活性染料染色過程以及機(jī)理

1、關(guān)于活性染料的染色過程及機(jī)理第一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、活性染料的上染活性染料的上染：是指活性染料從染液中被吸附到纖維上，并在纖維上均勻擴(kuò)散的過程。與其它染料一樣在上染過程中，也存在著吸附、擴(kuò)散和固著的過程?？坷w維內(nèi)外的濃度差擴(kuò)散染料的擴(kuò)散是在固態(tài)相介質(zhì)中進(jìn)行的，比在溶液中擴(kuò)散慢，是決定上染速率的主要階段。染透：纖維和溶液間的染料濃度達(dá)到平衡第二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、活性染料的上染染料在纖維中的狀態(tài)纖維中染料分子分布在無(wú)定形區(qū)有的呈單分子狀態(tài)吸附在纖維的分子鏈上少量的染料分子也可能成多分子層吸附在纖維的分子鏈上有的則分布在纖維內(nèi)孔道的溶液中上染特點(diǎn)活性

2、染料分子質(zhì)量相對(duì)一般較小，水溶性較高親合力低、擴(kuò)散性高、勻染性好、上染率低、趨向上染平衡時(shí)間短第三張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、活性染料的上染在纖維中擴(kuò)散的同時(shí)，還存在著染料與纖維的鍵合反應(yīng)和染料與水的水解反應(yīng)。提高活性染料上染率的方法（上染階段）加入電解質(zhì)促染低溫染色小浴比染色第四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、活性染料的固色活性染料的固色：是在一定的堿性和溫度條件下，染料的活性基團(tuán)與纖維發(fā)生反應(yīng)形成共價(jià)鍵結(jié)合（簡(jiǎn)稱鍵合），而固著在纖維上的過程。證明染料與纖維發(fā)生鍵合的方法中性浴染色，染料可用水洗去；堿性浴染色，染料不能用水洗去直接染料、還原染料染棉后，可進(jìn)行剝色；

3、而活性染料不能進(jìn)行剝色第五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）活性染料的鍵合機(jī)理染料活性基不同，鍵合機(jī)理不同1、親核取代鍵合機(jī)理 均三嗪型與纖維素纖維的作用2、親核加成鍵合機(jī)理乙烯砜型與纖維素纖維的作用第六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、親核取代鍵合機(jī)理以二氯均三嗪類活性基與纖維素纖維的反應(yīng)為例與氯相連的碳原子電子云密度低（N的Cl電負(fù)性的影響）能形成易接受纖維素負(fù)離子進(jìn)攻的反應(yīng)中心，從而發(fā)生親核取代反應(yīng)。第七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、親核取代鍵合機(jī)理第一步：纖維素負(fù)離子的親核加成反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物第二步：C-Cl鍵的離解，氯以氯離子形式進(jìn)入溶液

4、。第八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、親核取代鍵合機(jī)理一個(gè)氯被取代后，與另一個(gè)氯相連的C原子電子云密度提高（纖維素負(fù)離子具有供電性），取代反應(yīng)不易進(jìn)行。 高溫強(qiáng)堿下，還可能與纖維素負(fù)離子進(jìn)一步發(fā)生鍵合反應(yīng)，生成如下化合物：第九張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一氯均三嗪與二氯均三嗪染料的不同之處以NHR（或OR）代替了均三嗪環(huán)上的氯原子NHR具有供電性，使C原子上的電子云密度提高，降低了反應(yīng)性親核取代反應(yīng)需在劇烈的條件下進(jìn)行浸染：固色溫度高，染液的PH也較高連續(xù)軋染：汽蒸時(shí)間要長(zhǎng)軋卷染色：堆置時(shí)間要長(zhǎng)儲(chǔ)存穩(wěn)定性好第十張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、親核加成鍵合機(jī)理

5、乙烯砜型與纖維素纖維的作用活性基：-乙烯砜硫酸酯堿性條件下，砜基具有較強(qiáng)的吸電子性，使得-C上的H比較活潑而容易離解硫酸酯的吸電子性使CH鍵具有極性，容易斷裂，發(fā)生消去反應(yīng)，生成乙烯砜基第十一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、親核加成鍵合機(jī)理乙烯砜型活性染料易愛親核試劑的進(jìn)攻，發(fā)生親核加成反應(yīng)砜基電負(fù)性較高-C電子云密度較低第十二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）活性染料的水解反應(yīng)堿性條件活性染料能與水中OH-發(fā)生親核取代或加成反應(yīng)，生成水解活性染料。水解活性染料不能與纖維發(fā)生鍵合反應(yīng)造成染料的浪費(fèi)。第十三張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）活性染料的水解反應(yīng)水

