第6章 酸性染料、酸性媒介染料及酸性含媒染料染色

染料化学

一、名词解释练习题 1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。 2、力份：是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言，用百分数表示。即同种染料，在相同条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。 3、颜料：是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。 4、互补色光：一定波长的光与另一定波长的光，以适当的强度比例混合得到白光，这两种有色光称为互补色光。 5、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。 6、重氮化反应：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。 7、偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。 8、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力。 9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合。在人眼视网膜的同一点上同时。射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。 10、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光。 11、深色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长增大的效应称为深色效应。 12、浅色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长减小的效应称为浅色效应。 13、浓色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数增大的效应，称为浓色效应。 14、淡色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数减小的效应，称为淡色效应。 15、Lambert-Beer-吸收定律：单色光透过理想的染料溶液时，吸光度等于摩尔吸光系数、溶液浓度以及单色光经过的光程长度之积。

天然染料染色的前世今生

天然染料染色的前世今生 天然染色历史 植物染料于中国，远在周朝开始就有历史记载，设有管理染色的官职-染草之官-又称染人。在秦代设有【染色司】、唐宋设有【染院】、明清设有【蓝靛所】等管理机构。从大自然中萃取矿物与植物等染料，将青、黄、赤、白、黑称之为五色，再将五色混合后攫取其它的颜色。以及日本古代染色中有名的『草木染』亦是。在今日崇尚环保自然的风潮中利用自然界之花、草、树木、茎、叶、果实、种子…等进行之植物染的研究与创作融入生活中，有别于化学染料，不会产生有害大自然的环境和人体健康的废水，或其它的工业污染。得自植物界的染料，在 美丽的颜色中回归自然和环保。 “草木染”就是使用天然植物染料进行面料染色的技术，是中国传统的织物染色方法，具有天然、环保以及现代工业染织无法表现的艺术性，但是现在却在中国已经失传。现在我们重新复兴这项艺术，对于保护和传承中国的传统艺术是有很大意义的。 我国是最早使用天然染料染色的国家。早在4500多年前的黄帝时期，人们就能够利用植物的汁液染色。多个古籍文献中记录了色彩的名称，东汉《说文解字》中有39种色彩名称，明代《天工开物》、《天水冰山录》则记载有57种色彩名称，到了清代的《雪宦绣谱》已出现各类色彩名称共计704种。明清时期，我国天然染料的制备和染色技术都已达到很高的水平，染料除自用外，还大量出口。中国应用天然染料的经验跟随丝绸一同传播到海外各国，产生了久远的影响。 旧石器时代 人类使用天然染料的历史可以追溯到距今五万年到十万年的旧石器时代。北京山顶洞人文化遗址中发现的石制项链，已用矿物质颜料染成了红色。早在六、七千年前的新石器时代，我们的祖先就能够用赤铁矿粉末将麻布染成红色。居住在青海柴达木盆地诺木洪地区的原始部落，能把毛线染成黄、红、褐、蓝等色，织出带有色彩条纹的毛布。 西周时代 西周时代，已经设置了专门负责印染纺织品的专职官吏，称为“染人”，中国最早的诗歌总集《诗经》中记录的纺织品与服装的颜色有暗绿、红、黄、白、碧绿、绯红及玄黄等，春秋战国时，已经出现了许多专门染色的染坊，发现了多种植物染料，其中以蓝草最为多用。

考题- 染色基本知识

第一章染色基本知识 1. 什么叫染色？它的目的和要求是什么？ 2. 物体为什么会有颜色？物体具有颜色的基本条件是什么？ 3. 什么叫染色牢度？常见的染色牢度有哪些？ 4. 什么叫浸染？什么叫轧染？各适用于何种织物的染色？ 第二章染色基本理论 TOP 1. 亲和力和直接性有何不同？ 2. 酸性染料染羊毛或聚酰胺纤维有无饱和值？用什么法其求出它？ 3. 何谓平衡吸附等温线？它分为哪几种类型？有何特点，方程式如何？ 4. 什么叫上染？上染过程分哪几个阶段？它和染色过程是否相同？ 5. 什么叫上染百分率？平衡上染百分率？它们在上染速率曲线上各有何特征？ 6. 染料在纤维中的扩散与染色效果有什么关系？影响扩散速率的因素有哪些？染料的扩散活 化能大小对扩散有什么影响？ 7. 试从染料的扩散速率、扩散活化能以及平衡吸附等方面说明温度对上染的影响。 8. 什么扩散边界层？染色时染液的流动对其有何影响？ 9. 染料在水溶液中有几种存在形式？染色时染料是以何种形式上染色？ 10. 浓度、温度及中性电解质对染料在溶液中的聚集有何影响？ 11. 在一般上染过程中，△H0和△S0为何是负值？根据△H0、△S0和T的关系式，讨论染色温 度T对平衡上染百分率的影响？ 12. 试说明某些酸性染料上染蛋白质纤维时，△S0为正值，即整个染色体系混乱度增加的原 因。 13. 什么叫稳态扩散、非稳态扩散？写出对应的Fick扩散方程式及其物理意义。 14. 什么叫无限染浴、有限染浴？它们在染色过程中各有何特点？ 15. 什么叫半染时间？在不同的染色条件下，其变化和哪些因素有关？ 16. 何谓孔道扩散模型和自由体积扩散模型？根据其基本理论简述纤维微结构的差异对染料扩 散速率的影响。 17. 什么叫初染率、移染性？染料的标准亲和力及染料的扩散性能对其有何影响？ 18. 为获得满意的染色效果，一般可通过哪些工艺条件来控制染料的上染速率。 19. 什么叫泳移、半匀染时间？ 第三章直接染料的染色 TOP 1. 直接染料染色时加入中性电解质的作用是什么？说明其作用原理。 2. 直接染料分为哪几个类型？各类有何特点？分别用什么方法来控制上染过程以纠正染色不 匀的现象。 3. 直接染料为何须进行后处理，常用的固色剂及其固色原理如何？

