冯娜染色物理与化学.

学生：冯娜学号：2014012026目录一、蛋白质纤维的概括二、酸性染料染色三、酸性媒介染料和酸性含媒染料染色四、双蛋白纤维活性染色五、改性羊毛对分散染料的吸附上染机理六、羊毛超临界二氧化碳染色一、蛋白质纤维的概括1.1蛋白质纤维的分类蛋白质纤维天然蛋白质纤维再生蛋白质纤维•羊毛：绵羊毛、山羊毛等•兽毛：马海毛、兔毛、耗牛毛、驼毛等•兽绒：羊绒、驼绒、鹿绒、耗牛绒等•蚕丝：家蚕丝（桑蚕丝）、野蚕丝（柞蚕丝、山蚕丝和樟蚕丝）•再生动物蛋白纤维：牛奶纤维、蚕蛹蛋白丝•再生植物蛋白纤维：花生纤维、大豆纤维一、蛋白质纤维的概括1.羊毛1.1羊毛的组织结构羊毛是细长的实心圆柱体，呈卷曲状，纤维的组织结构分三层，即鳞片层、皮质层和髓质层。细羊毛没有髓质层，只有鳞片层和皮质层。一、蛋白质纤维的概括1.2羊毛的分类根据羊毛的细度和长度可分为以下几类，如表所示。羊毛种类平均细度（μm）平均长度（㎜）主要用途细羊毛24以下60～90纺精纺纱半细毛25～3480～120适用于各类针织绒粗羊毛30以上150～200制作长毛绒地毯地毯毛粗细不匀，质量较差，适宜做地毯一、蛋白质纤维的概括1.3.山羊绒纯山羊绒的生态结构与羊毛相似，其外形接近椭球形的柱状体，羊绒很细，细度约13～16μm，平均长度为35～45㎜，没有毛髓，呈卷曲状。但它的卷曲比细羊毛少。手感柔软、滑润，可称为毛中之丝。羊绒对酸碱反应敏感，无论是低温还是低浓度都会对纤维造成损伤。在应用时，由于羊绒纤维短，精梳时容易损失，因此精纺羊绒纱的纺纱工艺成为开发高档羊绒产品的关键之一。1.3蚕丝蚕丝的光泽柔和，手感柔软，质量轻而柔韧，是一种高贵的纺织品原料。蚕丝有茧丝构成，茧丝除丝素和丝胶蛋白质外，还含有一些杂质。蚕丝遇碱特别敏感，但比羊毛略微稳定。弱碱的稀溶液在常温下长时间处理，会使蚕丝发黄，失去光泽而变硬，发脆。浓硫酸低温下在较短时间内能溶解蚕丝，当pH值小于2时，强力明显下降。但在稀硫酸溶液中加热处理，蚕丝不出现明显的损伤。蚕丝对氧化剂十分敏感，丝蛋白质会分解。如次氯酸钠对蚕丝有氧化和氯化作用，能使蚕丝变黄发脆，重量减轻，强力降低。一、蛋白质纤维的概括1.4大豆蛋白纤维大豆纤维表面纵向呈条纹状，有沟槽，中间有空隙，吸湿率可达7%～8%，与棉相当，穿着是有良好的透气及舒适度。纤维很细，一般为1.28dtex～1.67dtex，长度以38㎜为主，也有少量长度为78㎜以上的。通常可耐120℃干热不变黄，其耐干热性好于耐湿热性。耐酸碱稳定好，在强碱溶液中易变黄，但强度变化不大。纯纺产品尺寸不稳定遇湿易伸长，与一定比例的其他纤维混纺时可得到弥补，若是处理中注意张力可以解决松弛收缩问题。一、蛋白质纤维的概括1.4大豆蛋白纤维由于大豆纤维缩醛化处理使染色相对困难，在实际生产中可采用双活性基团活性染料染色，以加强染料与纤维的反应性，同时提高与纤维分子建立共价键的牢固性，因此染色牢度也是优异的。大豆纤维具有米黄色的天然色素，一般染浅色和鲜艳色泽，应先进行漂白处理，漂白处理的工艺条件宜采用温和漂白，使纤维达到一定的白度，又避免对纤维损伤过大。大豆蛋白纤维适宜于开发针织内衣及机织物面料，一般以混纺为主。一、蛋白质纤维的概括1.5牛奶蛋白纤维手感十分柔软，光泽感强。纤维的线密度一般为0.9dtex。可用阳离子染料或活性染料染色，染后纤维鲜艳亮丽，染色的各项指标良好。牛奶蛋白纤维尺寸稳定性好，抗皱性良好，沸水中收缩率小，洗涤易去污，易洗快干。与真丝面料相比有以假乱真的效果，其皮肤亲和力好，穿着舒适，悬垂感优异，因此与涤纶、棉、麻等纤维混纺后既保持了手感柔软性，也有一定的身骨。可制成内衣、衬衫、外衣等面料。一、蛋白质纤维的概括二、酸性染料染色2.1酸性染料的种类和染色性能染色性能强酸性染料弱酸性染料中性染料湿处理牢度较差较好好染色用酸硫酸醋酸硫酸铵或醋酸铵染液pH2.5～44～56～7匀染性好一般差染料溶解性好（相对分子质量小）稍差（较大）差（大）与纤维结合方式离子键范德华力、氢键、离子键范德华力、氢键2.2染色的基本原理酸性染料染色时，染料在染液中电离成D-SO3-和Na+，而羊毛、蚕丝、聚酰胺等纤维中含有一定数量的氨基和羧基（一般羧基多于氨基），因此具有两性性质。当加入醋酸或硫酸后，氨基结合H+，而使纤维带上正电荷，因而能吸引染料负离子上染。纤维中的NH3+可与D-SO3-以离子键结合。二、酸性染料染色•同时，纤维和染料之间也存在着范德华力和氢键的作用。•染浴酸性较强时，纤维中氨基数量增多，离子键其主要作用。