各类染料分类、特点以及染色机理介绍(一)

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各类染料分类、特点以及染色机理介绍(一)

2024-07-11 10:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

  A

  bout Dye

  关于 染料

  染料是有颜色的物质,通过它自身或者某些化学反应使棉、麻、丝、毛、粘纤、锦纶、维纶等多种纺织品染色。染料按照性质及应用方法可分为直接染料,活性染料,硫化染料,分散染料,酸性染料,碱性染料,还原染料,酞菁染料等多种类型。今天介绍一下各种染料的主要特点以及适用范围,希望能给大家带来一些帮助。

  直

  Direct Dye

  接染料

  直接染料,指能直接溶解于水,对纤维素纤维有较高的直接性,无需使用有关化学方法使纤维及其他材料着色的染料。

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  适用范围

  直接染料能在弱酸性或中性溶液中对蛋白纤维(如羊毛、蚕丝)上色,还应用于棉、麻、人丝、人棉染色。

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  染色机理

  直接染料具有磺酸基(-SO H)或羧基(-COOH)等水溶性基团分子结构排列成直线型。芳环结构处于同一平面, 因此直接染料对纤维素纤维具有较大的亲和力,在中性介质中直接染色,只要把染料溶解干水,便可进行染色。

  染料在溶液中被纤维吸附到表面,然后不断向纤维的无定形区扩散,与纤维大分子形成氢键和范德华力的结合。其派生的染料有直接耐晒染料和直接铜盐染料。

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  优缺点

  优点:染色方法简单,色谱齐全,成本低廉

  缺点:耐洗和耐晒牢度较差

  

  常用颜料

  

  

  活

  Reactive Dyes

  性染料

  活性染料,又称反应性染料。为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。活性染料是一类新型染料。1956年英国首先生产了 Procion牌号的活性染料。活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分,能与纤维反应的基团称为活性基。

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  适用范围

  可用于棉、麻、丝、毛等多种纺织品的染色。

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  染色机理

  这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团,染色时染料与纤维反应,二者之间形成共价键,成为整体。

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  优缺点

  优点:水洗牢度好

  活性染料的色谱广、色泽鲜艳

  缺点:湿牢度差,汗光牢度差

  

  常用染料

  X型:染料分子中含有二氯均三嗪活性基,活性较高,染色及固色温度较低(20~40℃),为普通型或低温型。其特点为匀染性较好,稳定性较差,不耐酸性水解,不宜染深色,固色率约60%。例:活性红X-3B。

  K型:染料分子含有一氯均三嗪活性基,由于三聚氰氯中的两个氯原子为其它基团所取代,活性较X型低,染色固色温度较高(80~100℃),也称“热固型”染料。和纤维亲和力大,可染深色,固色率约60~90%。

  M型:染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料,反应活性强,耐酸耐碱稳定性高于K和KN型,固色率高。 KN型:染料的活性基为乙烯砜基(-SO2CH=CH2),在染色时由-SO2CH2CH2OSO3Na生成,它的反应活性介于X型和K型之间,固色温度约60℃,在溶液中很稳定,不会发生水解。 例:活性黑KN-B(C.I.20505)。

  KD型:母体为直接染料,活性基为两个一氯均三嗪基,此染料与纤维亲和力大,染色温度在70℃以上,适于染深色。例:活性艳红KD-8B.

  P型:染料含有膦酸型活性基,由ICI公司70开发成功,可在弱酸性(pH6.0)条件下固色,可与分散染料一起使用,没有水解反应,它的固色率很高。

  硫

  Sulphur Dyes

  化染料

  硫化染料,是要以硫化碱溶解的染料。常用品种有硫化黑、硫化蓝等。由芳烃的胺类、酚类或硝基物与硫磺或多硫化钠通过硫化反应生成的染料,是法国化学家克鲁西昂和布雷通尼埃首先合成的。

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  适用范围

  主要用于纤维素纤维染色,亦可用于棉纤维混纺织物。

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  染色机理

  硫化染料说简单点就是含硫的染料,有机物通过一定的硫化作用而形成的一种含硫的染料,该种染料在染色的时候能够将硫化物通过一些方式进行溶解,最终完成染色。

  硫化染料不溶于水,染色时需使用硫化钠或其他还原剂,将染料还原为可溶性隐色体。它对纤维具有亲合力而染上纤维,然后经氧化显色便恢复其不溶状态而固着在纤维上。所以硫化染料也是一种还原染料。