染色方法概述

染色方法概述) 染色方法的实施是在染色设备上完成的 按染色方法可分为：浸染机、卷染机、轧染机 按被染物形态：散纤维染色机、纱线染色机、织物染色机、成衣染色机 按染色温度及压力：常温常压染色机、高温高压染色机 按设备运转方式：间歇式染色机及连续式染色机 一匀染和移染 广义的匀染是指染料在染色织物表面以及在纤维内各部分分布的均匀度 染料在纤维内均匀分布，透染 分为4种情况 (1)在纤维束及纤维内分布均匀，理想状态 （2）在纤维束内分布均匀，但只分布在单纤维表面，纤维环染，近似匀染，染色结果较第一种情况浓 （3）纤维束环染（白芯） （4）纤维束外围纤维环染或不均匀染色，内部纤维不染色 影响匀染因素 (一)纤维及及其结构均匀性 不同成熟度的棉 不同产地、不同生长部位的毛 化学纤维 前处理 （2）上染条件 初染速率太高或上染速率太快 浸染控制匀染手段 缓染——控制上染速度和加入缓染剂 移染——上染较多部位的染料通过解吸转移到上染较少的部位

轧染控制匀染手段 浸轧均匀性 防泳移 散纤维染色：多用于混纺织物、交织物和厚密织物 纱线染色：纱线制品、色织物或针织物 成衣染色：小批量、交货短、适应变化 原液着色：有色纤维，如丙纶 根据把染料施加于染色物和使染料固着在纤维上的方式不同，染色方法可分为浸染（或称竭染）和轧染两种 （一）浸染 将纺织品浸渍于染液中，经一定时间使染料上染纤维并固着在纤维上的染色方法 在染色过程中，染料逐渐上染纤维，染液中染料浓度相应地逐渐下降 适用于各种形态的纺织品染色，尤其适用于不能经受张力或压轧的染色物 浸染时，染液及被染物可以同时循环运转，也可以只有一种循环 一般为间歇式生产，设备比较简单，操作比较容易，生产效率较低 主要有：散纤维染色机、绞纱或筒子纱染色机、经轴染色机、卷染机、绳状染色机、喷射溢流染色机、气流染色机等 浴比：浸染时，染液质量与被染物质量之比 染色浓度：染料用量一般用对纤维质量的百分数（o.m.f.）表示 影响染色因素： （1）保证染液各处的染料、助剂的浓度均匀一致 （2）控制上染速率，通过调节温度及加入匀染助剂来达到 调节温度使染浴各处温度均匀一致，升温速率必须与染液流速相适应 加入匀染剂可控制上染速率，或增加染料的移染性能 （3）浴比大小 （4）消除织物内应力 （二）轧染 将织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即用轧辊轧压，将染液挤入纺织物的组织空隙中，并除去多余染液，使染料均匀分

染料化学

一、名词解释 1、酸性染料； 传统的酸性染料是指含有酸性基团的水溶性染料，而且所含酸性基团绝大多数是以磺酸钠盐形式存在于染料分子上，仅有个别品种是以羧酸钠盐形式存在。 早期的这类染料都是在酸性条件下染色，故通称酸性染料。 2、酸性媒染染料； 一种特殊结构的酸性染料，分子中具有能与金属离子形成稳定络合物的基团，这类染料叫酸性媒染染料。 3、酸性含媒染料； 将媒染剂金属离子预先引入染料分子中，成为含金属的络合染料。习惯上将这类染料称为酸性含金属染料，又称为酸性含媒染料、酸性螯合染料或金属络合染料。所引入的金属离子一般是铬离子，少数是钴离子。 4、强酸浴染色的酸性染料； 分子结构较简单，磺酸基所占比例高；在水中溶解度较高，常温染液中基本上以离子状态分散；对羊毛的亲合力较低，染色需在强酸浴中进行(pH＝2.5－4)。 优缺点：湿处理牢度较差，日晒牢度较好，色泽鲜艳，匀染性良好。 5、弱酸浴染色的酸性染料； 特点：分子结构稍复杂，磺酸基所占比例相对地较低，溶解度稍差，在常温染液中基本上以胶体分散状态存在，对羊毛纤维的亲合力较高，染色在弱酸浴中进行(pH＝4～5)。 优缺点：湿处理牢度较好，匀染性稍差 6、中性浴染色的酸性染料； 特点：分子结构更复杂，磺酸基所占比例更低，疏水性部分增加，溶解度更差，在常温染浴中主要以胶体状态存在，对羊毛的亲合力更高，染色需在中性浴中进行(pH＝6～7)。 优缺点：匀染性较差，色泽不够鲜艳，但湿处理牢度好。 7、1：1型酸性螯合染料； 一般是用单偶氮染料和铬盐（如硫酸铬、蚁酸铬等）溶液在高压锅中加热合成的。所用偶氮染料绝大多数为o，o’ -二羟基偶氮染料，也有少数是o-羟基-o’-羧基偶氮染料。它们具有一个或两个磺酸基。 8、1：2型酸性螯合染料； 是由单偶氮染料在近中性溶液中和诸如水杨酸铬钠等铬的络合物一起加热合成的。它们主要由O，O’-二羟基偶氮染料螯合而成。 9、歧化反应； 络合的过程是一个释放质子的过程，因此1：1性的酸性含金属染料是在酸性的条件下合成的，应在酸性条件下进行应用，如果在中性的条件下进行应用，会生成1：2型；而1：2型是在中性的条件下形成的，就应当在中性的条件下进行应用，如果在酸性或碱性的条件下进行应用的话，会生成1：1或1：3型的染料，这些反应叫歧化反应。

