合成纖維染色

合成纖維品種多樣，適用的染料和染色工藝也各不相同。醋酯纖維和合成纖維的吸濕性都較低，在水中溶脹較難，因而染色適用的染料也很接近。醋酯纖維和滌綸、錦綸、腈綸等都可用分散染料染色。

基本概述

發展史分散染料是20世紀20年代為適應二醋酯纖維染色需要而發展的，是一類微溶於水的非離子型染料，早期稱為醋酯染料，後來隨著合成纖維生產的發展，品種和產量迅速增加。這種染料色譜齊全，在乾熱條件下會發生升華，其升華牢度依化學結構不同差別較大，可按加工工藝和產品用途選用。分散染料中含有較多分散劑，在染液中染料僅能少量溶解，大部分以細小晶粒呈高度分散懸浮狀態，另一部分存在於分散劑或助劑的膠團中，相互間處於動平衡狀態。在上染過程中，溶解狀態的染料對纖維上染，膠團中的染料和晶粒染料隨著溶解狀染料的上染而不斷溶解補充。

醋酯纖維染色

主要染色

醋酯纖維依酯化程度不同有二或三醋酯纖維之分。二醋酯的酯化程度較低，親水性較高。醋酯纖維主要用分散染料，有時也用不溶性偶氮染料染色，二醋酯纖維還可用陽離子染料染色，得色鮮艷，但染色牢度很低。二醋酯纖維用分散染料染色時，將染料分散在染浴中,然後投入紡織物逐步升溫到70～85℃,續染1小時左右,溫度太高會使纖維收縮而失去光澤，上染完畢後用水洗淨。三醋酯纖維對熱的穩定性較高，用分散染料染色的工藝與二醋酯染色相似，但上染溫度較高，從60℃開始逐漸升溫至沸，沸染60～90分鐘。有些上染在纖維上的藍色分散染料，受空氣中氧化氮的作用會發生褪色或變色，稱為煙氣褪色。

其他染色

醋酯纖維還可用不溶性偶氮染料染紅、橙、藏青等色。二醋酯纖維染色時，可將色基和色酚配成含有適量分散劑的染液，於75℃左右上染約60分鐘，水洗後在室溫下用稀鹽酸和亞硝酸鈉溶液處理，進行重氮化和偶合顯色，最後用洗滌劑水洗，除去浮色；三醋酯纖維染色與二醋酯纖維相似，染液中載入體緩緩升溫至沸，沸染約60分鐘，再經重氮化、偶合顯色。二醋酯纖維用陽離子染料染色，可在加有酯酸的染浴中進行，85℃左右上染。

滌綸染色

主要染色

滌綸親水性很低,纖維結構較緊密,主要用分散染料，有時也可用不溶性偶氮染料等染色。

其他染色

在分子鏈中引入磺酸基等陰離子基而得的變性聚酯纖維，還可用陽離子染料染色。滌綸在 100℃以下用分散染料染色，不但上染速率低，而且難以染得濃色。

染色方法

載體染色法

① 載體染色法：載體的作用是使合成纖維在較低溫度下上染。滌綸染色用的載體主要有聯苯、鹵代芳烴、鄰苯基苯酚、水楊酸酯等有機化合物，常用的是鄰苯基苯酚鈉鹽或水楊酸甲酯。載體分子小，染色時先於染料上染,對纖維起增塑作用，降低纖維分子間的作用力,促進無定形區的大分子鏈段活動，使染料分子容易擴散進入纖維。載體還能增加纖維對染料的平衡上染量，染得較濃的顏色。染色時，將分散劑、染料、載體加入染浴，升溫到近沸,染1小時左右。用鄰苯基苯酚鈉鹽作載體在溫度高於60℃後，需要逐步加入醋酸等酸性物質，使鈉鹽逐步轉變成游離酚而起載體的作用。染色後應充分水洗、皂洗去除殘留載體，因載體有一定毒性並會降低染色品的日曬牢度。

高溫染色法

② 高溫染色法：在密閉染槽中染色，因染槽中染液溫度高於100℃蒸汽壓力大於1個大氣壓，又稱高溫高壓染色法。適用於纖維、紗線和織物染色。染液溫度增高后，染料在染液中的溶解度和纖維的染色飽和值，以及染料在纖維中的擴散速率都可提高，不但上染速率快，平衡上染量也有增加。染色時在染浴中加入染料、分散劑和勻染劑，染液維持在pH5左右,在70℃左右開始上染，逐漸升溫到約130℃後，續染1小時左右，然後降溫、排液、水洗和皂洗。

