活性染料染色

前言

活性染料自1956年工業(yè)生產(chǎn)至今已有五十多年的歷史了。在這期間它得到了快速發(fā)展，特別是近年來隨著一些傳統(tǒng)染料，例如直接染料、還原染料、酸性染料和媒染染料等由于生態(tài)環(huán)境等問題應(yīng)用逐漸減少，甚至被禁用后，它更加受到重視，已成為纖維素纖維染色最重要的染料，還不斷擴大用于蛋白質(zhì)纖維、合成纖維以及許多新型纖維的染色。之前編著的《活性染料染色的理論和實踐》一書自1991年出版以來也有十多年之久，雖然此書較全面地介紹了活性染料染色的理論和工藝，而且一直受到廣大讀者的好評，但由于活性染料染色技術(shù)發(fā)展非常迅速，此書已不能滿足現(xiàn)代活性染料染色的需要。為此，我們在原書的基礎(chǔ)上，收集了近年來活性染料染色技術(shù)的研究成果，包括自己在此領(lǐng)域的一些研究成果，重新寫了此書，并命名為《活性染料染色》。此書保持了原書的結(jié)構(gòu)，首先簡要介紹了活性染料的發(fā)展歷史、類別、結(jié)構(gòu)特征和品種。除了系統(tǒng)介紹活性染料的結(jié)構(gòu)類別外，重點補充了我國當(dāng)前生產(chǎn)的各類活性染料品種，特別是雙活性基染料。為了便于讀者了解活性染料染色工藝，本書簡明扼要地介紹了活性染料的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性。活性染料在發(fā)展初期主要是開發(fā)新的活性基，被開發(fā)的活性基不下百余種，但被商業(yè)接受的只有十余種，它決定了活性染料的反應(yīng)性。活性染料在以后的發(fā)展過程中，主要是改善染料的應(yīng)用性能，特別是近年來，從分子設(shè)計出發(fā)，合成了許多新的染料分子，包括新的發(fā)色體、活性基和連接基，并合理地將它們組裝，得到了許多性能優(yōu)良的新染料。與此同時，還加強了活性染料商品化技術(shù)研究，通過拼混、添加助劑和膜處理等后加工，大大改善了活性染料的性能，開發(fā)了一大批高直接性、固色性、顯色性、勻染性、洗滌性和色牢度的商品，滿足了不同類別紡織品染色的需要?；钚匀玖系娜旧碚撗芯坎欢?，本書結(jié)合作者在該領(lǐng)域的一些研究，介紹了活性染料染色的一些基本理論問題，包括染色熱力學(xué)及動力學(xué)、反應(yīng)動力學(xué)及一些主要染色特征值，以利于讀者分析染色過程和設(shè)計、控制染色工藝?；钚匀玖先旧に囀潜緯榻B的重點，除了系統(tǒng)地介紹傳統(tǒng)的浸染、卷染、軋染和冷軋堆染色工藝外，還重點介紹了近年來出現(xiàn)的一些新的染色技術(shù)，包括受控染色、“一次準(zhǔn)確”染色、低溫染色、低鹽或無鹽染色、低堿或中性染色、小浴比染色、濕短蒸染色、一浴法或短流程染色，以及非水介質(zhì)染色等。許多地方也引用了作者自己的研究成果，例如中性、pH滑動、交聯(lián)和一浴法染色等。多組分纖維紡織品是近年來開發(fā)的重要品種，活性染料是這種紡織品染色的重要染料。活性染料不僅可以同時染幾種纖維組分，還可以和分散染料、酸性染料等一浴染色，本書對此另立一章介紹。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了活性染料的發(fā)展、結(jié)構(gòu)和性能，并重點介紹了染料結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，特別是活性基的結(jié)構(gòu)和固色反應(yīng)性的關(guān)系；深入淺出地介紹了活性染料的染色理論，包括染色熱力學(xué)、動力學(xué)、反應(yīng)機理和固色動力學(xué)等；同時，全面系統(tǒng)地介紹了各類紡織品的染色方法和工藝，重點介紹了清潔染色工藝，并對各工藝進(jìn)行了對比和分析。本書內(nèi)容豐富，是活性染料染色的一本專著。    本書適合從事染料、紡織品染整加工及相關(guān)化工的科研和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考，也可以作為高等院校染整、染料等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一章  緒論  第一節(jié)  活性染料工業(yè)化生產(chǎn)前的發(fā)展  第二節(jié)  活性染料工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展過程  第三節(jié)  我國活性染料發(fā)展概況  第四節(jié)  近代活性染料染色技術(shù)發(fā)展概況  參考文獻(xiàn)第二章  活性染料的結(jié)構(gòu)、類別和商品化技術(shù)  第一節(jié)  活性染料的分子結(jié)構(gòu)特征和應(yīng)具備的性能  第二節(jié)  活性染料的發(fā)色體    一、活性染料常見的發(fā)色體    二、活性染料發(fā)色體的近年發(fā)展  第三節(jié)  活性染料的活性基和連接基    一、脂肪鏈載體類活性基    二、雜環(huán)載體類活性基    三、其他類活性基    四、多活性基染料的結(jié)構(gòu)和類別    五、活性染料的連接基  第四節(jié)  活性染料活性基和多活性基染料的近年發(fā)展    一、常見活性基的改進(jìn)    二、多活性基染料的發(fā)展    