第五节酸性染料染色

第五节酸性染料染色 ?酸性染料通常以磺酸钠盐的形式存在，极少数以羧酸钠盐存在。 ?在染料发展初期需要在酸性条件下染色，故习惯上称为酸性染料。 ?结构比较简单，多数为单偶氮结构，少数为双偶氮结构 ?是一类很重要的染料，品种很多，具有色谱齐全、色泽鲜艳等特点。 ?对纤维素纤维直接性很低，只有少数结构复杂的可以上染纤维素纤维 ?主要用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维以及聚酰胺纤维的染色和印花，还可用于维纶、皮革、 纸张、木材、食品的染色或着色和制备墨水等。 ?酸性染料的湿处理牢度和耐日晒牢度随品种不同有很大的差异，一般中深色都要经过固 色处理以达到湿处理牢度 按应用性能分类: ?（1）强酸性浴染色酸性染料（匀染性酸性染料） ?（2）弱酸性浴染色酸性染料（半匀染性或半缩绒性酸性染料） ?（3）中性浴染色酸性染料（耐缩绒性酸性染料） 一、对羊毛、蚕丝和锦纶的上染机理 ?均含有氨基和羧基，具有两性性质，具有等电点 等电点—当溶液在某一pH值时，纤维中电离的氨基和羧基数目相等，纤维不带电荷。 ?当pH值低于纤维等电点时，质子化氨基数量大于离子化羧基数量 ?反之，则相反 ?在不同的pH值情况下，带电情况如下 ? 1.酸性条件 ?酸性染料阴离子被蛋白质纤维和聚酰胺纤维上带正电荷的氨基所吸引，借助离子键的结 合而染上纤维 ?加入食盐或硫酸钠起到缓染作用，还能增进染料解吸，增进染料移染性能，提高匀染效 果。 ?染料吸附过程

? 2.中性条件 ?纤维带有较多负电荷，染料阴离子必须克服较大的静电斥力才能上染纤维，类似直接染 料 ?染料依靠范德华力和氢键和纤维结合。 ?加入中性电解质起促染作用，促染机理与直接染料相似。 3. 染料上染特点 （1）强酸性浴染色酸性染料（匀染性酸性染料） ?结构简单，相对分子质量较小，与纤维的范德华力和氢键力较小，染料与纤维的结合主 要是离子键的结合 ?对纤维染色，存在染色饱和值——按纤维氨基计算所得的数值。 ? A. 染浴酸性较弱 ?NH3+的数量较少，纤维所带正电荷少，染料与纤维分子间的库仑引力较小，染料的上 染速率和上染百分率较低 ? B.酸用量增加 ?NH3+的数量增加，所带正电荷增加，染料与纤维分子间的库仑引力增加，染料的上染 速率和上染百分率增加 ? C.染色条件 ?pH值范围：2～4 ?中性盐：降低库仑力，缓染 （2）弱酸性浴染色酸性染料（半匀染性或半缩绒性酸性染料） ?结构较复杂，染料与纤维之间有较大的范德华力和氢键力 ?若pH值在强酸性条件，染色速率过快，易造成染色不匀 ?弱酸性染料染色饱和值，超过按纤维中氨基含量计算的饱和值，这主要是由于染料与纤 维之间的范德化力和氢键的作用结果 ?染色pH值 ?（1）一般在4～6，弱酸性 ?（2）等于等电点时（羊毛4.2~4.8）——纤维不带电荷，染料靠范德华力和氢键力上染， 上染后染料阴离子再与纤维中的NH3+成离子键结合 ?（3）在等电点以上染色，羊毛带负电荷，染料与纤维之间存在库仑斥力，染料依靠范 德华力和氢键力上染纤维。然后，染料与纤维通过离子键、范德华力和氢键力结合在一起，结合较牢固，湿处理牢度较好 （3）中性浴染色酸性染料（耐缩绒性酸性染料） ?相对分子质量更大，染料与纤维之间有较大的范德华力和氢键力，有超饱和染色现象。 ?在中性条件下，存在较大的电荷斥力，通过范德华力和氢键力上染。 ?中性盐：促染，提高上染速率和上染百分率 ?结合：范德华力和氢键力，结合较牢固，湿处理牢度较好 二、羊毛、蚕丝和锦纶的染色工艺 1.羊毛染色 ?由于羊毛的鳞片结构，升高温度有助于上染 ?高温保温可提高移染性和染料扩散速率，有助于匀染，需要长时间沸染 ?可使用元明粉等中性盐作缓染剂 2.蚕丝染色 ?酸性染料是蚕丝染色的主要染料 ?丝素对酸稳定性较低，在强酸性条件下，蚕丝的光泽、手感、强力都会受到影响 ?一般不使用强酸性染料 ?pH值控制在等电点（丝素3.5~5.2)附近，一般为4～4.5，使用醋酸－醋酸钠缓冲体系?为防止沸染条件下，织物擦伤，光泽变暗，一般采用95℃染色 ?蚕丝无鳞片层，无定形区结构较松弛，水中膨化剧烈 ?染料扩散容易，上染速率较高，温度越高，上染越快——逐渐升温，提高匀染 ?一般使用非离子型的平平加作匀染剂 ?染色鲜艳，但湿处理牢度比羊毛低，需使用阳离子型固色剂固色

