染整原理第三节--还原染料染色.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 还原染料染色,概述,不含水溶性基团，不能直接溶于水,分子结构中具有两个或几个羰基,(,C=O),染色时染料先在,和,碱,的作用下，使染料还原成为可溶性的,隐色体钠盐，,它对纤维素纤维有亲合力，能上染纤维，隐色体钠盐上染纤维后，再经过,氧化,，隐色体恢复成为不溶状态的染料而固着在纤维上,概述,染色过程,还原剂 氧化,染料 隐色体钠盐,原来的还原,染料,碱 可溶 不溶,概述,还原染料主要用于棉织物及涤棉混纺织物的染色。是纤维素纤维染色的一类十分重要的染料。也是染粘胶纤维等其他纤维素纤维、维纶等常用的染料。,色泽鲜艳，色谱较全（红色品种较少，缺乏鲜艳的大红），各种牢度一般都比较高，尤其是耐晒、耐洗牢度为其它染料所不及。,商业名称,士林染料：耐晒牢度高,亚士林染料：耐晒牢度较差的,概述,缺点,染色工艺复杂,价格较高,红色品种较少，缺乏鲜艳的大红色,部分染浓色时摩擦牢度较低,某些黄、橙色染料在日光作用下会促进纤维氧化损伤而具有光敏脆损作用,不适于染蛋白质纤维（,碱,）,一、靛类还原染料,包括靛蓝及其衍生物，硫靛及其衍生物，,一、还原染料的还原溶解,（一）还原反应,还原染料不溶于水，在碱性溶液中可在还原剂的作用下，将染料分子中的羰基还原成可溶性的隐色体钠盐，才能上染纤维素。,常用还原剂,保险粉：连二亚硫酸钠,Na,2,S,2,O,4,常用碱剂,烧碱,一、染料的还原溶解,染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发生相应的变化。,靛类：隐色体颜色通常比染料本身浅,原因：共轭双键减少，失去了失电子基，吸收波向短波方向移动,（二）还原剂,1,、,保险粉,（连二来硫酸钠）,Na,2,S,2,O,4,商品形式,不含结晶水，淡黄色粉末,含两分子结晶水，为白色细粒状，富有流动性,易溶于水，很强的还原能力，在空气中很不稳定，受潮会被迅速氧化，甚至会燃烧起来,遇酸发生剧烈分解，放也,SO,2,PH=10,稳定，避光防潮密封保存,2,、二氧化硫脲（,TD,）,与保险粉相比：,稳定性好，还原能力强，贮藏安全，用量少，无污染,对蓝蒽醌酮类染料容易造成过度还原以及色泽变化剧烈，其还原速率慢，如果掌握不好，往往造成得色较淡。,与保险粉拼用，可提高染液稳定性和降低成本,1,、全浴法（养缸还原法）,直接在染浴中使染料还原后，即开始染色,操作过程：,还原染料用分散剂和少量温水调成薄浆，再加适量温水稀释、搅匀,染缸中按浴比加足水量，加入规定量的烧碱,滤入调好的染液，并加热至规定温度,搅拌后加入规定量的保险粉，进行还原,1015min,后即可染色,2,、干缸法（小浴比还原法）,还原时，染料及助剂不直接加入染缸，而先在另一较小的容器中进行还原然后将还原好的染料隐色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色,操作过程,将染料用少量助剂及水调匀，干缸浴比为,1:50,，加入,23L 30%,烧碱，搅匀,升温至还原温度，缓缓加入,0.50.75kg,保险粉，保温还原,1015min,染槽内加入规定量的水，升温至染色温度，加入余下的烧碱、保险粉，将已还原好的隐色体溶液滤入染槽，搅匀后，开始染色,干缸时染料与水量之比,2,、干缸法（小浴比还原法）,特点,浴比小,烧碱、保险粉浓度相对较高,还原条件相对剧烈,应用,还原速率慢、隐色体溶解度高的染料,除适合于全浴法的染料外，一般都用此法,二、染料隐色体的上染,集聚,解聚,影响还原染料隐色体在染液中的聚集状态的因素,染料结构,分子结构简单的染料，如靛蓝和硫靛，隐色体在染液中聚集很小，几乎成离子状态。它们对纤维的亲和力较低，匀染性能好。,分子量大、结构复杂，同平面性好，共扼双键贯通的染料隐色体在染液中显著地聚集，这类隐色体对纤维的亲和力高，初染率高，匀染性差。