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1、第二章染色基本理论第二章染色基本理论本讲稿第一页，共三十一页二、染料在染液中存在的基本形式二、染料在染液中存在的基本形式1、染料的电离、染料的电离（1）阴离子染料的电离）阴离子染料的电离 D-Na+D-+Na+常见阴离子基：常见阴离子基：-SO3-、-COO-、-OSO3-等。等。（2）阳离子染料电离）阳离子染料电离 D+X-D+X-常见阳离子基：常见阳离子基：-N+HR1R2等。等。常见离去基：常见离去基：Cl-等。等。本讲稿第二页，共三十一页二、染料在染液中存在的基本形式二、染料在染液中存在的基本形式2、染料的溶解、染料的溶解 Dn nD 染料溶解度一般用每升水中所能溶解染料的克数染料溶解
2、度一般用每升水中所能溶解染料的克数表示（表示（g/L）。）。影响染料溶解度的因素：影响染料溶解度的因素：（1）染料分子结构）染料分子结构 （2）染料分子质量）染料分子质量 （3）染液温度）染液温度 （4）染液）染液pH值值 （5）染液中助剂性质）染液中助剂性质本讲稿第三页，共三十一页二、染料在染液中存在的基本形式二、染料在染液中存在的基本形式3、染料的分散、染料的分散 Dn Dm1+Dm2+Dm3 n=m1+m2+m3+影响染料分散液稳定性的因素影响染料分散液稳定性的因素 （1）染料晶体颗粒的大小；）染料晶体颗粒的大小；（2）分散剂的性质、用量；）分散剂的性质、用量；（3）分散液的温度。）分散
3、液的温度。本讲稿第四页，共三十一页二、染料在染液中存在的基本形式二、染料在染液中存在的基本形式4、染料的聚集、染料的聚集 分子型染料：分子型染料：nD Dn 阴离子型染料：阴离子型染料：nD-（Dn）n-阳离子型染料：阳离子型染料：nD+（Dn）n+染料的聚集是染料溶解的逆过程。染料的聚集是染料溶解的逆过程。影响染料聚集的因素：影响染料聚集的因素：（1）染料分子结构、分子质量、浓度）染料分子结构、分子质量、浓度 （2）染液温度）染液温度 （3）染液）染液pH值值 （4）染液中助剂性质）染液中助剂性质本讲稿第五页，共三十一页三、三、纤维在染液中的状态纤维在染液中的状态1、纤维的吸湿膨胀、纤维的吸
4、湿膨胀 常用纤维在水中的吸湿膨胀率常用纤维在水中的吸湿膨胀率（1）纤维的吸湿膨胀发生在纤维的非晶区；）纤维的吸湿膨胀发生在纤维的非晶区；（2）纤维的吸湿膨胀率与纤维亲水性有关；）纤维的吸湿膨胀率与纤维亲水性有关；（3）纤维的吸湿膨胀有利于染料的上染。）纤维的吸湿膨胀有利于染料的上染。本讲稿第六页，共三十一页常用纤维在水中的吸湿膨胀率常用纤维在水中的吸湿膨胀率本讲稿第七页，共三十一页三、三、纤维在染液中的状态纤维在染液中的状态2、纤维在染液中的电现象、纤维在染液中的电现象（1）纤维在染液中带电的原因）纤维在染液中带电的原因 纤维分子中原有的阴离子基的电离；纤维分子中原有的阴离子基的电离；纤维在染
5、液中吸附了带负电的粒子纤维在染液中吸附了带负电的粒子；纤维的介电常数小于染液的介电常数纤维的介电常数小于染液的介电常数。纤维表面所带电荷电性取决于染液纤维表面所带电荷电性取决于染液pH值！值！（2）界面动电现象和动电层电位）界面动电现象和动电层电位 纤维纤维/染液附近的带电离子分布染液附近的带电离子分布 界面双电层和动电层电位界面双电层和动电层电位 常见纤维的动电层电位常见纤维的动电层电位 本讲稿第八页，共三十一页纤维纤维/染液附近的带电离子分布染液附近的带电离子分布本讲稿第九页，共三十一页界面双电层和动电层电位界面双电层和动电层电位吸附层和扩散层之间吸附层和扩散层之间的相对运动的现象称的相对
