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1、第六章 染色印花助剂 第六章 染色印花助剂内容概览染色和印花加工中所用助剂的种类、作用机理、结构或组成以及影响性能的因素。匀染剂固色剂涂料印花用黏合剂增稠剂交联剂其他助剂第六章 染色印花助剂第一节 匀染剂 第六章 染色印花助剂一、匀染剂的作用原理匀染剂是通过以下两方面起到匀染作用的：在染色一开始就通过延缓染料的吸附速度、减慢上染速率使纤维表面均匀的吸附染料，提高染色均匀性。在出现染色不均匀现象时，通过移染作用进行纠正。匀染剂延缓染料的吸附速度和减慢上染速率的作用机理主要有两种形式：匀染剂和染料对纤维表面上染座的竞争。染浴中匀染剂和染料之间的相互作用。常用匀染剂也可分为亲纤维型匀染剂和亲染料型匀
2、染剂两类。第六章 染色印花助剂1、亲纤维型匀染剂亲纤维型匀染剂在化学结构上与染料有相似的性质，对纤维有亲和力，在染色时与染料相互竞先夺取纤维上的染座，从而减缓染料的吸附速度，达到匀染的目的。元明粉对羊毛染色的匀染作用 DSO3-WCOOHN+H3-2SO421DSO3-+WCOOHN+H3-2SO421+12SO42-WCOOHN+H3-2SO421WCOOHN+H3H+WH3+NCOOHWH3+NCOO-第六章 染色印花助剂2、亲染料型匀染剂亲染料型匀染剂对染料有亲和力，在染浴中能与染料分子形成某种稳定的聚集体，随着染色过程的进行，再逐渐将染料释放出来，从而减缓染料与纤维分子结合速度，获得匀
3、染效果。由于亲染料型匀染剂对染料有亲和力，故在染色不均匀时，还能将织物上色泽较深处的染料剥下来，再上到色泽较浅的地方，这种作用称为移染作用。即亲染料型匀染剂既有缓染作用又有移染作用。第六章 染色印花助剂二、常用匀染剂的组成1、腈纶染色用匀染剂 腈纶纤维可采用阳离子染料进行染色，染料通过离子键的形式而上染。季铵盐阳离子表面活性剂作为亲纤维型匀染剂，通过与阳离子染料争夺腈纶纤维的染座，减缓染料上染速率。用作腈纶匀染剂的阳离子表面活性剂主要为烷基三甲基卤化铵、烷基二甲基苄基卤化铵等。如十二烷基二甲基苄基氯化铵（匀染剂TAN），十八烷基二甲基苄基氯化铵(匀染剂DC)。第六章 染色印花助剂匀染剂缓染作用
4、的大小随烷基链长的增大而上升，并取决于与氮原子相联结的各基团的大小和种类。匀染剂与纤维的亲和力及其在纤维上的扩散系数应与所用的染料有相适宜的数量级，若匀染剂对纤维的亲和力较大，且染浴中匀染剂的浓度较高时，匀染剂可能占据了纤维上的较多的染座，而阳离子染料在纤维上吸附的量减少。这会造成染料的利用率下降以及染色织物上出现空白斑。第六章 染色印花助剂2、涤纶高温分散匀染剂涤纶纤维的染色是采用分散染料在高温条件（120130）下进行的。造成染色不均匀的原因：F纤维本身的结构不均匀以及染色前处理不当会引起染色的不均匀；F高温条件下纤维吸附染料的速度较快，会造成染色的不均匀；F分散染料在高温条件下的分散稳定
5、性较差，容易产生团聚而在纤维表面吸附，造成染色的不均匀。分散染料染色常用的匀染剂一般均为特殊非离子和阴离子表面活性剂的复配物，具有分散和匀染的双重功能。第六章 染色印花助剂匀染剂中的非离子表面性剂组分对分散染料有亲和力，以亲染料型匀染剂的作用方式延缓染料的上染；匀染剂对涤纶纤维也具有亲和力，可在涤纶表面成膜，控制染料在纤维表面的吸附，具有亲纤维型匀染剂的作用。匀染剂与染料存在相互作用，所以具有移染作用，促进染料在纤维表面均匀吸附。阴离子表面活性剂可提高染料在高温条件下的分散能力和热稳定性，克服亲染料型组分使染料凝聚的负效应，增加非离子表面活性剂的移染能力。还可提高非离子表面活性剂的耐高温性，使