天然染料的应用及其局限性

1 天然染料的分类 天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料。天然染料根据来源可分为植物染料、动物染料和矿物染料。植物染料有茜草、紫草、苏木、靛蓝、红花、石榴、黄栀子、茶等；动物染料有虫(紫)胶、胭脂红虫等；矿物染料有各种无机金属盐和金属氧化物。据统计天然染料中以黄色和红色品种最多，蓝色、绿色和黑色最少。植物和动物中的色素能溶于水，在性能上与合成染料最接近，在一定的条件下可以上染天然纤维。各种植物中所含有的天然染料成分不是单一的，通常是多种化合物。其中有一些色素是基本结构相同而取代基不同的一类化合物，如红花中除含有红色素外，还含有黄色素，其他植物也有类似情况。按天然染料化学组成不同可分为类胡萝卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄素类、靛蓝类、叶绿素类共7种。 2 天然染料的染色机理 天然染料的上染机理因染料和所染纤维类型而异，由于天然染料品种繁多，结构复杂，现在对各类纤维的染色热力学和动力学方面的研究还不太充分。印度的Dr．DeeptiGupta研究了5种天然染料对合成纤维的上染机理，研究结果表明，奈醌类染料Juglone、Alkannin和Bixin染尼龙、涤纶织物的吸附等温线属于朗缪尔(Iamagmuir)型，而Berberine与腈纶织物之间可形成离子键。天然小檗类染料上染丙烯腈纤维标准亲合力相当高，70℃和90℃时分别为33．9KJ／mol和43．3KJ／mol，其牢度性能与碱性染料类似，水洗牢度良好，但耐光牢度只有I级。这5种染料与合成纤维的染色焓是正值，说明染色是吸热过程。随染色温度升高。染料上染率会继续增加。此外，染料在水中是部分溶解的，可能是染料发生聚集，因此容易在高浓度时染得深色。莽草宁、苏枋等媒染型天然染料，是通过媒染剂与纤维分子形成络合物上染，但媒染前后色调有些变化。靛蓝等还原型天然染料，是通过染料分子的聚集吸附在纤维上，因而摩擦牢度较低。胭脂红酸等亲水型天然染料，水溶性好，具有阳离子性的化学结构，可以上染蚕丝。李清蓉等研究了天然染料等同体茜素的染色热力学，并对茜素上染丝绸、羊毛、涤纶和尼龙等4种织物进行了染色吸附平衡实验，结果表明，这4种织物对茜素的吸附属于能斯特(Nemst)吸附，符合分配机理，具有分散染料的特性。李辉芹等认为利用紫草、胡桃等萘醌型天然染料对聚酯纤维进行染色时，其吸附机理非常符合分散染料染聚酯时的Nernst吸附；而用胭脂树籽染色时，因其色素为线型离子型分子，可有多种上染机理，但Langmuir机理占优势翻。对小檗碱上染丙烯腈纤维的热力学研究结果表明，其染色机理符合Langmuir吸附等温线。这表明带正电荷的染料可以和带负电荷的纤维形成离子键，使染料吸附在纤维上。 3 天然染料在纺织领域的应用 天然染料具有无毒、无害、无污染和可再生等优越特点。纺织品用天然染料染色。不仅提高了产品的附加值，同时实现了对环境的生态保护，符合新世纪人们对服装的要求，是开发“生态服装”、“全绿服装”纺织品的一个很好的途径。 例如天然染料黄檗中所含的小檗碱是目前所知的天然染料中唯一的阳离子染料，它也可以用来染丙烯腈纤维。聚酰胺纤维中含有氨基和羧基，可用离子型染料如酸性和金属络合染料，也可用分散染料染色。天然染料中的紫草、胡桃、胭脂树等适合上染聚酰胺纤维。虫胶、姜黄、洋葱、茜草、紫草和大黄等天然染料都可用于涤纶染色。它们的分子量很小，并具有疏水性，这些天然染料上染聚酯的机理与分散染料类似。 目前印度、意大利和德国等国家的一些染料公司都在开发生产天然染料。近年来，我国对天然染料的应用也在积极的探索之中：中科院已制得用于棉和丝绸染色的天然黄(TR—Y)和天然绿(TR—G)；“铜牛牌”系列童装选用纯天然植物染料系列染色；江苏二毛集团已将植物染料用于制备高支天素丽环保型高档面料，效果较好同。除此之外，许多天然色素还因其特殊的成分及结构而应用于新型功能性纺织品的开发。例如大黄防紫外线织物，日本青森试验

染料基础知识：酸性染料(染整百科)

染料基础知识之：酸性染料 导语 传统的酸性染料是指染料结构中含有酸性基团的水溶性染料，通常在酸性条件下染色。一、酸性染料概述 1、酸性染料的历史： 1868年，出现了最早的酸性染料三芳甲烷类酸性染料，其染色能力强但牢度欠佳；1877年，用于羊毛染色的第一只酸性染料酸性红A合成，其基本结构被确定； 1890年后，蒽醌结构的酸性染料发明，其色谱也越来越全； 至今为止酸性染料已有近几百个染料品种，被广泛的应用于羊毛、真丝、锦纶等纤维的染色。 2、酸性染料的特点： 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。 其特点是水溶性好，色泽鲜艳、色谱较全，分子结构相对其他染料比较简单，染料分子中缺少较长的共轭连贯系统，染料的直接性较低。 3、酸性染料的反应机理： 二、酸性染料分类 1、按染料母体的分子结构分类： 偶氮类(占60%，广泛的色谱) 蒽醌类(占20%，主要是蓝、绿色系）