,二、染料隐色体的上染,染色温度,染色温度低，会增加染料聚集,提高温度聚集度降低,电解质,染液中电解质的存在，会增加染料聚集,二、染料隐色体的上染,还原染料隐色体浸染时初染速率高，有些染料需加缓染剂,平平加类的非离子表面活性剂会和染料隐色体形成不稳定的结合而降低隐色体的上染速率，缓染。,在低温染色时，易产生染色不均匀和,“,白芯,”,现象，可加入,JFC,或适当皂煮来提高分散性能。,三、还原染料隐色体的氧化,一般冷水淋洗（水中氧气氧化）,透风氧化（即空气氧化）,氧化剂氧化,三、染料隐色体的氧化,一般冷水淋洗,透风氧化,大多数氧化速率较快，只要进行水洗和透风就能达到氧化的目的。,如：还原蓝,RSN,、还原绿,4G,，还原绿,FFB,等,氧化剂氧化,有些氧化速率较慢，要用氧化剂氧化,如还原桃红,R,、艳橙,GK,、,RK,、黄,G,等,常用氧化剂：双氧水、过硼酸钠、重铬酸钠等,用于氧化速率特别慢的染料,过氧化现象,靛蓝及其衍生物好会发生过氧化现象，使色光变红，很难恢复到原来的颜色,如还原橄榄绿,B,过氧化现象,如何避免过氧化现象：,避免使用重铬酸盐或其它强烈的氧化剂,氧化前尽量用水冲洗或用,NaHCO,3,液洗，以除去染物上残余的烧碱,避免带碱氧化,四、染色后处理,染色后处理：水洗和皂煮,目的,除去纤维表面的浮色，提高染物的耐洗和耐摩擦牢度,改变纤维内染料微粒的聚集、结晶等物理状态，使染着在纤维上的染料状态变得更为稳定，而获得稳定的色光,提高某些染料的日晒牢度,附在纤维表面上的不溶性染料颗粒,四、染色后处理,皂煮后不但染物的染色牢度得到提高，而且色光也会有所变化。原因如下：,染料分子在纤维中的物理状态发生了变化,染料分子的异构化，如顺式、反式异构,四、染色后处理,条件,肥皂,23g/L,（或合成洗涤剂,35g/L,）,个别加,Na,2,CO,3,12g/L,温度,95100,时间,1015min,五 还原染料的染色方法及工艺,（一）、还原染料隐色体染色工艺,（二）、还原染料悬浮体轧染工艺,（一）、还原染料隐色体染色工艺,一）一般工艺流程,染料预还原,浸染或卷染,水洗,氧化,皂洗,水洗,1.还原方法的选择：依据染料的还原速率，隐色体的溶解性能及其稳定性，分干缸还原和全浴还原。,2.,染色方法的选择：依据隐色体溶液性质，对纤维亲和力大小及染料的扩散性能，分甲法、乙法、丙法、特别法。,二）工艺说明,1,、染料还原,方法的选择,干缸法：高浓度保险粉和烧碱条件下不易发生副反应的染料,全浴法,染料名称,还原方法,还原温度,(,),染料名称,还原方法,还原温度,(,),金黄,RG,干缸,50,蓝,RSN,全浴,60,艳橙,RK,干缸,50,蓝,BC,全浴,5560,艳桃红,R,干缸,8090,深蓝,BO,干缸,60,大红,R,全浴,50,棕,BR,干缸,4050,艳紫,2R,干缸,60,棕,RRD,干缸,7580,绿,FFB,干缸,60,灰,M,干缸,5560,橄榄绿,B,干缸,60,黑,BB,干缸,60,隐色体的染色方法：,甲法：采用此法的染料分子结构较复杂，对纤维的亲和力较大，染料的聚集倾向大，扩散速率低，染色时温度在60摄氏度左右，烧碱的浓度较高。,乙法：染料的染色性能介于甲法和丙法之间，染色温度在甲法与丙法之间4560。烧碱的浓度较低，染中色和浓色时需加适量的促染剂。染浅色时不加促染剂。,丙法：染料分子结构简单，对纤维的亲和力较低，扩散速率较大，在2530 的低温和低浓度的烧碱溶液中就能染色，染色时需加促染剂提高上染百分率。,4,、,皂煮,工艺,皂煮条件,35g/L,肥皂和,3g/L,纯碱，,95,，,510min,（二）、还原染料悬浮体轧染,所谓悬浮体轧染法就是，由还原染料的超细粉配成的悬浮体溶液，直接浸轧在织物上，然后经过还原液，在还原汽蒸条件下使染料被还原成隐色体，被纤维吸附、上染的染色方法。,（二）、还原染料悬浮体轧染,优点,可以克服隐色体染色的初染率高和移染性能低的缺点，不会有,“,白芯,”,现象。由于悬浮体对纤维无亲和力，均匀分布在纤维与纱线的表面，还原后隐色体可向内扩散，具有较好的,匀染性,和,透染性,，改善,“,白芯,”,现象。