三、多活性基染料活性基的配伍性  第五節(jié)  活性染料商品化技術(shù)    一、活性染料的復(fù)配增效    二、活性染料的其他商品化技術(shù)    三、活性染料商品化和染色加工  參考文獻(xiàn)第三章  活性染料染色的基本理論  第一節(jié)  活性染料染色的上染過程  第二節(jié)  染色熱力學(xué)基礎(chǔ)    一、化學(xué)位、親和力和直接性    二、吸附等溫線    三、活性染料與纖維間的分子作用力    四、染色熱    五、染色熵和水的結(jié)構(gòu)變化  第三節(jié)  染色動力學(xué)基礎(chǔ)    一、染料在纖維中的擴散    二、染料在擴散邊界層中的擴散    三、染料在纖維中的擴散模型    四、勻染和移染  參考文獻(xiàn)第四章  活性染料的反應(yīng)歷程和反應(yīng)性  第一節(jié)  親核加成  消除取代反應(yīng)    一、反應(yīng)歷程    二、活性染料的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性  第二節(jié)  親核加成反應(yīng)    一、反應(yīng)歷程    二、活性染料的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性  第三節(jié)  其他反應(yīng)歷程    一、脂肪鏈載體活性基的親核取代反應(yīng)    二、多次親核加成和消除反應(yīng)    三、酸衍生物活性基的反應(yīng)    四、甲醛衍生物活性基的反應(yīng)  第四節(jié)  溶劑及反應(yīng)介質(zhì)對反應(yīng)的影響  參考文獻(xiàn)第五章  活性染料的反應(yīng)動力學(xué)和染色基本性能  第一節(jié)  活性染料的水解、醇解和氨解反應(yīng)動力學(xué)    一、活性染料的水解反應(yīng)動力學(xué)    二、活性染料的醇解反應(yīng)動力學(xué)    三、活性染料的氨解反應(yīng)動力學(xué)一    四、活性染料的其他反應(yīng)對水解、醇解和氨解反應(yīng)動力學(xué)的影響  第二節(jié)  活性染料與纖維素纖維的反應(yīng)動力學(xué)    一、纖維素纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性    二、活性染料和纖維素纖維的反應(yīng)動力學(xué)  ……第六章  纖維素纖維紡織品的浸染和卷染第七章  纖維素纖維紡織品的近代浸染技術(shù)第八章  纖維素纖維紡織品的軋染第九章  蛋白質(zhì)纖維和合成纖維紡織品染色第十章  多組分纖維紡織品染色第十一章  纖維素纖維化學(xué)改性和活性染料染色第十二章  活性染料交聯(lián)和聚合染色第十三章  活性染料染色的洗滌和后處理第十四章  活性染料的色牢度參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：活性染料有別于其他水溶性染料之處在于其分子中具有一個或多個活性基，在上染過程中或上染纖維之后可與纖維發(fā)生共價鍵結(jié)合。但是與其他染料一樣，在上染纖維時也存在一個上染和固著過程，其染色基本理論與其他類染料相似。研究染色理論的目的在于了解染料能否對纖維發(fā)生上染和可能達(dá)到的程度。所謂上染就是指染料舍染液（或其他介質(zhì)）向纖維轉(zhuǎn)移，并染著在纖維上的過程。對活性染料來說，這種傾向越大，越容易吸附在纖維上，和纖維發(fā)生固色反應(yīng)也越快、越充分?；钚匀玖系娜旧税l(fā)生上述上染過程外，還要創(chuàng)造適當(dāng)條件使染料在纖維上和纖維有關(guān)基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)形成共價鍵結(jié)合，并將未固著的染料洗去，這樣染色才算完成?；钚匀玖系纳先具^程可大致分以下幾個階段：由此可看出，除最后一步外，此過程基本上和水溶性染料的上染過程相同。由于染料一直處在水溶液中，在纖維內(nèi)部也主要是處在孔道溶液中，因此染料在上染的同時，還有可能與水反應(yīng)，形成水解染料。主要階段染料的上染行為如下：（1）染料從染液內(nèi)向纖維界面轉(zhuǎn)移。此階段一般較易進(jìn)行，只要保持染液適當(dāng)流動（或攪動），染料就可不斷移向纖維界面。由于染液離纖維表面越近，流速越低，在緊靠纖維表面的染液幾乎是靜止的。在此染液層中，染料已很難靠染液的流動來接近纖維表面，而主要靠自身的擴散去靠近纖維表面（染液中染料濃度高，纖維表面液層染料濃度低，擴散方向是由本體染液向纖維表面轉(zhuǎn)移）。這層主要靠染料自身擴散轉(zhuǎn)移到纖維表面的液層，稱為擴散邊界層。染液流速越快，擴散邊界層越薄，反之越厚。對于一些堆積密度較高的散纖維、條筒以及紗線的染色，由于染液在纖維表面附近的流速非常慢，因此擴散邊界層就較厚。染料靠染液流動的速度和靠擴散轉(zhuǎn)移的速度相差很大，因為靠自身擴散轉(zhuǎn)移的速度是很慢的。因此，盡量減小擴散邊界層厚度是加快上染的重要途徑。其主要措施就是加強染液的循環(huán)和提高染液的流速，以降低擴散邊界層的厚度。這樣不僅可加快染料到達(dá)纖維表面的速度，還可以提高勻染效果。

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