6、之适用于分散染料的高温染色。疏水基具有苯环结构的表面活性剂比脂肪烃基表面活性剂的匀染性和高温分散性好。第六章 染色印花助剂3、棉用匀染剂直接染料、还原染料对棉纤维进行染色时，最常用的匀染剂为非离子表面活性剂，如平平加O，属于亲染料型匀染剂。能与染料作用，控制染料的初染速率，随着升温，结合解离，使缓染发展为匀染。非离子表面活性剂还有利于提高染料的分散性、渗透性、移染性。第六章 染色印花助剂用于活性染料染色的匀染剂除常规的非离子性表面活性剂外，可利用与阴离子系染料的离子结合效果较好的弱阳离子系非离子表面活性剂作匀染剂。这类匀染剂要控制好阳离子的强弱，当阳离子性过强时，由于染料与表面活性剂的作用加大
7、，缓染效果增强，造成最终上染率较低，还可能产生染料和表面活性剂聚集体的析出，造成色斑。添加在弱碱范围内具有缓冲作用的化合物，使固色时的碱性变化不要太大，这将有利于活性染料的匀染。添加一些具有封闭重金属离子、软化水质功能的化合物，或活性染料的助溶剂，增进染料溶解，有助于得到均匀的色泽。第六章 染色印花助剂4、羊毛染色匀染剂类似于元明粉的具有阴离子性化合物可作为羊毛纤维匀染剂，其作用方式为亲纤维型匀染剂。脂肪胺聚氧乙烯醚及其复配物可作为羊毛染色的亲染料性匀染剂。染料上的磺酸基和脂肪胺聚氧乙烯醚表面活性剂分子中带弱阳荷性的氨基发生相互作用产生缓染作用。由于聚氧乙烯亲水链的存在，可以防止产生沉淀。两性
8、表面活性剂可与阴离子染料形成复合物吸附在纤维的表面，从而降低了染料在羊毛纤维根部和尖端的吸附差异，产生较好的匀染性，也常作为羊毛匀染剂。RN(C H2C H2O)H(C H2C H2O)HmnC18H37N+CH2CH2CH2SO3-CH3CH3第六章 染色印花助剂5、锦纶匀染剂、锦纶匀染剂锦纶纤维用酸性染料染色时竞染现象明显，染色均匀性差，易产生经柳、横档，染色过程中常需要加入匀染剂。脂肪胺聚氧乙烯醚可作为锦纶染色的亲染料型匀染剂。一些阴离子表面活性剂可用来作为锦纶染色的亲纤维型匀染剂。如十六烷、油醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等被用来改善酸性染料染锦纶时的匀染性。RN(CH2)N(CH2
9、CH2O)H(CH2CH2O)Hn(CH2CH2O)Hpxm第六章 染色印花助剂6、防泳移剂泳移现象：在活性染料轧染、涤纶纤维热熔法染色中，织物浸轧染液后，由纤维空间形成的毛细管中充满了染液，染料分散体能够在毛细管网络中自由地流动，当水分开始从织物上蒸发，由于织物上水分蒸发是不规则的，染料颗粒将跟随水分从湿处向干处泳移，使先干燥处织物的染料浓度增大，颜色变深，使织物表面容易产生染色不匀或正反面色差，这种现象称为泳移现象。为了减少染料的泳移，常从两方面入手：一方面尽量降低轧液率，另一方面在染浴中加入能使染料颗粒凝聚的助剂，即防泳移剂。第六章 染色印花助剂防泳移剂一般都是高分子电解质：F一类是海藻
10、酸钠等天然高分子物质；F一类是丙烯酸、丙烯酰胺等的共聚体。防泳移作用主要体现在两个方面：一是防泳移剂结构中含有极性基团，易于吸附染料颗粒，使细小的染料颗粒絮凝成大颗粒，由于受到几何形状的限制而不能够通过纱线和织物的毛细管空间。二是高分子物质的加入，使染液黏度有所增加，使染料难以产生泳移。第六章 染色印花助剂第二节 固色剂固色剂是指能使染料和纤维之间更有效的固着、改善和提高染色织物各类牢度的助剂。第六章 染色印花助剂一、固色剂的作用机理提高水溶性染料在纤维上的染色湿牢度的方法：利用固色剂分子中的阳荷性基团与阴离子型染料结构中的阴离子基团离子键结合，使染料与固色剂形成不溶性的色淀在纤维上沉着，降低
11、其水溶性而提高染物的皂洗和白布沾色牢度。利用固色剂分子中的反应性基团与染料和纤维素分子上可反应性交联，提高染料和纤维之间的连接，提高染物的皂洗和湿烫牢度。利用固色剂在染物上的成膜性能以提高其染色牢度。固色剂分子上的亲染料的结构基团，使固色剂与染料之间形成氢键与范德华力结合。固色剂分子中所含的基团如亚胺基等，和染料分子上的OH、NH2等原子形成配位键结合，形成络合物。第六章 染色印花助剂提高其他牢度的途径：F利用固色剂的pH值缓冲能力以提高活性染料染色物的汗渍牢度，例如多元醇胺缩合物作为固色剂可提高染色织物汗渍牢度。F利用固色剂中的平滑组分使纤维表面平滑柔软，从而提高染物的摩擦牢度。F能够防止染
