǎn)變。,超臨界C02中分散染料上染滌綸的機(jī)理,65,,在超臨界C0,2,中，由于超臨界C0,2,為非極性分子，對(duì)分散染料的溶解能力，類似于低極性溶劑，比水溶液高得多。超臨界C0,2,對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量不大（M,≤400）,、極性較好的分散染料具有很好的溶解能力，分散染料溶解在超臨界C0,2,中，都是以,單分子,的分散狀態(tài)存在，不會(huì)出現(xiàn)在水中由于分散染料的分散穩(wěn)定性降低而引起的各種問(wèn)題。,此外，由于超臨界C0,2,的粘度低，染料所受擴(kuò)散阻力小，容易擴(kuò)散傳送到纖維或纖維束的細(xì)孔和毛細(xì)管中，勻染性和透染性大大

38、提高，上染量增加。,在超臨界C02中，由于超臨界C02為非極性分子，對(duì),66,,超臨界C0,2,對(duì)滌綸作用,超臨界C0,2,流體分子小，粘度極低，擴(kuò)散性好，分子間不會(huì)形成水中的“冰山結(jié)構(gòu)”或簇狀體，在疏水性纖維中的滲透要比水中容易得多，容易進(jìn)入纖維結(jié)構(gòu)致密的區(qū)域，當(dāng)C0,2,滲入到纖維內(nèi)部時(shí)，它就充當(dāng)一個(gè)“假介質(zhì)的作用”，起到了類似于載體的增塑作用，增加纖維分子鏈的活動(dòng)性和擴(kuò)散自由體積。纖維增塑后，無(wú)定形區(qū)的分子鏈段運(yùn)動(dòng)更加容易，使得纖維的玻璃化溫度降低，其他物理性能也發(fā)生顯著的變化，分散染料可在比常規(guī)更低的溫度下染色，更短的時(shí)間內(nèi)上染。,超臨界C02對(duì)滌綸作用,67,,滌綸超臨界C0,2,染

39、色工藝,溫度和壓力,溫度升高可提高染料的溶解度和擴(kuò)散速度，而染料的溶解度又與溶劑密度有關(guān)，溶劑密度的升高有利于染料溶解度的增大。,低壓時(shí)，溶劑密度隨溫度升高下降，使得染料的溶解度隨著溫度的上升而下降；,高壓時(shí)溶劑的密度受溫度的影響小，染料溶解度隨著溫度的升高而升高。,染色溫度愈高，吸收的染料愈多。130℃條件下染色，纖維吸收的染料量比70℃下染色纖維吸收的染料量要多40~50倍。因?yàn)槿旧珳囟缺仨氃竭^(guò)聚酯纖維玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，才能使染料成功地?cái)U(kuò)散進(jìn)入纖維。較高的溫度，對(duì)于具有較高分子量的染料作用會(huì)較大。,一般，,溫度：80~160℃，壓力20~30MPa，時(shí)間：5~20min。,滌綸超臨界C02染色

40、工藝,68,,分散染料的結(jié)構(gòu)和極性,在超臨界C0,2,中分散染料的溶解度與常規(guī)染色不同，,極性小的染料溶解度大,，這是由超臨界C0,2,的非極性所決定的。在苯環(huán)上添加鹵素如Cl、Br、I等基團(tuán)有助于提高分散染料的溶解度。而染料分子上的OH、NH,2,、NO,2,、OCH,3,、COOH等基團(tuán)不僅增加了染料的極性，而且使染料分子通過(guò)氫鍵形成大分子團(tuán)，降低染料在超臨界CO,2,中的溶解度和擴(kuò)散能力。,分散染料的結(jié)構(gòu)和極性,69,,C0,2,與纖維的質(zhì)量比,染色過(guò)程中C0,2,與纖維的最佳,質(zhì)量比為5~10,，質(zhì)量比過(guò)大將引起染料分子擴(kuò)散系數(shù)下降及操作費(fèi)用提升。反之，則不能為染色過(guò)程提供充足的溶解染