6、运动的现象称为界面动电现象为界面动电现象。本讲稿第十页，共三十一页常见纤维的动电层电位常见纤维的动电层电位 本讲稿第十一页，共三十一页三、三、纤维在染液中的状态纤维在染液中的状态2、纤维在染液中的电现象、纤维在染液中的电现象（3）纤维的电现象对染料上染的影响）纤维的电现象对染料上染的影响 染料离子与纤维间作用力染料离子与纤维间作用力 染料离子在纤维表面附近的浓度分布染料离子在纤维表面附近的浓度分布 纤维的电现象对染料上染的影响纤维的电现象对染料上染的影响 当染料与纤维带有同号电荷时，不利于染料的上染；当染料与纤维带有同号电荷时，不利于染料的上染；当染料与纤维带有异号电荷时有于染料的上染。当染料
7、与纤维带有异号电荷时有于染料的上染。本讲稿第十二页，共三十一页染料离子与纤维间作用力染料离子与纤维间作用力本讲稿第十三页，共三十一页染料离子在纤维表面附近的浓度分布染料离子在纤维表面附近的浓度分布本讲稿第十四页，共三十一页三、三、纤维在染液中的状态纤维在染液中的状态2、纤维在染液中的电现象、纤维在染液中的电现象（4）染色体系中的盐效应）染色体系中的盐效应 盐效应作用原理盐效应作用原理 纤维对带有异号电荷的钠离子的吸引，中和了纤维纤维对带有异号电荷的钠离子的吸引，中和了纤维 所带的部分电量，降低了动电层电位的绝对值。所带的部分电量，降低了动电层电位的绝对值。染料与纤维电荷异号染料与纤维电荷异号染
8、料与纤维电荷同号染料与纤维电荷同号降低静电斥力降低静电斥力促染效应促染效应降低静电引力降低静电引力缓染效应缓染效应本讲稿第十五页，共三十一页三、三、纤维在染液中的状态纤维在染液中的状态2、纤维在染液中的电现象、纤维在染液中的电现象（4）染色体系中的盐效应）染色体系中的盐效应 盐效应的影响因素盐效应的影响因素 染料所带电荷与质量之比染料所带电荷与质量之比 荷质比越大，盐效应越明显。荷质比越大，盐效应越明显。盐中金属离子的化合价和离子半径的大小盐中金属离子的化合价和离子半径的大小 Na+K+Mg2+Ni2+Mn2+Zn2+Al3+本讲稿第十六页，共三十一页四四、染色的基本过程、染色的基本过程1、染
9、料的吸附、染料的吸附（1）吸附吸附/解吸平衡解吸平衡 吸附阶段影响染料染色时的平衡上染百分率吸附阶段影响染料染色时的平衡上染百分率（2）平衡上染百分率和上染百分率平衡上染百分率和上染百分率（3）吸附等温线吸附等温线 本讲稿第十七页，共三十一页 吸附吸附/解吸速率变化示意解吸速率变化示意 t=0t=tit=tV吸吸最大最大V解解=0V吸吸变小变小V解解变大变大V吸吸=V解解吸附/解吸达到平衡本讲稿第十八页，共三十一页平衡上染百分率和上染百分率平衡上染百分率和上染百分率平衡上染百分率平衡上染百分率上染百分率上染百分率本讲稿第十九页，共三十一页吸附等温线吸附等温线染色达到平衡时，纤维上的染料浓度与染
10、料在染液中浓度染色达到平衡时，纤维上的染料浓度与染料在染液中浓度的分配关系曲线的分配关系曲线。1、分配型吸附等温线分配型吸附等温线 2、弗莱因德利胥吸附等温线弗莱因德利胥吸附等温线 3、朗格缪尔吸附等温线朗格缪尔吸附等温线 本讲稿第二十页，共三十一页分配型吸附等温线分配型吸附等温线 在染色平衡状态下，染料在纤维上的在染色平衡状态下，染料在纤维上的浓度与染料在染液中的浓度之比为一浓度与染料在染液中的浓度之比为一常数，纤维上的染料浓度随着染液浓常数，纤维上的染料浓度随着染液浓度的增加成比例增加，直至饱和。度的增加成比例增加，直至饱和。固溶体机理固溶体机理 本讲稿第二十一页，共三十一页弗莱因德利胥（