三芳甲烷类（占10%，紫色、绿色系) 杂环类（占10%，红色、紫色系） 2、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。 三、酸性染料相关术语 1、色牢度： 纺织品的颜色对与它在染整加工过程或使用、服用过程中遭受到各种物理、化学、生化作用的抵抗能力。 2、标准深度： 公认的深度标准系列，定义中等深度为1/1标准深度。同一标准深度的颜色，在心理感觉上是相等的，使色牢度可在同一基础上进行比较。目前已发展到2/1、1/1、1/3、1/6、1/12及1/25共六档标准深度。 3、染色深度： 以染料质量与纤维质量的百分比表示（即O.M.F)，染料浓度根据不同色泽而不同。 4、变色： 经一定的处理后，染色织物的颜色在色光、深度或艳度方面的变化，或这些变化的综合结果。 5、沾色： 经一定的处理后，染色织物的颜色向相邻的贴衬织物上转移，对贴衬织物的沾污。 6、评定变色用灰色样卡： 色牢度试验中，为评定染色物的变色程度而使用的标准灰色样卡，一般称为变色样卡。7、评定沾色用灰色样卡：

染料的种类

染料的种类 1、酸性染料，多适用于蛋白质纤维与尼龙纤维及真丝等。其特征是色泽鲜艳，但水洗牢度较差，干洗牢度优异，在天然死染色中使用比较广泛。 2、阳离子染料（碱性燃料），适用于腈纶、涤纶、锦纶与纤维素及蛋白质纤维。其特点是色泽鲜艳，很适合人造纤维，但用于天然纤维素与蛋白质织品的水洗与耐光色牢度很差。 3、直接染料，适合于纤维素纤维织品，水洗牢度比较差，耐光牢度不一，但经过改性的直接染料其水洗色牢度会得到很好的改善。 4、分散染料，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。 5、偶氮燃料（纳夫妥染料），适合于纤维素织品，色泽鲜艳，较适合于艳丽的色泽。 6、活性染料，大多用于纤维素纤维织品，较少用于蛋白质。特点是色泽鲜艳、耐光，水洗、耐摩擦牢度较好。 7、硫化染料，适合于纤维素纤维织品，色泽灰暗，主要有藏青、黑色和棕色，耐光、耐水洗牢度极好，耐氯漂牢度差，长期存放织物会破坏纤维。 8、还原染料，适合纤维素纤维织品，耐光、水洗牢度很好，并且耐氯漂和其它氧化漂白。 9、涂料，适合于所有纤维，它不是一种染料，而是通过树脂机械的

附着纤维，深色织物会变硬，但套色很准确，大部分耐光牢度好，水洗牢度良好，尤其是中、浅色。 染色的类型 纺织品的染色可以在任何阶段进行，可以在纤维、纱线、织物及成衣等不同阶段景进行染色。 1、散纤维染色在纺纱之前的纤维或散纤维的染色，装入大的染缸，在适当的温度进行染色。色纺纱大多采用散纤维染色的方法（也有不同纤维单染的效果），常用于粗纺毛织物。 2、毛条染色这也属于纤维成纱前的纤维染色，与散纤维染色的目的一样，是为了获得柔和的混色效果。毛条染色一般用于精梳毛纱与毛织物。 3、纱线染色织造前对纱线进行染色，一般用于色织物、毛衫等或直接使用纱线（缝纫线等）。纱线染色是染织的基础。常规纱线染色的方法有三种： ①绞纱染色——将松散的绞纱浸在特制的染缸中，这是一种成本最高的染色方法； ②筒子染色——筒子染色的纱线卷绕在一个有孔的筒子上，然后将许多的筒子装入染色缸，染液循环流动，蓬松效果与柔软程度不如绞纱染色。 ③经轴染色——是一种大规模卷装染色，梭织制造前要先制成经轴（整经），将整个经轴的纱线进行染色，如联合浆染机与经轴纱线束装染色。由于是经轴，所以多适用梭织染色使用。但随着经轴落筒

染料化学复习题

《染料化学》复习题 一、名词解释练习题 1、染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。 2、力份：是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言，用百分数表示。即同种染料，在相同条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。 3、颜料：是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。 4、互补色光：一定波长的光与另一定波长的光，以适当的强度比例混合得到白光，这两种有色光称为互补色光。 5、中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。 6、重氮化反应：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。 7、偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。 8、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力。 9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合。在人眼视网膜的同一点上同时。射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。 10、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光。 11、深色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长增大的效应称为深色效应。 12、浅色效应：通过改变染料结构等可改变染料的最大吸收波长，即改变染料色泽的深浅。凡是能使染料的最大吸收波长减小的效应称为浅色效应。 13、浓色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数增大的效应，称为浓色效应。 14、淡色效应：通过改变染液浓度等可改变染料的最大摩尔消光系数，即改变染料色泽的浓淡。凡是能使染料的最大摩尔消光系数减小的效应，称为淡色效应。