41、料。,分散染料中的添加劑,常規(guī)用于水相染色的分散染料，由于含有大量的分散劑在臨界C0,2,中只能得到淺色。原因之一是染料中的助劑，如分散劑、稀釋劑、油劑、抗塵劑、抗靜電物質(zhì)的存在，嚴(yán)重影響了染色條件下染料從超臨界C0,2,中分離出來(lái)。有些研究者傾向在超臨界C0,2,中應(yīng)用純分散染料。但是使用純?nèi)玖蠒r(shí)，會(huì)出現(xiàn)染料熔融。所以，汽巴精化公司開發(fā)了含有,特殊添加劑,的系列染料產(chǎn)品。,C02與纖維的質(zhì)量比,70,,還原凈洗,超臨界C0,2,的物理、化學(xué)特性，是隨著溫度、壓力而變化的。和染色時(shí)的超臨界C0,2,條件相比，將染色后超臨界C0,2,條件變化到提高染料溶解度的條件，能夠去除附著或凝聚在纖維表面上

42、的染料。而且，超臨界C0,2,染色染料的固著率高（約98%）。,用超臨界C0,2,在60℃，25MPa條件下處理被染物，有洗滌效果,。,根據(jù)汽巴公司的觀點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中還原凈洗也是必要的。因?yàn)?，染色物的色濃度是各種各樣的。從淺色到濃色，如果考慮實(shí)用性能，染濃色時(shí)還原凈洗必要的。此外，染色溫度從130℃降低到凈洗溫度60℃，需要花費(fèi)時(shí)間，有可能降低生產(chǎn)率。,還原凈洗,71,,超臨界C0,2,染色設(shè)備工藝流程,l一加熱器；2一溶解槽3一染色槽；4一分離器；,5一冷卻器；6—CO2貯罐；7一升壓泵；8一循環(huán)泵,超臨界C02染色設(shè)備工藝流程l一加熱器；2一溶解槽3一染色槽,72,四、新合纖染色,（一）

43、新合纖的定義和結(jié)構(gòu)性能,新合纖的定義,通常從形態(tài)上，將由微纖維、異形截面絲、異收縮混纖等一類具有新性能的纖維原料稱為新合纖。這些新合纖由于線密度、截面、表面形態(tài)、異收縮混纖以及聚合物結(jié)構(gòu)（聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度、取向度等的不同而顯示出各種獨(dú)待的特性，可以加工成高級(jí)的“仿真絲”、 “仿桃皮”、“仿絹紡”和“粉狀手感”等的新合纖織物。,四、新合纖染色,73,新合纖的結(jié)構(gòu)性能,形態(tài)結(jié)構(gòu)：截面非圓型，表面無(wú)蠟狀感，線密度小,物理化學(xué)性能：,光澤和耐污性,手感,抗起球性和耐磨性,抗靜電及吸濕性,抗褶皺和抗抽絲性,染色性能：?jiǎn)卫w維線密度的減小，比表面積增大，染整加工時(shí)，上染速率增加，易染花、染料吸收量大

44、（染料用量比普通纖維多10~20%）。同時(shí)由于對(duì)光的反射率增大，在染料吸收量相同的情況下顯色較淡。由于光澤的影響，視覺結(jié)果為織物亮度增加，染色牢度也會(huì)變差等。,,新合纖的結(jié)構(gòu)性能,74,（二）新和纖的染色,染料的上染速率（D、t、r、E,∞,、L）,染料的親和力,纖維無(wú)定形區(qū)的含量,染液流動(dòng)狀態(tài),纖維的半徑或線密度,（二）新和纖的染色,75,纖維線密度越低，纖維越細(xì)，染料從表面向中心擴(kuò)散的距離越短，所需時(shí)間越短，即擴(kuò)散速率較快，在一定的染色時(shí)間內(nèi)，較,易染透,。,纖維越細(xì)，半徑越小，比表面積越大，纖維表面吸附染料的速度和量均高，不僅染料從溶液轉(zhuǎn)移到纖維的速度加快，而且提高了纖維表面和內(nèi)部間的染

45、料濃度梯度，染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散速率也越快。因此超細(xì)纖維染色較常規(guī)纖維的,勻染性差,。,由于纖維的比表面積較大，在短時(shí)間內(nèi)，染料主要吸附在纖維表面，隨后向纖維內(nèi)部擴(kuò)散。但是由于吸附量較高，纖維表面的染料可能存在多層吸附，這些染料與纖維的結(jié)合就不牢固，很易解吸，造成纖維染色,摩擦牢度差,。,纖維線密度越低，纖維越細(xì)，染料從表面向中心擴(kuò)散的距離越短，所,76,不同線密度聚酯纖維的上染速率曲線,不同線密度聚酯纖維的上染速率曲線,77,半染時(shí)間和擴(kuò)散系數(shù),半染時(shí)間隨纖維半徑增大而增長(zhǎng),纖維越粗，擴(kuò)散系數(shù)越大。這可能是由于纖維越粗．紡絲時(shí)抽伸比越小，纖維的取向度越低之故。所以說(shuō)微細(xì)或超細(xì)纖維的無(wú)定形區(qū)不一