6、解反應(yīng)與鍵合反應(yīng)相隨相伴反應(yīng)機(jī)理相同反應(yīng)條件相同鍵合反應(yīng)總比水解反應(yīng)快例：普施安艷紅2B，在PH=11 室溫時(shí)染料與纖維迅速發(fā)生結(jié)合20min僅水解50%第十四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）活性染料的水解反應(yīng)鍵合反應(yīng)總比水解反應(yīng)快原因：染料對(duì)纖維有親和力，加之纖維的有效容積小，使染料在纖維中濃度 溶液中濃度，使反應(yīng)速率 水解速率Cell-O-濃度 OH-濃度Cell-O-親核性 OH-，優(yōu)先第十五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、影響活性染料固色率的因素1、染料性質(zhì)的影響（1）染料反應(yīng)性的影響（2）染料親和力的影響（3）染料擴(kuò)散性的影響2、染色工藝條件的影響（1）PH

7、值（2）固色溫度（3）中性電解質(zhì)（4）浴比第十六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、染料性質(zhì)的影響（1）染料反應(yīng)性的影響反應(yīng)性不同，其固色率也不同活性染料的反應(yīng)性越高，染色的固色率越大，但水解速率也隨之增大提高活性染料的反應(yīng)性不一定能提高固色率，有時(shí)甚至?xí)档凸躺实谑邚?，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月影響活性染料反應(yīng)性的因素A、染料結(jié)構(gòu)凡能降低中心C原子上電子云密度的因素，都能提高染料的反應(yīng)性活性基種類不同，反應(yīng)性不同同一活性基，取代基不同，反應(yīng)性不同同一活性基，離基不同，反應(yīng)性不同染料母體的影響分子量高，反應(yīng)性低結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)性低第十八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

8、月影響活性染料反應(yīng)性的因素橋基亞氨基在堿性條件下離子化，使亞氨基的供電子性增加，提高了均三嗪環(huán)和反應(yīng)中心C原子上的電子云密度，使反應(yīng)性降低。N-甲亞氨基不會(huì)發(fā)生離子化，反應(yīng)性高甲酰胺基，反應(yīng)性較高第十九張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月影響活性染料反應(yīng)性的因素B、外界因素染液PH值：高，反應(yīng)性較高固色溫度：高，反應(yīng)性較高中性電解質(zhì)濃度：大，反應(yīng)性較高第二十張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）染料親和力的影響染料的上染是固色的前提染料的親和力越大，染料的上染率越高，染料的固色率也越高染料的親和力過大，染料的擴(kuò)散性差，影響染料的固色率，同時(shí)水解后粘附在纖維上的染料也不易除去。第二十

9、一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（3）染料擴(kuò)散性的影響染料擴(kuò)散性好，染料在纖維上的分布越均勻，染料與纖維發(fā)生鍵合的概率越高，固色率越高。第二十二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、染色工藝條件的影響（1）染液的PH值PH高，堿性強(qiáng)，利于纖維素離子化，纖維素負(fù)離子的濃度增加，纖維溶脹大，鍵合反應(yīng)速率提高，固色率一般也將提高。在PH值較低時(shí)，Cell-O-隨著PH值升高而增加超過某一PH值，OH-比Cell-O-增加的快，水解比例增加PH值太低，反應(yīng)速度很慢因此，要選擇合適的PH值，711第二十三張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、染色工藝條件的影響（2）固色溫度溫度升高

10、，反應(yīng)速度提高，但水解速度也提高，固色率降低溫度升高，平衡上染百分率將降低，也影響固色率因此要選擇合適的溫度達(dá)到要求的上染率水解不嚴(yán)重第二十四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、染色工藝條件的影響（3）中性電解質(zhì)的影響間接影響：OH-濃度提高促染促進(jìn)纖維離解促進(jìn)纖維素溶脹提高固色率第二十五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、染色工藝條件的影響（4）浴比保證上染率基礎(chǔ)上，盡量減小浴比，有利于染色、固色一般1:151:20但染色浴比過小會(huì)影響染色的勻染性第二十六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固色時(shí)染料的上染第二十七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月固色時(shí)染料的上染1、活性染料浸染或卷染，常先在中性浴中染色一段時(shí)間后，加堿劑進(jìn)行固色2、加堿后，上染的染料量增大3、固色率低于上染率第二十八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于202