天然染料染色方法研究进展

第36卷第5期 2019年5月印染助剂TEXTILE AUXILIARIES Vol.36 No.5May2019 天黙梁制栾邑方诘 单国华叫赵涛-贾丽霞2,肖远淑，，刘慧敏2,柳疆梅2,张曼宁2 (1.东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620; 2.新疆大学纺织与服装学院，新疆乌鲁木齐830046)摘 要：介绍了近几年天然染料染色方法的研究逬展，指出今后天然染料染色的重要研究方向为媒染染色法和改性织物表 面染色法。媒染染色法研究体现在金属媒染剂复配以及新型天然媒染剂开发方面;改性织物表面染色法主要通过等离子体处理、天 然大分子整理、伽马射线照射、紫外线照射使织物表面改性而达到好的染色效果。 关键词：天然染料；染色；天然媒染剂；织物麦面改性 中图分类号：TS193.2； TS193.6 文献标志码：A 文章编号：1004-0439(2019)05-0007-05 Development of dyeing using natural dyes SHAN Guohua 1,2, ZHAO Tao 1, JIA Lixia 2, XIAO Yuanshu 2, LIU Huimin 2, LIU Jiangmei 2, ZHANG Manning (1. College of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. College of Textile and Clothing, Xinjiang University, Urumqi 830046, China) Abstract ： The research progress of dyeing methods with natural dyes in recent years was introduced. It was pointed out that the future development direction of natural dyeing was mordant dyeing and modified fab -ric surface dyeing. The research of mordant dyeing mainly focused on the compounding of metal mordants and the development of new natural mordants. The surface dyeing of modified fabrics was mainly achieved by plasma treatment, natural macromolecule finishing, gamma ray irradiation and ultraviolet ray irradiation, which achieved good dyeing effect. Key words ： natural dyes; dyeing; natural mordant; fabric surface modification 天然染料在我国有着悠久的应用历史，1856年 合成染料出现，因色谱齐全、色泽鲜艳、染色牢度好、 价格低廉等优点逐渐取代了天然染料。然而，合成染 料会造成环境污染,某些合成染料还具有致癌性。在 日益严峻的环境和健康问题面前，天然染料又逐渐 被人们重视。天然染料具有生态相容性好、低毒、可 再生、功能特殊、来源广泛等优点，在纺织品染色和 功能整理中有着广泛的应用前景'-'OJ o 在天然染料染色过程中，由于染料和纤维间直 接性低，直接染色上染率低，染色牢度差，一般采用 媒染法进行染色，通过在纤维、天然染料和媒染剂间 形成稳定的配合物改善染色牢度。但媒染法需要使 用重金属媒染剂，比如铭盐，重金属会对人体和环境 产生危害。随着人们对天然染料研究的不断深入，天 然染料染色除了传统的媒染方法外，还出现了一些 新的染色方法，比如超声波微波助染法、改性染色法 等。本研究主要介绍了各种染色方法在天然染料染 色中的应用研究现状，期望为天然染料在纺织工业 中的推广应用提供帮助’1媒染染色法天然染料染色方法应用较多的是媒染法，当前 收稿日期：2018-04-10 基金项目：国家自然科学基金项目(21562040);国家科技部重大专项子课题(2016YFC0400504);大学生创新训练计划项g (XJU-SRT-17008 ) 作者简介：单国华(1980—),男.陕西淳化人.讲師.东华大学在读博士 .主要研究领域:清洁染色与功能纺织品

染料染色分类

天然染料分植物染料，如茜素、靛蓝等；动物染料，如胭脂虫等。合成染料又称人造染料，主要从煤焦油分馏出来（或石油加工）经化学加工而成，习称“煤焦油染料”。 按染料性质及应用方法，可将染料进行下列分类。 l.直接染料这类染料因不需依赖其他药剂而可以直接染着于棉、麻、丝、毛等各种纤维上而得名。它的染色方法简单，色谱齐全，成本低廉。但其耐洗和耐晒牢度较差，如采用适当后处理的方法，能够提高染色成品的牢度。 2.不溶性偶氮染料这类染料实质上是染料的两个中间体，在织物上经偶合而生成不溶性颜料。因为在印染过程中要加冰，所以又称冰染料。由于它的耐洗、耐晒牢度一般都比较好，色谱较齐，色泽浓艳，价格低廉，所以目前广泛用于纤维素纤维织物的染色和印花。 3.活性染料又称反应性染料。这类染料是50年代才发展起来的新型染料。它的分子结构中含有一个或一个以上的活性基因，在适当条件下，能够与纤维发生化学反应，形成共价键结合。它可以用于棉、麻、丝、毛、粘纤、锦纶、维纶等多种纺织品的染色。 4.还原染料这类染料不溶于水，在强碱溶液中借助还原剂还原溶解进行染色，染后氧化重新转变成不溶性的染料而牢固地固着在纤维上。由于染液的碱性较强，一般不适宜于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维的染色。这类染料色谱齐全，色泽鲜艳，色牢度好，但价格较高，且不易均匀染色。像珠光颜料一样。士林染料又称为还原染料 5.可溶性还原染料它由还原染料的隐色体制成硫酸酯钠盐后，变成能够直接溶解于水的染料，所以叫可溶性还原染料，可用作多种纤维染色。这类染料色谱齐全，色泽鲜艳，染色方便，色牢度好。但它的价格比还原染料还要高，同时亲和力低于还原染料，所以一般只适用于染浅色织物。 6.硫化染料这类染料大部分不溶于水和有机溶剂，但能溶解在硫化碱溶液中，溶解后可以直接染着纤维。但也因染液碱性太强，不适宜于染蛋白质纤维。这类染料色谱较齐，价格低廉，色牢度较好，但色光不鲜艳。 7.硫化还原染料硫化还原染料的化学结构和制造方法与一般硫化染料相同，而它的染色牢度和染色性能介于硫化和还原染料之间，所以称为硫化还原染料。染色时可用烧碱-保险粉或硫化碱-保险粉溶解染料。 8.酞菁染料酞菁染料往往作为-个染料中间体，在织物上产生缩合和金属原子络合而成色淀。目前这类染料的色谱只有蓝色和绿色，但由于色牢度极高，色光鲜明纯正，因此很有发展前途， 9.氧化染料某些芳香胺类的化合物在纤维上进行复杂的氧化和缩合反应，就成为不溶性的染料，叫做氧化染料。实质上这类染料只能说是坚牢地附着在纤维上的颜料。 10.缩聚染料用不同种类的染料母体，在其结构中引人带有硫代硫酸基的中间体而成的暂溶性染料。在染色时，染料可缩合成大分子聚集沉积于纤维中，从而获得优良的染色牢度。 11.分散染料这类染料在水中溶解度很低，颗粒很细，在染液中呈分散体，属于非离子型染料，主要用于涤纶的染色，其染色牢度较高。尤其是对金葱粉，云母粉的一样。 12.酸性染料这类染料具有水溶性，大都含有磺酸基、羧基等水溶性基因。可在酸性、弱酸性或中性介质中直接上染蛋白质纤维，但湿处理牢度较差。 13.酸性媒介及酸性含媒染料这类染料包括两种。一种染料本身不含有用于媒染的金属离子，染色前或染色后将织物经媒染剂处理获得金属离子；另一种是在染料制造时，预先将染料与金属离子络合，形成含媒金属络合染料，这种染料在染色前或染色后不需进行媒染处理，这类染料的耐晒、耐洗牢度较酸性染料好，但色泽较为深暗，主要用于羊毛染色。