•染浴酸性较弱时，范德华力和氢键起主要作用二、酸性染料染色2.3纤维染色饱和值及超当量吸附2.3.1纤维的染色饱和值：染色时，蛋白质纤维、聚酰胺纤维与酸性染料的的结合量与其可质子化的氨基数量有关，并且取决于染液的pH值或氢离子的浓度。当pH值降低到某一数值或一定范围内时，染料的吸附量为一恒定值，该恒定值相当于纤维上氨基的含量，通常称之为纤维染色饱和值。染料在纤维上的最大吸附量与纤维含量彼此成当量关系。酸性染料与纤维上的氨基以当量关系吸附的现象称为染料的当量吸附。2.3.2纤维染色超当量吸附研究人员发现只要染料数量足够，染料的吸附量会超过纤维的染色饱和值，即发生超当量吸附。发生超当量吸附的主要原因是：1.在pH值较低情况下，氢离子吸附在酰胺基上，使酰胺基成为第二染座；2.当pH值很低时，酰胺基甚至会发生水解，并生成新的氨基，新的氨基也会吸附氢离子，这也是过染的原因之一；3.在pH值不是很低的情况下，染料和纤维之间范德华力和氢键的结合往往是造成超当量吸附的主要原因。二、酸性染料染色2.4影响羊毛酸性染料染色的主要因素2.4.1染液pH值的影响强酸性染料对羊毛的亲和力低，移染性好，在较低的pH值下才能获得较高的上染率,pH值可控制在2.5～4。弱酸性染料染羊毛必须很好的控制弱酸性，pH在4～6，上染接近完毕时，为了提高上染量，可以再加一些酸。中性染料对羊毛的亲和力更高，移染性更差，一般在硫酸铵或醋酸铵的染液中染色,pH值可控制在6～7。2.4.2染色温度和时间的影响•羊毛在50℃以下在染浴中的溶胀度较小，染料的扩散速率较低，所以羊毛的始染温度可在50℃。•匀染性染料的移染性和匀染性较好，在升温过程中造成的染色不匀，可通过高温保温一定时间得以匀染。•耐缩绒性染料的亲和力高，移染性差，故通过延长保温时间来提高匀染性的效果就较差。•为了获得匀透的染色效果，羊毛需要长时间沸染，但长时间沸染对羊毛损伤比较严重。因此采用低温染色对减少羊毛的损伤极为有利。二、酸性染料染色2.4.3匀染剂的影响匀染性酸性染料染色时可用元明粉做缓染剂。对于耐缩绒性酸性染料，pH值高于羊毛的等电点，中性盐起促染作用。可选用两性离子类聚醚型匀染剂，这类均染剂具有匀染作用的同时，对染料上染羊毛又具有促进作用，而且能改善羊毛的润湿渗透性能，有利于降低染料在羊毛中的扩散屏障，故利用该类匀染剂还可以达到低温染色的目的。2.5影响蚕丝酸性染料染色的主要因素1.中性电解质和染液pH值对蚕丝染色的影响和羊毛相似。2.蚕丝纤维比较娇嫩，真丝绸质地轻薄，长时间沸染后因表面擦伤而失去光泽，容易出现灰伤疵病。因此一般以采用95℃左右染色。3.蚕丝染色对匀染剂的要求没有羊毛高，国内广泛使用的匀染剂是非离子型的平平加O。4.蚕丝染色前必须脱去丝胶。脱胶的质量对染色鲜艳度、染色均匀性、染色牢度、染色产品的手感有重要的影响。5.蚕丝染色后需要用阳离子型固色剂固色，有时也可采用固色交联剂固色。三、酸性媒染染料和酸性含媒染料染色1.酸性媒染染料（MordantDyes）：具有能和金属媒染剂形成螯合结构的酸性染料，可溶于水。缺点：色泽萎暗，工艺复杂，仿色困难，Cr3+污染。2.酸性含媒染料（MetallisedDyes）：分子中已经含有金属螯合结构的酸性染料。特点：湿牢度提高，颜色鲜艳度下降，色谱不全。日晒牢度提高。湿牢度：媒染含媒酸性；鲜艳度：酸性含媒媒染3.用途：羊毛蚕丝锦纶皮革一.预媒染色法（bottom-chrome-dyeing)二.后媒染色法（after-chrome-dyeing）三.同浴媒染法（monochromeprocess）酸性媒染染料对羊毛的染色工艺一.预媒染色法（bottomchromedyeing）特点：可染浅、中色，颜色浓度可控制（媒染剂量）仿色方便（媒染剂量）透染性差（染料会先络合，不利于扩散）工序长（目前较少使用）二.后媒染色法（after-chrome-dyeing）特点：染透性好匀染性好仿色难（纤维吸附染料难以控制）用途：毛条、散毛染黑色、蓝色三.同浴媒染法（monochromeprocess）特点：染色过程简单染色品种受限制酸性含媒染料染色1.1：1型酸性含媒染料2.1：2型酸性含媒染料（中性染料）1：1型1：2型染浴pH值2－2.47匀染性一般差湿牢度良很好亲和力似耐缩绒酸性染料比耐缩绒酸性染料高络合方式酸性蓝-O3SOCrNNOSO3-H2OH2OH2O中性紫BLNNSO2NH2OOCrNNOOSO2NH2羊毛染色用染料及性能