12、料发生光氧化的物质或对紫外线具有吸收作用的物质可以提高活性染料的日晒牢度。第六章 染色印花助剂理想的固色剂的化学结构上特点：带有正电荷，易与染料分子的阴离子以离子键结合；含有活性基团，能与纤维上的极性基团，OH、NH2等以共价键结合；具有反应性交联基团，能自行交联成大分子网状不溶性薄膜；含有与染料具有亲和性的结构基团；具有对金属离子的沉淀作用和络合作用；产品不含甲醛，使用过程中也不会释放甲醛。根据需要引入平滑组分，柔软组分，pH值缓冲组分，抗紫外线组分等。第六章 染色印花助剂二、常用的固色剂 1、树脂型固色剂固色剂Y是双氰胺和甲醛缩合的树脂初缩体，加醋酸水解而生成可溶性阳离子型固色剂，与染色织
13、物上的阴离子染料生成不溶性盐，其本身还能在一定条件下发生交联，形成空间网状结构，从而提高染色物牢度。由于含有游离甲醛量较大，已被禁止使用。由多乙烯多胺与双氰胺缩合、脱氨并环构化，可制得咪唑啉结构的树脂型固色剂。这类树脂还可以进一步与环氧氯丙烷缩合，成为具有反应性基团的固色剂，提高固色效果。N HCN HCNC H2C H2NC H2C H2NC H2C HC H2C lO Hn第六章 染色印花助剂2、阳离子聚合物型固色剂阳离子聚合物型固色剂是带有阳荷性的烯烃化合物通过一定方法聚合得到的阳离子线型聚合物。不含游离甲醛，能显著提高染色织物的湿牢度。结构种类：聚乙烯胺、二烯丙基胺盐酸盐聚合物、聚4-
14、乙烯吡啶盐酸盐、聚丙烯腈系衍生物、N-聚乙烯咪唑啉季铵盐、聚乙烯亚胺季铵化合物、二甲基二烯丙基季铵盐聚合物、聚丙烯酸酯季铵化合物、聚丙烯酰胺季铵化合物、环氧氯丙烷与三甲胺反应物的聚合物。C H2C HC H2N+C H3C H3C H2C HC H2nnC l-N+C H2C H=C H2C H2C H=C H2C H3C H3C l-第六章 染色印花助剂3、交联反应型固色剂在带阳荷性的固色剂分子中引入反应性基团，固色时反应性基团可以和纤维发生反应形成共价键，阳离子基团于染料分子中的阴离子亲水基以离子键结合，从而提高染色牢度。OC H2C HC H2C H3C H3N+C H2O HC H2O
15、C H2C HC H2C H3C H3N+C H2O HNHCH2CH2NHCH2 CHCH2NHCH2CH2NHCH2CHCH2OOHnOCH2CH2NHCH2CH2CHCH2CH2OCH2CHCH2OOn 最常用的反应性基团为环氧基，一般通过环氧氯丙烷引入。第六章 染色印花助剂反应性不饱和基团也可作为活性基，如固色交联剂是固色剂P。反应性基团二氯均三嗪也被用于反应性固色剂，下面的化合物既能与纤维发生反应，又能与水解染料（含有羟乙基砜基）发生反应，从而提高了染色牢度，同时还能提高染料固着率。NC O C H=C H2C H2C H2NC H2=C HO CNC O C H=C H2C H2C
16、HCHSO3NaHNNNNClClNaO3SNHNNClNCl第六章 染色印花助剂第三节 涂料印花助剂所谓涂料染色印花是借助黏合剂的成膜作用，将不溶于水、对织物没有亲和性和反应性的颜料固着在织物上，从而达到着色的目的。所用的助剂包括黏合剂、增稠剂、交联剂、乳化剂、柔软剂、润湿剂、抗泳移剂等。第六章 染色印花助剂一、涂料印花黏合剂1、黏合剂的作用机理涂料印花黏合剂大多为高分子聚合物的油/水型乳液，即内相是聚合物颗粒，外相是水，聚合物颗粒分散在水相之中。在一定条件下能在织物表面成膜而将涂料固着于织物，在成膜过程中，除交联剂的交联作用以及自交联型黏合剂的自交联是化学过程外，基本上是物理过程。成膜过程一般经过水分的蒸发、乳液中聚合物颗粒变形、分子扩散成膜三个阶段。第六章 染色印花助剂黏合剂随着水分的蒸发、乳液粒子逐步接近并紧密接触，在颗粒间空隙处形成毛细管并产生毛细管压强，毛细管越细，压强越大，当毛细管压强大于乳液粒子的抗变形力时，乳液粒子就变形，变形后的乳液粒子之间产生高聚物分子的相互渗透、相互扩散，导致分子相互纠缠，最终形成膜。水中乳液离子间的作用力水分蒸发，聚合物粒子逐步接近聚合物粒子逐