羊毛染色中活性染料替代酸性媒介染料的分析

羊毛染色中活性染料替代酸性媒介染料的分析

棉用活性染料在对羊毛的染色过程中,有两个问题较难解决:①便丧失移染性能,难以获得理想的匀染性;②染料难以获得高的固着率。通过采用EA—2助剂预处理羊毛,用环保型的棉用活性染料染色,可得到色泽鲜艳、牢度好、固着率高、匀染性好的产品。从而替代对环境污染严重、染色湿牢度差、色光萎暗的酸性媒介染料及金属络合染料。 1前言 传统的羊毛染色主要用酸性染料、酸性媒介染料及金属络合染料,其缺点集中表现在:①酸性染料特别是匀染性酸性染料,染色湿牢度差,相当一部分酸性染料属禁用染料;②酸性媒介染料染色色光萎暗,对环境污染严重;③1∶1金属络合染料对纤维的损伤大,2∶1金属络合染料则匀染性差,色谱不全。这些问题影响了毛纺织业的进一步发展。因此,选用适当的染料,研究羊毛染色新方法、新工艺、新理论是十分重要而紧迫的。活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、使用方便和适应性强等优点。近年来染料分子中引入两个或多个不同的活性基,其染料的性能有超常的表现,双活性基染料的开发,推进了活性染料的发展,从而使活性染料在羊毛染色上也有了新的突破,并开发了毛用活性染料。活性染料与其他染料不同,在分子结构上具有反应性的活性基团,这些活性基团可以和蛋白质纤维上的羟基、氨基、亚氨基等发生共价键结合。因此其染色牢度较高,活性染料的活性基团的种类很多,但其与纤维的反应都是亲核加成反应和亲核取代反应。在碱性条件下,羟基、氨基都会形成负离子,其亲核性提高。而羊毛由于它的特殊结构,在碱性条件下,鳞片易受损伤。因此染料的选择、预处理、染色条件等都将影响到染色效果。 2染料的选择 作为纤维素纤维用活性染料,生产量大且成本低,过去在羊毛染色时易产生小斑点等染疵问题,一般不采用。但是,最近随着染色技术的进步,染色助剂性能的提高,作为羊毛用活性染料,目前已开发应市。含有α2溴代丙烯酰胺基的Lanasol染料(Ciba公司)就具有良好的上染性及色牢度。但是由于染料的成本问题,其应用受到一定的限制。而最近市场需求的是能代替酸性媒染染料,适于深色染色及能对应成本削减的染料。最近,在新开发上市的羊毛用活性染料产品中,最为常用的是纤维素纤维用反应基团—乙烯砜型反应基团。表1为羊毛用活性染料的示例: 3EA—2助剂预处理羊毛 棉用活性染料在对羊毛的染色过程中,有两个问题较难解决:①染料一旦同纤维发生反应,便丧失移染性能,难以获得理想的匀染性;②染料难以获得高的固着率。通过采用自制EA —2助剂预处理羊毛,用环保型的棉用活性染料染色,得到色泽鲜艳、牢度好、固着率高、匀染性好的产品。