46、定比常規(guī)纖維大。相反還可能要小一些，這決定于紡絲條件。對(duì)于聚酯/聚酰胺復(fù)合超細(xì)纖維，由于抽伸時(shí)纖維仍較粗，只是剝離分裂后才成超細(xì)纖維，這種纖維和相等粗細(xì)的直接紡纖維相比，取向度和結(jié)晶度可能較低，因此染料上染速率較快，半染時(shí)間較短，擴(kuò)散系數(shù)較大些。,半染時(shí)間和擴(kuò)散系數(shù),78,升溫上染速率,纖維越細(xì)，最快上染速率的溫區(qū)越低，0.11dtex纖維上染百分率達(dá)到20％時(shí)的溫度比3.30dtex纖維低20℃左右，上染百分率達(dá)到90％的時(shí)間約短30min，達(dá)到100％的時(shí)間約短50min。故超細(xì)纖維染色起始溫度應(yīng)低，升溫速度應(yīng)慢，而達(dá)到最高上柒百分率的時(shí)間則較短。,升溫上染速率,79,吸附等溫線,,吸附等

47、溫線,80,吸附類型：,服從能斯特（Nernst）分配關(guān)系,斜率：,線密度越小的纖維，直線斜率越大，表明纖維對(duì)染料的吸附傾向越大。表明纖維對(duì)染料的吸附傾向越大。線密度小的纖維比表面積大。纖維從染液中吸附染料的傾向必然大，因?yàn)槔w維表面上的分子鏈與染料可充分地建立分子間作用力結(jié)合。,吸附飽和值：,130℃的染色飽和值比98 ℃的均有增高，這和纖維對(duì)染料的溶解能力隨溫度升高而增加，也和溫度高染料對(duì)纖維的可及度增加有關(guān)。但是這種變化隨著纖維線密度變小而越不明顯，即溫度對(duì)染色飽和值的影響，微細(xì)和超細(xì)纖維比常規(guī)纖維敏感性低，這也是由于纖維線密度越小，染料在纖維內(nèi)擴(kuò)散路程越短，透染性和可及度較好的關(guān)系。,吸

48、附類型：服從能斯特（Nernst）分配關(guān)系,81,染色親和力、染色熱和染色熵,不淪是98℃或是130℃，纖維線密度 越小，染色親和力越高，但這種差別低溫比高溫時(shí)明顯，也就是說(shuō)，染色溫度高，線密度不同的纖維吸附染料的能力的差距會(huì)縮小，有利于減小色差。,染色親和力、染色熱和染色熵,82,纖維越細(xì)，染色熱越高，這表明纖維比表面積越大，可直接吸附更多的染料分子，結(jié)合較強(qiáng)，放出的熱量也就超多。相對(duì)地說(shuō)，聚酯/聚酰胺復(fù)合微細(xì)纖維的染色熱較低，其原因也是由于聚酰胺組分對(duì)分散染料的分子結(jié)合力較聚酯低。,纖維越細(xì)，染色熵負(fù)值越大．表明染色體系混亂度降低相對(duì)多些。線密度越低的纖維，比表面積越大，表面吸附的染料越多

49、，染料分子的混亂度降低就越多。,纖維越細(xì)，染色熱越高，這表明纖維比表面積越大，可直接吸附更多,83,提升性和顯色性,提升性和顯色性,84,滌綸及其混紡織物染色課件,85,,染成相同顏色深度染料用量與纖維線密度的關(guān)系,染成相同顏色深度染料用量與纖維線密度的關(guān)系,86,移染性和勻染性,移染性,界面移染,全程移染,移染性和勻染性,87,勻染性,纖維和織物結(jié)構(gòu)及性能,纖維線密度低，比表面積大，對(duì)染料的吸附速度快，染料被纖維或織物吸附時(shí)易出現(xiàn)不均勻，而決定上染均勻性主要是染料被纖維表面吸附均勻程度。,纖維的截面多為不規(guī)則形狀，表面也不夠光潔不僅使比表面積進(jìn)一步增大，而目使表面吸附染料速度增快，染色不易均

