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染料的分类和名称
1、染料的分类:
染料分类的方法一般有两种:
(1)、根据染料分子结构和制造分类:
偶氨染料、葱醌染料、靛族染料、杂环染料、 菁染料、芳早基染料、硝基染料等。
(2)、根据染料的性质和应用方法来分叫做染料的应用分类、酸性染料、中性染料、碱性染料(阳离子染料)、活性染料、直接染料、分散染料、还原染料、可溶性还原染料(印地素染料)、硫化染料、不溶性偶氮染料(纳夫妥染料)、荧光染料等…
第3节染料的名称
由于染料的分子结构比较复杂,如果按化学结构的系统命名法来命名,名称很长,应用起来困难很多,尤其某些品种的化学结构还不清楚,有的商品染料中是几种结构的混合物(KNGKNB)无法命名。
因此,应用一种简单易掌握的统一合理的染料命名法,才能满足生产和应用的需要。
我国染料统一命名法,在1965年试行的《染料产品名词命名草案》中已有规定,染料名称有冠称、色称和字尾三段组成。
由于染料名称在世界各国没有统一,每个染料厂都为自己生产的各种染料取一个名称,因此,同一染料可能会有好几个名称。
(1).冠称:
说明染料根据应用方法和性质所属类别,如直接、酸性、活性、分散等。
例如:
Remazol、Sirius、Procaine等。
(2).色称:
表示染料在纤维上染色后所呈现的色泽黄、红、蓝、(Yellow、Red、Blue)等…
(3).字尾:
用英文字母表示染料的色光、形态、特殊性能和用途等,常用的字尾所表示的意义如下:
1.表示色光及性能的字母
B蓝光(Blue)(3BS)、F亮、N新型或色光特殊、C耐氯(CL)、G荧光或绿光(GR)、L耐晒牢度好、P适用于印花、D稍暗(Dark)(FDBN)、I相当于还原染料的牢度、M混合的、R红光、S适用于染,溶解性佳、T深、W适用于染羊毛、X高浓度染料色称中的色光代号,有时重复地写几个字母,例如:
BB、RR等,也可写作2B、2R。
其中数字表示所带色光的强度,2B的蓝光较B强,3R的红光较2R强,染料代号中有时有“200%”“150%”等字样,表示染料的力份,前者力份为普通的2倍,后为1倍半。
2.表示染料类型的字母:
置于字尾的前部,与其它字尾间加“-”,常用的字母有(适用于国产染料)。
X二氯均三嗪活性染料、K一氯均三嗪活性染料、KN乙烯砜型活性染料、KD活性直接染料、M多活性基团活性染料、S具有较高耐升华牢度的分散染料(SBLF)、SE耐升华牢度和匀染性中等的分散染料、E具有较好匀染性的分散染料。
由于染料名称在世界各国没有得到统一,每个染料厂都为自己生产的每种染料取一个名称,因此,同一种染料可能会有好几个名称。
第4节:
常用染料品种及性能
根据染料的化学性质及其对纤维的关系,通常纺织品所应用的染料主要有以下几种:
(1)、直接染料:
可溶于水,在中性碱(NaCL)或弱碱性碱存在的水溶液中,可直接染纤维素纤维,应用方便,这类染料主要用于纤维素纤维的染色,但一般染色牢度不够良好,它们也可用于蚕丝绸的染色。
(2)、活性染料:
这类染料结构中含有一个或一个以上的活泼官能团,称为活性基团,在适当条件下,能与纤维素纤维、蛋白质纤维等发生化学反应,而生成坚牢的结合,它们具有良好的湿处理牢度和磨擦牢度,色泽亦很鲜艳,故有较多的应用。
(3)、分散染料:
这类染料在水中溶解度很低,是非离子性染料,它们是涤纶和醋酸纤维染色的最常用染料,染色牢度较好
(4)、还原染料:
这类染料不溶于水,分子中含有羰基( C=0)需在碱性条件H下经还原剂还原呈羟基钠监(-C-ONa)才能溶解于水,染在维上后经过氧化,再回复成不溶性染料,这类染料的日晒、碱洗牢度一般都很好,色谱亦较齐全,主要应用于纤维素纤维染色。
(5)、暂溶性还原染料(印地素染料):
是还原染料的衍生物,可溶于水,染在纤维上后,需在酸液中经过氧化剂处理,使染料水解、氧化回复成不溶性的还原染料而染着在纤维上,主要用于纤维素纤维染色。
(6)、硫化染料:
与还原染料相似,染色前需要把它还原(Na2S)溶解才能染上纤维,然后氧化,回复成不溶性染料,用于纤维素纤维染色。
(7)、不溶性偶氮染料(纳夫妥染料):
这类染料有两个有机化合物组分,它们在纤维上化合生成偶氮颜料而染着纤维,又称冰染料,碱洗牢度良好。
(8)、酸性染料:
这类染料可溶于水,分子结构中有磺酸基(-SO3)或羧基(-COOH)随染料品种不同,可在酸性或中性介质中直接染蛋白质纤维,湿处理牢度随品种而异(中性染料为弱酸性染料)
(9)、氧化染料:
指某些芳香胺(例苯胺)经氧化能在纤维上缩合形成颜料而固着在纤维上,主要用于染黑色棉纤物,现很少使用。
(10)、碱性染料(阳离子染料):
这类染料在分子结构中有氨基(-NH2)成铵监。
它们的色素离子带阳电荷,可在弱酸性介质中直接染蛋白质纤维,但各项牢度差,合成纤维发展后,发现晴纶可以用这类染料染色,而且染色牢度也比较好,成为晴纶的常用染料称为阳离子染料。
各种不同类别纤维制品,根据所需染色色泽,染色牢度和染色成本,可选用染染料应用类别是多种的,纤维素纤维染色可用直接染料、活性染料,还原染料暂溶性还原染料,硫化染料和不溶性偶氮染料,蛋白质纤维中,羊毛染色可用酸性染料,蚕丝染色可用酸性染料、直接染料和活性染料,合成纤维中涤纶染色用分散染料,锦纶染色可用酸性染料和分散染料、晴纶染色用阳离子染料,维纶染色可用硫化染料和还原染料,也可用直接染料和分散染料。
第5节:
上染过程中一些基本问题的分析
各类纤维的染色需用各自适用的染料,各类染料又有不同的染色方法,但它们的染色都有一个上染过程。
1.上染过程:
将纤维投入染浴中,染料选择性地转移到纤维上,被纤维吸附,并逐渐扩散入纤维内部,这种染料从染浴向纤维转移的过程,称为染色过程,或上染过程。
在染料上染织物过程中,染料随染液流动靠近纤维界面,染料分子便迅速被纤维表面分子吸附。
由于纤维表面和纤维内部形成的染料浓度差,吸附在纤维表面的染料分子,不断向已溶胀的纤维内部扩散。
因此,染料上染到纤维上,是通过吸附和扩散实现的。
纤维具有紧密的微结构组织,染料在纤维内都扩散是一个比较缓慢的过程,随着染色时间的延长,染料上染纤维会逐渐增加。
由于吸附和扩散可逆的,最后两者之间是平衡状态。
纤维润湿性能是染料上染的一个重要因素,纤物是一个多孔体系,纱线、纤维畦有大小不等的空隙,里面充满空气。
当染液进入纤维,把里面的空气取代出来,使纤维充分溶胀,染料才能上染到纤维上去。
所以,在上染过程中,染液中染料应与纤维充分接触,将染液搅拌或使织物在染液中不断运动,染料就能均匀地上染到纤维上。
在染料上染纤维的过程中,影响染料上染的因素较多,如染料拌在溶液中的状态,染色温度、助剂、染液pH值等染色工艺条件,都会影响染料在纤维上的吸附,扩散和染色平衡。
2.染料在溶液中的状态:
除分散染料以外,一般染料在上染过程中都成离子状态,在水溶液中会发生不同程度的聚集,一些染料在溶液里,即使染液浓度不高,也会有显著聚集现象,水溶性染料在水溶液中以单离子或单分子,以及不同数目的离子和分子相互聚集成聚集体存在。
它们之间互相转换成动态平衡,下式以直接酸性等阴离子染料为例,说明染料离子、分子及其聚集之间互相转换的关系。
(Nd)n-+nHan+
nD-Na+﹝(DNA)、(D)﹞n-+nNan+
扩散入纤维内部
Dna→染料单分子
D-→染料阴离子
(nD)n-→平均聚集数为n的染料阴离子胶束。
﹝(mDNa).(ND)﹞n-→在中性胶核上吸附一部分染料阴离子形成的聚集体。
其中m、n是平均聚集数
在上染过程中,染料以单分子或单离子状态,进入纤维无定形区,而染料聚集体是不能扩散到纤维内部去的,随着染料的不断上染,染料聚集体解聚直到上染达到平衡为止。
3.染料的吸附:
染料的吸附是染色时染料分子从染液中到达纤维表面,借染料分子和纤维分子间的引力,在纤维表面发生吸附。
染料的吸附过程,在染色过程中所需时间不多,纤维上染料的吸附过程是一个可逆过程,吸附和解析过程同时存在,在染料上染过程中,吸附占优势,最后染料上染百分率不再增加,此时染料的吸附和解吸速率相等,达到上染平衡。
4.染料的扩散
染料的扩散,是在染色过程中染料均匀吸附到纤维后,不断逐渐扩散到纤维内部的过程。
染料经吸附并扩散到纤维内部染透纤维,才可获得好的染色牢度。
染料在纤维中的扩散速度比染料在纤维上的吸附速度要缓慢得多,所以纤维染透需要的时间主要视染料在纤维中的扩散速度而定。
染色温度升高,染料的扩散速度上升,从而缩短上染时间扩散性能比较好的染料,容易染得均匀,染色过程中染料吸附到纤维以后,通过吸附和扩散,会从纤维上重新转移到染液里,然后重新上染到染品的另一些部位上去,这就是染料的移染现象;
移染性能高的染料,具有良好的匀染性,容易染得均匀的色泽。
5.染料的平衡吸附:
如上述,在上染过程中,纤维对染料逐渐吸附,染料均匀吸附到纤维上后,不断地扩散到纤维内部而染着纤维。
已经上染到纤维上的染料也会从纤维上解及下来。
吸附和解吸同时存在,在上染过程中吸附占优势,最后染料的上染量不再增加,这时吸附和解吸速率相等,达到平衡吸附状态。
上染在纤维上的染料量对投入染浴中污料量的百分比值,称为上染百分率。
染色达到平衡吸附时染料的上染百分率,称为染料平衡上染百分率。
在染色时,如果往染浴中加入电解质,如NaCL或Na2SO4,会降低带阴电荷纤维,对染料阴离子的电荷斥力,增加上染或降低带阳电荷纤维对染料阴离子的引力,减少上染。
如果提高染色温度,原有的染色平衡也会破坏,染料的平衡上染百分率会降低。
这是因为染色过程是放热过程,染色时升高温度,不利于纤维上染料的吸附,但有利于染料的扩散,缩短平衡时间。
第6节:
配色
一.配色的基本概念
1.光与色
什么是光?
光是能引起视觉的电磁波。
能发出光的物体称光源。
太阳是自然光源,电灯是人造光源。
光具有波的性质,不论什么来源的光都是些类似水波那样的特殊的波,这种波叫光波。
它由光源向四周传播,每个波的最高点峰,两个波峰间的直线距离叫波长。
如图:
波长
传播方向
在光波中,凡是人的肉眼能看到的叫可见光,在可见光波长范围内,颜色随波
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