天然染料的发展现状和趋势

天然染料的发展现状和趋势 [摘要]：随着人类环保意识的增强及对自身健康的日益重视,开发天然染料已成为客观需要。文章介绍了天然染料的发展现状、应用天然染料存在的问题及解决思路，并重点介绍了天然染料在染料来源、提取方法、染色方法、应用等方面的最新进展。并对天然染料的应用前景做出了乐观估计。 [关键词]：天然染料；现状；进展；前景展望 1 前言 用天然染料和颜料染色在我国具有悠久的历史,明清时期,我国天然染料的制备和染色技术都已达到很高的水平,染料除自用外,还大量出口。19世纪中叶合成染料问世并于1902年传入我国以后,由于其在色光和色牢度等方面的优越性,使得天然染料在植物染色中的应用逐渐被合成染料所取代。然而,近年来随着人们环保意识的提高,合成染料在生产和应用过程中带来的污染问题越来越引起人们的关注,在全球性绿色革命浪潮下,天然染料又开始为人们所重视。 根据英国染料和染色家协会给出的定义,天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料。天然染料根据来源可分为植物染料、动物染料和矿物染料。植物染料有茜草、紫草、苏木、靛蓝、红花、石榴、黄栀子、茶等；动物染料有虫(紫)胶、胭脂红虫等；矿物染料有各种无机金属盐和金属氧化物。按化学组成可分为类胡萝卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄素类、靛蓝类、叶绿素类共7种。 2 国内外发展现状 天然染料有良好的环境相容性和药物保健功能，引起了许多国家染料研究和应用机构的关注。在国外，日本、印度等国家都在进行天然染料染色的研究。日本专门成立了“草木染”研究所，应用现代科学技术对天然染料进行开发。日本蚕丝昆虫农业技术研究所和蚕丝商社合作发现了具有紫色色素的微生物并将之用于染色。 日本技术人员用生物技术还开发了大戟属植物染料。日本晃立公司批量开发了棕、绿、蓝三个色系的植物染料，用这三个色系组合再拼染其它色泽。大和染工公司推出“草衣染色”，形染公司推出“靛蓝印花”。日本用天然染料染色的纺织品有“西阵织”、“京友禅”、“大岛绸”等多种品牌，这一系列“草木染”纺织品被用做衬衫和睡衣的面料，或用于床单、被罩等家纺产品。印度研究人员在天然染料研究方面也做了大量工作，先后开发了用白杨树皮和凤仙花做的染料，并对杏树叶染纱线、Babool 皮染尼龙和茶叶染羊毛进行了研究和开发。 我国对天然染料的开发也正在积极的探索之中，中科院大连化学物理研究所、北京服装学院和苏州大学等单位均有研究人员在从事天然染料染色方面的研究。河北省邢台织染厂在1989年就根据当地的历史传统,利用山上的黄褐色土对灯芯绒进行染色,这种“岩土染色灯芯绒”越洗颜色越鲜艳,出口到日本倍受欢迎。中国纺织科学研究院已制得天然黄(IR-Y)和天然绿(TR-G)，用于棉和丝绸的染色。在第19届北京针织品秋季展销会上推出的“铜牛牌”系列童装，系纯天然植物染料染成的。 江苏三毛集团开发了用植物染料制成的高支天素丽绿色环保型高档面料，该产品已于2000年11月通过省级鉴定。这种产品既符合国内外精纺毛料高支轻薄化、功能多样化的要求，又符合目前国际上倡导的环保型天然面料的要求。 3 天然染料存在的问题及解决方法 天然染料虽具有广阔发展前景,但目前要使其商业化并完全替代合成染料是不现实的,因为天然染料在应用中存在着许多问题。 3.1 解决染料供应困难 （1）天然染料多来源于动植物,这使得它难以进行标准化生产。以植物染料为例,即使是同一种植物,由于产地不同、气候条件不同及采集时间不同都会影响色素的组成及色泽。而这必然会导致染料的染色重复性差。

染色7

酸性含媒染料 教学目标： 知识目标： 1、酸性含媒染料的定义、结构特点以及分类 2、酸性含媒染料的染色 能力目标：培养学生自主学习的能力。 情感目标：培养学生持之以恒的学习态度。 教学重点：酸性含媒染料基本特点及分类 教学难点：酸性含媒染料的染色 教学方法：讲授法 教学过程： 一、组织教学 二、复习导入 上节课已经讲过酸性媒介染料染色的相关知识。这次课，我们开始讲另一种染料— —酸性含媒染料。 三、新授 （一）定义：染料分子中已含有金属鳌合结构的酸性染料，即合成时已将金属离子引入染料，也称金属络合染料 （二）特点： 色泽鲜艳度介于酸性媒介染料和酸性染料之间 对蛋白质纤维有直接性，不需铬媒处理，染色工艺过程比酸性媒介染料简便 染色牢度优良，与酸性媒介染料相似，具有较高的耐洗、耐日晒和耐缩绒等牢度，是羊毛和蚕丝染色常用染料，在锦纶染色也有较多应用 （三）分类 根据染料分子和金属离子的比例关系，分为1：1型和1：2型 ?1：1型酸性含媒染料在强酸性条件下染色，称为酸性络合染料，主要用于羊毛染色 ?1：2型酸性含媒染料在弱酸性或近中性条件下染色，称为中性络合染料，简称中性染料， 可用于羊毛、蚕丝、锦纶、维纶的染色 1：1型酸性含媒染料 ?1：1型主要用于羊毛染色，染色方法与强酸性相似，不过用酸量较大，沸染时间长，元明 粉的匀染作用很小 ?染色原理与一般强酸性染料不同 ?染料磺酸基与离子化的氨基形成离子键结合 ?染料上的铬原子与纤维羧基或氨基形成配价键

?如果上述结合方式同时迅速进行，必然造成上染过快，染色不匀 ?必须加入较多硫酸，降低结合形成速率，达到缓染和匀染的目的 ?酸促使氨基离子化，抑制羧基离子化，减少配价键结合，延缓和减弱染料和纤维之间的结 合，起缓染作用，促进匀染。 ?水洗去酸后，再发生络合作用 1：2型酸性含媒染料染色 ?染料分子中金属原子已与染料完全络合，不能与纤维上的基团发生配价键结合 ?染色原理与弱酸性染料相似 ?染料分子复杂，相对分子质量大，对纤维亲和力高，初染速度快，在纤维内扩散速度慢， 染料移染性差，对纤维微结构差异引起的染色疵病的遮盖性差。 ?染浴pH值控制在微酸性和中性，控制上染速度。 小结：主要讲了酸性含媒染料的定义、结构特点、染色原理以及酸性染料的染色等基本知识。 作业：简述酸性含媒染料的分类。 板书设计： 酸性含媒染料 一、定义 二、特点 三、分类及染色 四、小结 五、作业 课后记：这节课主要讲了酸性含媒染料的定义、结构特点、染色原理以及酸性染料的染色等基本知识。接受情况较好，无迟到、旷课现象。 参考资料：染整概论张洵栓中国纺织出版社 分散染料染色