50、勻。,由于線密度低，對(duì)機(jī)械物理和化學(xué)作用較常規(guī)纖維敏感。若染前受熱、受應(yīng)力作用以及化學(xué)試劑作用不均勻，很容易造成染色性能發(fā)生變化，勻染性變差。,纖維的微結(jié)構(gòu)不僅不同于常規(guī)纖維，本身的均勻性也差，所以也使勻染性變差。,染色設(shè)備,染料的結(jié)構(gòu)和性能,染色工藝和操作,勻染性,88,染色牢度,耐曬色牢度。 超細(xì)纖維染色物的耐曬色牢度比常規(guī)纖維差，主要原因是由于比表面積大造成直接暴露于大氣和日光中的面積大，而超細(xì)纖維表面吸附的染料濃度又高，所以褪色速率快、耐曬色牢度差。此外，纖維細(xì)，光線較容易透過(guò)纖維，易使纖維內(nèi)部的染料褪色。,耐升華色牢度。 超細(xì)纖維染色由于染料濃度高，纖維比表面積大，在表面積聚染料量

51、多，使耐升華色牢度顯著降低，且降低程度比耐曬色牢度還要大。,,染色牢度,89,常規(guī)纖維和超細(xì)纖維色牢度性隨比較,常規(guī)纖維和超細(xì)纖維色牢度性隨比較,90,耐洗色牢度. 纖維細(xì)比表面積大，高溫處理，持別是存在有某些助劑時(shí)，染料極易從纖維內(nèi)部遷移到纖維表面，發(fā)生所謂熱遷移，水洗牢度就會(huì)顯著降低，某些助劑會(huì)加速染料熱遷移，牢度降低會(huì)更嚴(yán)重。,耐洗色牢度. 纖維細(xì)比表面積大，高溫處理，持別是存在有某些助,91,提高耐洗牢度的措施,選用牢度好的染料，持別應(yīng)選用熱遷移性低，濕牢度好的染料。,合理確定染色工藝．使染料充分上染纖維，減少表面浮色。,提高耐洗牢度的措施,92,加強(qiáng)洗滌，除凈表面沾附的浮色， 有堿

52、性和酸性還原清洗兩種方法，對(duì)偶氮結(jié)構(gòu)的染料用酸性還原清洗效果較好。,染后熱處理溫度盡可能控制低一些，減少染料熱遷移，改善色牢度。染色織物經(jīng)過(guò)熱處理后，再經(jīng)過(guò)水洗或還原清洗，然后在90~100℃緩和烘干．對(duì)改善色牢度有一定好處。,后整理加工時(shí)，應(yīng)選用對(duì)染料萃取作用小的整理劑，可以減少染料從纖維中遷移出來(lái)，提高色牢度。,加強(qiáng)洗滌，除凈表面沾附的浮色， 有堿性和酸性還原清洗兩種方,93,（三）新合纖染色設(shè)備,超細(xì)纖維比表面大，結(jié)晶度較低，在低于其玻璃化溫度（80℃）時(shí)，即可明顯吸附染料，上染速率很高，容易產(chǎn)牛染色不勻。同時(shí)，大多數(shù)超細(xì)纖維織物結(jié)構(gòu)緊密，透水透氣性很低，染液不易透過(guò)，所以，卷染、軋染

53、和經(jīng)軸染色機(jī)等均很難適應(yīng)。主要是,溢流或噴射染色機(jī),。針對(duì)超細(xì)纖維織物的特點(diǎn)，要求溢流或噴射染色機(jī)既要有很高的染液(或織物)的運(yùn)行速度，以提高染液的交換頻率。同時(shí)，要不斷使繩狀展開，使包裹在繩狀內(nèi)的染液與主體染液混合．以提高勻染性和消除繩狀折皺印。此外，染色機(jī)還需裝有精確的溫度和速度控制裝置。,（三）新合纖染色設(shè)備,94,（四）新合纖染色工藝,酸性浴染色工藝,起始?。合輨?.25％、勻染劑0.5％、防皺劑1％、醋酸（調(diào)節(jié)pH值至4.5~5）,,（四）新合纖染色工藝,95,堿性浴染色,堿性浴染色的優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步提高精煉的質(zhì)量；若染料助劑選擇恰當(dāng)，還可實(shí)施精煉染色一浴法工藝。,防止前處理不充分造成