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  优缺点

  优点:成本低廉、水洗牢度好、日晒牢度好

  缺点:湿摩擦差、上染率低、缸差度大

  色谱中缺少红色、紫色,色泽较暗,适合染浓色

  

  常用染料

硫化黑

  

硫化红棕 B3R

  

硫化宝兰 CV

  

  分

  Disperse Dyes

  散染料

  分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料。最早用于醋酯纤维的染色,称为醋纤染料。随着合成纤维的发展, 锦纶、涤纶相继出现,尤其是涤纶,由于具有整列度高,纤维空隙少,疏水性强等特性,要在有载体或高温、热溶下使纤维膨化,染料才能进入纤维并上染。因此,对染料提出了新的要求,即要求具有更好疏水性和一定分散性及耐升华等的染料,目前印染加工中用于涤纶织物染色的分散染料基本上具备这些性能,但由于品种较多,使用时还必须根据加工要求进行选择。

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  适用范围

适合于粘胶、腈纶、锦纶、涤纶等,水洗牢度不一,涤纶较好,粘胶较差。

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  染色机理

  分散染料上染涤纶一般经过:染料分散在染浴中,然后呈单分子溶解于染液中,染料单分子吸附在纤维表面,最后在高温状态下向至纤维内部扩散,不断地溶解、吸附、扩散,直至达到平衡状态。

  

  1.染料在染液中呈分散态;2.染料的单分子分散溶解态;3.染料吸附在纤维表面;4.染料分子的扩散进入纤维;5.染色的平衡态;6.染料的再结晶态。

  

  主要分类

  一种是按化学结构来分,主要可以分为偶氮型、蒽醌型、杂环型三种,其中主要以偶氮型为主,偶氮型又分为单偶氮型和双偶氮型。

  

  另一种按应用性能分类,可分为高温型,中温型及低温型三类,详细分类见下表:

  

  酸

  Acid Dyes

  性染料

  是一类结构上带有酸性基团的水溶性染料,在酸性介质中进行染色。酸性染料大多数含有磺酸钠盐,能溶于水,色泽鲜艳、色谱齐全。

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  适用范围

  主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色。

  2

  染色机理

  酸性染料中的酸性基团一般以磺酸基(-SO3H)为主,以磺酸钠盐(-SO3Na)的形式存在于染料分子上,也有个别染料以羧酸钠盐(-COONa)为酸性基团。

  

  3

  优缺点

  优点:水溶性好,色泽鲜艳、色谱较全,分子结构相对其他染料比较简单

  缺点:染料分子中缺少较长的共轭连贯系统,染料的直接性较低

  

  主要分类

  一、按染料母体的分子结构分类:

  1、偶氮类(占60%,广泛的色谱)

  偶氮染料(偶氮基两端连接芳基的一类有机化合物)是纺织品服装在印染工艺中应用最广泛的一类合成染料,用于多种天然和合成纤维的染色和印花,也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。在特殊条件下,它能分解产生20多种致癌芳香胺,经过活化作用改变人体的DNA结构引起病变和诱发癌症。

  

  2、蒽醌类(占20%,主要是蓝、绿色系)

  

  3.三芳甲烷类(占10%,紫色、蓝色、绿色系)

  三芳基甲烷染料是取代的三芳甲烷衍生物和取代的氧化蒽类化合物,以不同的沉淀化剂作用生成的染料。

  

  4、杂环类(占10%,红色、紫色系)

  杂环颜料(heterocyclic pigments)在有机颜料分子中含有杂环结构,主要是氧杂环或氮杂环作为发色体系。杂环颜料色谱包括黄、橙、红、紫色,少数为蓝色,并且有分子对称性与平面性,许多品种显示出与酞菁类相似的优异耐热性、耐迁移性与耐气候性。

  二、按染色的pH分类:

  强酸性浴酸性染料:染色pH值2.5-4,日晒牢度好,但湿处理牢度差,色泽鲜艳,匀染性好;

  弱酸性浴酸性染料:染色pH值4-5,染料分子结构中磺酸基所占比例稍低,因此水溶性略差,湿处理牢度好于强酸性浴染料,匀染性略差。

  中性浴酸性染料:染色pH值6-7,染料分子结构中磺酸基所占比例更低,染料溶解度低,匀染性差,色泽不够鲜艳,但湿处理牢度高。

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  来源:化工707、网络

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