11、弗莱因德利胥（Freundlich）吸附等温线）吸附等温线 Df随随Ds的增加而增加，的增加而增加，但但Df的增加幅度随着的增加幅度随着Ds的增加逐趋缓慢。的增加逐趋缓慢。多分子层物理吸附机理多分子层物理吸附机理 Df=k Dsn本讲稿第二十二页，共三十一页朗格缪尔（朗格缪尔（Langmuir）吸附等温线）吸附等温线 Ds增加时，增加时，Df随之缓随之缓慢增加，但当慢增加，但当Ds增大到增大到一定值时，一定值时，Df不再随不再随Ds增加而变化，即达到增加而变化，即达到染色饱和值。染色饱和值。化学定位吸附机理又称为化学定位吸附机理又称为成盐机理成盐机理 本讲稿第二十三页，共三十一页四四、染色的基
12、本过程、染色的基本过程2、染料的扩散、染料的扩散 染料由纤维表面向纤维内部转移的过程。染料由纤维表面向纤维内部转移的过程。染料在纤维上的扩散对染色速率及染色的匀染性起着决定染料在纤维上的扩散对染色速率及染色的匀染性起着决定性的作用。性的作用。（1）染色速率）染色速率 半染时间（半染时间（t1/2）染料的上染量达到平衡上染料的上染量达到平衡上染量一半时所需的时间染量一半时所需的时间 本讲稿第二十四页，共三十一页四四、染色的基本过程、染色的基本过程2、染料的扩散、染料的扩散（2）匀染和移染）匀染和移染 匀染匀染是指染料在纤维上均匀分布的过程是指染料在纤维上均匀分布的过程。移染移染是指染料从纤维上某
13、处解吸下来到纤维另一处重新是指染料从纤维上某处解吸下来到纤维另一处重新上染的过程。上染的过程。3、染料的固着、染料的固着 染料的固着是指扩散后均匀分布在纤维上的染料通过染料的固着是指扩散后均匀分布在纤维上的染料通过染料染料纤维间的作用力而固着在纤维上的过程。纤维间的作用力而固着在纤维上的过程。染料染料纤维间的作用力纤维间的作用力 本讲稿第二十五页，共三十一页染料染料-纤维间的作用力纤维间的作用力 作作用用力力 化学力化学力 物理力物理力 共价键共价键离子键离子键范德华力范德华力氢键氢键聚集性聚集性染料染料-纤维间固着力的类型和大小对染纤维间固着力的类型和大小对染色的色牢度起着决定性的作用。色的
14、色牢度起着决定性的作用。本讲稿第二十六页，共三十一页五、染色牢度及其测定五、染色牢度及其测定 1、染色牢度、染色牢度 染品在染品在染后加工染后加工或在或在服用过程服用过程中，染料（或颜料）在各中，染料（或颜料）在各种种外界因素外界因素的影响下，能否保持原来的影响下，能否保持原来色泽状态色泽状态的的能力能力。2、常见染色牢度及其测定、常见染色牢度及其测定（1）耐洗牢度及其测定耐洗牢度及其测定（2）耐摩擦牢度及其测定）耐摩擦牢度及其测定（3）耐日晒牢度及其测定）耐日晒牢度及其测定 蓝色标样所用染料及其结构类别蓝色标样所用染料及其结构类别 本讲稿第二十七页，共三十一页 蓝色标样所用染料及其结构类别蓝色标样所用染料及其结构类别 本讲稿第二十八页，共三十一页耐洗牢度测定耐洗牢度测定40mm100mm在规定的洗液中洗在规定的洗液中洗涤涤30min后待测。后待测。沾色卡沾色卡褪色卡褪色卡本讲稿第二十九页，共三十一页耐摩擦牢度测定耐摩擦牢度测定沾色卡沾色卡褪色卡褪色卡50mm200mm10s内摩擦内摩擦10次，往复次，往复动程动程100mm。本讲稿第三十页，共三十一页耐日晒牢度测定耐日晒牢度测定光照后评定光照后评定8级级7级级6级级5级级4级级3级级2级级1级级待测样待测样本讲稿第三十一页，共三十一页