54、的染疵,堿減量過(guò)程分解物的再沾污，減少精練和堿減量后的水洗次數(shù)和時(shí)間；,防止低聚物的凝聚；,省略染色后的還原清洗；,提高染色產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝的重現(xiàn)性。,堿性浴染色,96,耐堿性分散染料的選擇,參考日本化藥公司評(píng)價(jià)分散染料耐堿性的方法, 即以染淺色（0.1% , o w f）時(shí), 用酸性?。╬H 值4.5 ）染色布的表面深度值為標(biāo)準(zhǔn), 堿性?。╬H 值1 1）染色布深度降低數(shù)在5% 以內(nèi), 認(rèn)定為耐堿性良好。,一般含有酯基、酰胺基和氰基等水解敏感性基團(tuán)的分散染料, 大多集中在偶氮型染料中, 對(duì)pH 值的敏感性較大,選擇時(shí)需慎重。而蒽醌型染料大多數(shù)對(duì)pH值敏感性較小, 多數(shù)可用于堿性染色。,耐堿性

55、分散染料的選擇,97,滌綸及其混紡織物染色課件,98,滌綸及其混紡織物染色課件,99,堿性浴染色助劑,是為分散染料堿性染色法開發(fā)的一種專用助劑。具有穩(wěn)定染料、鰲合金屬離子和使染液pH值在某一范圍內(nèi)變化等作用, 同時(shí)能改進(jìn)精練效果, 以及促進(jìn)齊聚物溶解。市售的商品助劑, 按其在染色過(guò)程中pH 值的變化分成兩類:,p H 值不變型：指在染色前后的pH值變化幅度甚小;,pH值滑動(dòng)型：指染色前是堿性浴, 至染色結(jié)束其染液pH 值已基本接近中性。,,堿性浴染色助劑,100,滌綸及其混紡織物染色課件,101,,（五）滌棉織物分散/活性一浴法染色,分散染料的染色性：分散染料染滌綸是在高溫高壓（120~130

56、℃）， pH值以弱酸浴5~6為宜，染色時(shí)不宜使用電解質(zhì)。,活性染料的染色性能：染色溫度（即使是熱固型的）在沸點(diǎn)或沸點(diǎn)以下；需在中性浴吸附，在堿性浴中固著；染色時(shí)需要加入大量的電解質(zhì)促染。,（五）滌棉織物分散/活性一浴法染色,102,,分散/活性染料一浴法染色 的實(shí)現(xiàn),染料選擇,活性染料宜選用含有雙活性基的，如KE型、KP型、M型、B型。這些類型的染料分子中帶有兩個(gè)活性基，具有相對(duì)較好的耐酸堿性和高溫穩(wěn)定性。,分散染料選擇對(duì)pH值不十分敏感的品種，一般要求分散染料在pH值6~7時(shí)，上染率不應(yīng)發(fā)生較大幅度的下降，染色過(guò)程能在近中性的條件下進(jìn)行，以適應(yīng)活性染料的染色特點(diǎn)與要求。另外為了保證染色牢度，

57、所選分散染料應(yīng)對(duì)棉、毛、絲沾色少或堿可洗性好。,分散/活性染料一浴法染色 的實(shí)現(xiàn),103,工藝控制,,溫度,是影響分散染料上染率的重要因素，所以控制溫度，應(yīng)以分散染料的要求為主，染浴溫度不應(yīng)低于125℃。,pH值,調(diào)節(jié)應(yīng)避免用酸來(lái)直接調(diào)節(jié)，應(yīng)選用逐步釋酸或較溫和的緩沖劑來(lái)如硫酸銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉等鹽類。活性染料染色是在中性浴中吸著，在堿性浴中固著，在與分散染料同浴染色時(shí)，為了使活性染料既有較高的固著率，又避免染浴pH值過(guò)高，不利于分散染料的上染，堿劑的加入應(yīng)在保溫染色完成后，即待染浴降溫到85~90℃時(shí)再加入。此時(shí)分散染料的上染已經(jīng)完成，堿劑的加入已不會(huì)影響分散染料的染色結(jié)果，而對(duì)于分