,对染料的适应性较强，不受染料上染率不同的限制，因此上染率不同的染料可拼染。产量高、质量好。,一）一般工艺流程,浸轧染料悬浮液,烘干,浸轧还原液,汽蒸,水洗,氧化,皂煮,水洗,烘干,二,),工艺说明,1,、浸轧染料悬浮液,染色成功的关键,染料颗粒（,80%,以上）,2,m,企业一般用胶体研磨机研磨,颗粒越小，悬浮体稳定，透染性好，还原速率快,颗粒太大，产生沉降或还原不充分，造成色差、色点，降低染料利用率,细度测定方法,显微镜测微法：精确度高,滤纸渗圈法：生产中应用较多,显微镜测微法,将研磨过的染料配成,0.5g/L,的浓度，滴在一玻璃片上，然后盖上另一块玻璃片，用显微镜观察，从标尺可直接读出颗粒直径，并与标样进行对比。,精确度较高,滤纸渗圈法,将研磨过的染料配成,5g/L,的浓度，取,0.2ml,滴在滤纸中央，染料随水向四周扩散成圆形，晾干后观察染料的情况,根据,“,染料扩散性能测试样卡,”,（渗圈标样）评定等级。,5,级最好，,1,级最差。,一般达,45,级：圆圈直径,35cm,，圆内无水印，圆心无色点、色圈，染料扩散均匀，外圈有一圈深色。,操作简便，效果较好，应用较多,商品染料,粗粉状：需研磨,粉状 细粉状,商品染料 超细粉状,液状,均加有分散剂,使用时视具体情况补加或不加,悬浮体参考处方：,浅色 中色 深色,染料,（,g/L,）,10,以下,1125 25,以上,分散剂（,g/L,）,0.51 11.5 1.5,分散剂：分散剂,NNO,、平平加,O,等,渗透剂：渗透剂,T,、渗透剂,JFC,等,抗泳移剂：减少烘干过程中的泳移,工艺条件,浸轧槽内温度：,40,浸轧方式：一浸一轧,轧余率：,60%70%,以下,轧槽容积：,3040L,2,、烘干,干还原法,用于先丝光后染色,对织物吸收还原液易控制，织物上染料在还原液中脱落量少，染料利用率高,先用红外线或热风预烘,再用烘筒烘干,冷却（防止还原液温度上升，导致保险粉分解损耗）,进入还原液,湿还原法,用于先染色后丝光,不经烘干,布面光洁，给色量稍低,2,、烘干,烘干后的织物应先冷却，再进入还原液，以免还原液温度上升，导致保险粉分解损耗,织物进入还原液及还原汽蒸以前应严防水滴,3,、浸轧还原液,还原液温度：低温（,30,）,还原蒸箱：,进布处，用还原液封口，出布用水封口，目的：避免与空气接触（,易氧化,浪费保险粉,）,还原蒸箱温度：,102105,压力：,980Pa,（,10cmH2O,）,时间：,50s,3,、浸轧还原液,还原液中烧碱和保险粉浓度参考处方（干还原补充槽）,浅色 中色 深色,保险粉,（,g/L,）,1520,2025 25,以上,烧碱（,g/L,）,1520,2025 25,以上,干还原时还原槽浓度为上述的,70%80%,湿还原时，补充槽浓度为还原槽浓度的,24,倍,烧碱与保险粉用量为,1:1,烧碱过量，隐色体溶解度大，得色,淡,烧碱过少，不利于染料还原和隐色体上染，得色浅而萎暗,4,、氧化和皂煮,氧化,一般为氧化剂氧化（,连续生产时间短,）,H,2,O,2,0.51.5g/L,或过硼酸钠,35g/L,温度,4050,织物轧氧化液后透风，以延长氧化时间,皂煮,加盖的平洗槽或皂蒸箱中,近沸,充分皂煮，否则色光不稳定，影响染色牢度,三）还原染料悬浮体轧染工艺的生产实例,1,、织物,47.5tex/,深棕丝光纱卡,2,、工艺流程,浸轧悬浮体染液（二浸二轧）,烘干（红外线或热风，,8090,）,浸轧还原液（一浸一轧，,30,以下）,汽蒸（,102,，,4560s,）,水洗,氧化（,4060,）,皂煮（,9095,）,热水洗（,7085,）,冷水洗,烘干,三）还原染料悬浮体轧染工艺的生产实例,3,、染色处方,轧染液,还原棕,BR 25.6g/L,扩散剂,N 1.5g/L,还原液,烧碱,20g/L,保险粉,(85%)34g/L,（三）还原染料悬浮体轧染工艺的生产实例,3,、染色处方,氧化液,双氧水（,30%,）,1g/L,皂洗液,肥皂,5g/L,纯碱,3g/L,