酸性染料基础知识大全

2020/10/20 9:13:35

酸性染料的定义

定义:酸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。酸性染料是水溶性的阴离子型染料,主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色,对纤维素纤维一般无着色力。

和直接染料相比,酸性染料结构简单,缺乏较长的共辄双键和同平面性结构,所以对纤维素纤维缺乏直接性,不能用于纤维素纤维的染色。不同类型的酸性染料,由于分子结构不同,因而它们的染色性能也不同,所采用的染色方法也不同,酸性染料的日晒牢度和湿处理牢度随染料品种不同而差异较大。

酸性染料的分类

按照化学结构分类,酸性染料可分为偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类等类别。

①偶氮型:单、双偶氮染料,以浅色为主(黄、橙、红、紫、蓝),品种数量占大多数;

②蒽醌型:单蒽醌为主,主要为深色(紫、蓝、绿)品种占第二位,日晒牢度

③三芳甲烷型:色泽鲜艳、强度大,以紫、蓝、绿为主,日晒牢度最差。

酸性染料按其化学结构和染色条件的不同分为强酸性、弱酸性、酸性媒介、酸性络合染料等。

强酸性染料:最早发展起来的一种酸性染料,要求在较强的酸性染浴中染色,其分子结构简单,分子量低,含有磺酸基或羧基,分子中磺酸基所占比例大,亲水性强,疏水性弱,水溶性好,对羊毛亲合力不大,在羊毛上能移染,染色均匀,故也称酸性匀染染料,但色光不深,耐洗牢度较差,且染色时对羊毛有损伤,染后的羊毛手感较差。需在强酸性浴中染色才能获得很高的上染率,色泽鲜艳,适用于染淡中色,主要用于羊毛染色。

弱酸性染料:在强酸性染料中通过增大分子量、引入芳砜基等基团或引入长碳链等方法即生成弱酸性染料。分子结构较复杂,分子中磺酸基所占比例相对较小,亲水性、在水溶液中的聚集度和溶解度中等,对羊毛亲合力较大,移染性和匀染性稍差,湿处理牢度较好,能在弱酸性介质中染羊毛,对羊毛无损伤,色光较深,坚牢度有所提高,但匀染性不佳。

酸性媒介染料:用某些金属盐(如铬盐、铜盐等)为媒染剂处理后,在织物上形成金属络合物的酸性染料。媒染手续较繁,但耐晒、耐洗、耐摩擦牢度等性能较好。

酸性络合染料:由某些酸性染料与铬、钴等金属络合而成。可溶于水,耐晒、耐光性能优良。它的染料母体和酸性媒介染料相似,但在制备染料时,已将金属原子引入偶氮染料分子中,金属原子与染料分子比为1:1,故又称1:1金属络合染料。染色时不需要再用媒染剂处理,须在强酸浴中染色,对羊毛有损伤。

另一类酸性络合染料分子中不含有磺酸基,而含有磺酰氨基等亲水基团,分子中金属原子与染料分子比为1:2,故又称1:2金属络合染料。它在中性或弱酸性介质中染色,所以称为中性染料,也称耐缩绒性酸性染料,染料结构复杂,分子量大,分子中磺酸基所占比例小,疏水性部分比例大,水溶性不好,对羊毛等纤维的亲和力高,移染性和匀染性差,常在近中性浴中染色,色泽不够鲜艳,熨烫和湿处理牢度好。

上染的基本原理

酸性染料主要用来上染蛋白质纤维和锦纶,在毛、蚕丝、聚酰胺纤维上几乎含等当量的氨基和羧基H2N—W—COOH,当纤维进入水溶液中时,在水中氨基和羧基发生离解,形成两性离子+H3N—W—COO -。羊毛等电点的pH值为4.2~4.8,当溶液的PH大于等电点时,纤维表面带负电荷;当溶液PH值小与纤维等电点时,纤维表面带正电荷。

酸性染料在染液中电离成D-SO3- 和Na+,在强酸性染料染浴中,纤维表面带正电荷,染料离子带负电荷,纤维与染料通过离子键相结合;在弱酸性浴及中性浴中,纤维表面带负电荷,而染料离子也带负电荷,这时的纤维与染料时通过范德华力和氢键相结合。

染色工艺

酸性染料在羊毛、蚕丝、锦纶上的染色匀染性比较好,但湿处理牢度并非一致。通常情况下,染锦纶的匀染性差,而湿处理牢度则较好;染蚕丝的匀染性比较好,但湿处理牢度逊于羊毛染色牢度。在生产中,强酸性浴染色的酸性染料主要用来染羊毛,而弱酸性浴和中性浴染色的酸性染料,除了染羊毛,还可用于蚕丝和锦纶的染色

强酸性染料色工艺过程:织物于30~40℃入染,以1℃/1~1.5min的速率升温至沸,再沸染45~75min,然后水洗烘干。

弱酸性染料色工艺过程:织物于50~60℃入染,以1℃/1.5min的速率升温至70℃,再以1℃/2~4min的速率升温至沸,再沸染45~75min,然后水洗烘干。

中性染料的染色工艺与弱酸性染料基本相同。由于染料聚集倾向大,匀染性差,移染性差,可以适当减慢升温速度或采用分段升温。

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