58、散染料的浮色清洗反倒有利，在操作上也方便易行。,活性染料染色需,電解質(zhì),促染，為防止電解質(zhì)對(duì)分散染料產(chǎn)生凝聚和沉淀現(xiàn)象，除了采用分散和勻染效果較好的陽(yáng)離子與非離子型表面活性劑復(fù)配的高溫勻染劑外，促染用電解質(zhì)的用量，盡量以最低要求量為宜。,,工藝控制,104,分散Artelon AQE /活性Argazol NF染料染色實(shí)例,中性固色活性染料Argazol NF含有新型活性基團(tuán)——季銨型吡啶甲酸，提高了染料的反應(yīng)性。染色過(guò)程中不用加堿，在中性高溫條件下其活性基團(tuán)能與棉纖維發(fā)生反應(yīng)而固著，具有良好的染色重現(xiàn)性和勻染性。與Artelon AQE在中性高溫條件下一浴法染滌棉混紡織物，配伍性極佳。,在中

59、性條件下（pH值6~8），棉和滌分別上染，溫度升至130℃，根據(jù)所染顏色深淺，保溫15~30 min，完成染色。整個(gè)染色過(guò)程只需2~3h，比常規(guī)二浴法染色縮短2h多，生產(chǎn)效率大大提高，染色用水及能耗明顯減少，染色成本降低，操作簡(jiǎn)單。由于染色殘液無(wú)堿性物質(zhì)，上染率及固色率高，污水處理成本大大降低，對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有利。,分散Artelon AQE /活性Argazol NF染料染,105,,Artelon AQE /Argazol NF,一浴染滌棉混紡織物工藝流程,Artelon AQE /Argazol NF,106,（六）PTT纖維的染色,PTT纖維的結(jié)構(gòu),PTT是由對(duì)苯二甲酸與1,3-丙二醇

60、經(jīng)酯化縮聚而成的聚合物。結(jié)構(gòu)如下：,,,,,與PET的結(jié)構(gòu)比較，PTT分子鏈上有三個(gè)亞甲基，使其具有“奇碳效應(yīng)”，分子呈現(xiàn)類似羊毛蛋白質(zhì)分子鏈的螺旋結(jié)構(gòu)，具有明顯的“Z”字形構(gòu)象，使得大分子鏈具有如同彈簧一樣的形變和形變恢復(fù)力。,（六）PTT纖維的染色,107,PTT纖維的性能特點(diǎn)：兼有滌綸和錦綸的特點(diǎn)。,像滌綸一樣易洗快干、有較好的彈性恢復(fù)性和抗折皺性，100% PTT織物與含有4. 7%氨綸彈力絲的滌綸織物有同樣的彈性回復(fù)性。并有較好的耐污性、抗日光性和手感。,,,,,,,,PTT織物的手感柔軟性比PET織物好, 纖度為3. 3 dtex PTT 織物與2. 2 dtex PET織物的柔軟

61、性相同, 與同一纖度的錦綸織物柔軟性近似。因此, 在一般染整加工時(shí),毋需經(jīng)堿減量加工。,PTT纖維的性能特點(diǎn)：兼有滌綸和錦綸的特點(diǎn)。,108,良好的染色性能。PTT纖維的玻璃化溫度 比PET纖維要低25℃, 故其染色性能明顯優(yōu)于PET纖維?？稍诔合氯旧Ｔ谙嗤瑮l件下，染料對(duì)PTT的滲透力高于PET，且染色均勻，色牢度好。,與錦綸相比，有較好的耐磨性和拉伸恢復(fù)性．彈性大、蓬松性好，更適合作地毯等材料。,,良好的染色性能。PTT纖維的玻璃化溫度 比PET纖維要低25,109,PTT纖維的染色,PTT纖維屬易染型纖維,染色開始溫度比常規(guī)PET纖維低約20 ℃ , 容易產(chǎn)生染色不勻(染斑), 應(yīng)在臨界溫度范圍內(nèi)將升溫速度降為PET的1 /2。,PTT纖維的染色,110,滌綸及其混紡織物染色課件,111,PTT 纖維在大氣壓下; 100 ℃ 染色是可行的。但要獲得最高的色澤濃度, 以110~ 120 ℃為好, 特別是高溫型分散染料,染色溫度高低之間的色澤濃度差別更大。,PTT 纖維在大氣壓下; 100 ℃ 染色是可行的。但要獲得,112,