熱溶染色法

③ 熱溶染色法：是高溫乾態條件下，染料迅速擴散進入纖維的染色方法。適用於大批量淺、中色織物的連續軋染，生產效率很高。選用的染料應顆粒細小、有較高的升華牢度，於室溫下浸軋加有防泳移劑的染料懸浮液，使染料顆粒沉積在織物組織中。烘乾時應逐漸均勻升溫，以減輕染料泳移而引起的染色不勻。乾後再進行焙烘，當升溫達到一定程度時，沉積在纖維表面的染料即對纖維上染，有少量染料因升華而散失在大氣中。焙烘溫度主要視染料的升華牢度高低而定,一般為180～220℃。焙烘時間依設備的加熱方式、織物組織結構和染色深度等條件而定。以熱空氣作為加熱介質時，焙烘時間一般為1～1.5分鐘。

滌綸/纖維素纖維的混紡織物用分散染料染滌綸組分時，染料主要沉積在纖維素纖維表面。焙烘時，纖維素纖維上的染料通過升華和接觸轉移到滌綸上，殘留在纖維素纖維上的少量染料在焙烘後洗去。焙烘溫度一般不超過200℃,以防止纖維素纖維損傷。如用常壓高溫蒸汽（過熱蒸汽）作為加熱介質，焙烘溫度可比用熱空氣時低10～20℃。

滌綸紡織物也可用不溶性偶氮染料染色。色酚和色基分子量較小的可在常壓下浸染，分子量較大的需用高溫染色。在常壓染色時，將色基先用分散劑調成漿狀再配成染浴,投入紡織物升溫至100℃染數十分鐘，然後加入含有分散劑的色酚懸浮液，續染 1小時左右。水洗後，再用稀鹽酸和亞硝酸鈉溶液處理，使色基重氮化、偶合而顯色。

錦綸染色

主要染料

錦綸的化學組成是聚醯胺，分子末端具有氨基、羧基，分子鏈中有許多醯胺基。在酸性水溶液中,氨基和羧基分別成－NHP和－COOH狀態使纖維吸附染料的陰離子。染色以弱酸性染浴染色的酸性染料為主。

染料過程

錦綸屬熱塑性纖維,低溫上染速率慢,高於60℃左右上染速率較快，還可加入適當的表面活性劑增加勻染效果。染色從40℃左右開始,逐漸升溫至沸，沸染1小時左右。染後可相繼用單寧、吐酒石固色處理，以提高水洗牢度。錦綸還可用1:2型酸性含媒染料染色,產品有良好的日曬牢度。用分散染料染色則有良好的勻染性，但水洗牢度較差，僅適於淺、中色的染色。錦綸染色也可套用活性染料和某些直接染料。

氨綸染色

染色性能與錦綸相近，主要用酸性染料。

腈綸染色

主要組成

腈綸的主要組成是聚丙烯腈，在合成時加入第二和第三單體，分子鏈帶有陰離子基團，可用陽離子染料染色。

主要染色

少數品種有陽離子基團，可用酸性染料染色。陽離子染料可溶於水，色素離子帶正電荷，又稱鹼性染料。1856年最先出現的合成染料就是紫色陽離子染料。這類染料有多種結構，色澤鮮艷。早期的品種用於天然纖維，染色牢度很差，但對於腈綸卻比較好。隨著腈綸的發展，出現了許多牢度好的染料品種，其中以氮雜甲川類的最為突出。後來又有勻染性能良好的遷移性陽離子染料。陽離子染料色譜齊全，用於腈綸染色水洗、日曬牢度良好。腈綸也屬熱塑性纖維，液溫低於其玻璃化溫度時上染速率很低，超過70℃後增加很快。用陽離子染料染色,在pH4.5左右弱酸性染浴中進行，須嚴格控制染浴溫度，染浴中還可加入緩衝劑和緩染劑，使染色均勻。染畢逐漸降溫再進行水洗。

其他染色

腈綸也可用分散染料染色，有較好的水洗和日曬牢度,勻染性能良好,但在常壓下很難染得深色，僅適用於淺、中色的染色。染色在pH5左右的染浴中進行,從60℃開始逐漸升溫至95～100℃,續染60～90分鐘，然後逐步降溫至50℃左右，再在50～60℃進行水洗。如採用高溫染色,上染速率和平衡上染量都可提高，但溫度過高,能使纖維發生收縮。

維綸染色

維綸是一種親水性較高的合成纖維。可用還原、硫化、直接、硫化縮聚以及1:2型酸性含媒染料染色。用分散染料染色,勻染性良好,但水洗牢度差，套用較少。用還原、硫化等染料染色，工藝與纖維素纖維染色相似。用1:2型酸性含媒染料染色,工藝與羊毛、錦綸相似。

丙綸染色

丙綸結晶度很高。分子鏈中無極性基團，親水性很低，很難染色。用某些分散染料只能染得淺色。有的變性丙綸可用酸性染料染色。加有鎳鹽等金屬化合物的纖維，可利用媒染原理染色。