染料基础知识
直接染料的定义

一、直接染料的特点

结构中含水溶性基团，能直接溶于水;
色谱齐全，色泽浓而不艳;
价格低廉;
湿牢度较差;
用途广泛，使用简便。 

二、直接染料的应用分类

匀染性直接染料
染料分子结构较简单，聚集倾向较小，亲和力较小，扩散速率较高，匀染性好，食盐的促染作用不显著，染色易达到平衡，染色温度的升高会降低平衡上染率，因此染色温度不宜太高，一般在70~80°C染色即可。这类染料的湿处理牢度较低，一般仅宜染淡色。

 

盐效应直接染料
染料分子结构比较复杂，分子中含有多个水溶性基团，对纤维的亲和力较高，染料在纤维内的扩散速率较低，匀染性较差，食盐等中性电解质对这类染料的促染效果显著。

 

温度效应直接染料
染料分子结构复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率低，匀染性较差。染料分子中含有的磺酸基较少，盐效应不明显，上染百分率一般随染色温度的升高而增加。 

 

直接混纺染料
直接混纺染料也称为直接D型染料，这类染料对纤维素纤维有较高的上染率，湿处理牢度、色泽鲜艳度及与其他染料的配伍性较常规直接染料好。与分散染料有较好的相容性，适合与分散染料对涤棉混纺织物一浴—步法染色。 

 

直接交联染料
染料的分子结构中含有氨基，羟基、取代氨基等反应性基团，采用配套的反应性阳离子固色剂可在染料与纤维之间形成交联。这类染料得色均匀，染色重现性好，湿处理牢度高，并兼有树脂整理的效果，而且甲醛含量低。 

各类直接染料特性比较

 

三、直接染料的染色性能

1、溶解性
*含水溶性基，能直接溶于水;
*易聚集，可加温或加纯碱助溶; 
*不耐硬水，需用软水或对水进行软化处理。

2、亲和力
*对纤维素纤维有较高的亲和力。

3、盐效应
*加盐促染，但促染效果与染料结构有关。

4、温度效应
*温度影响上染率，应根据染料结构选择染色温度。 

 

四、直接染料纤维素纤维的染色工艺

1、染色方法
     浸染、卷染、轧染

2、浸(卷)染工艺
(1)工艺流程
浸染:化料 →浸染 →水洗( →固色 处理) →脱水→烘干

卷染:化料 →卷染 →水洗( →固色 处理)→上卷→烘干

(2)工艺处方

(3)工艺条件
染色温度: 甲类:70~80°C;
                乙类:80~90°C;
                丙类: 90~100°C
染色时间:30~60min(或6~8道) 

直接染料浸(卷)染染色参考工艺处方

(4)操作注意事项
①化料时先用热软水调浆，再用热软水稀释，必要时可加润湿剂; 

②卷染为防头尾色差，染料应分次加入，温度由高到低;

③为确保染色均匀，促染剂应在染色时间过半后加; 

④为了提高染料的利用率可采用续缸染色，续缸染色时，染料用量一般为初缸的75%，助剂用量为初缸的30%。 

3、轧染工艺
(1)工艺流程
浸轧染液→汽蒸→水洗→(固色处理)→烘干

(2)工艺处方
染料 0.2~10 g/L
纯碱(或磷酸三钠) 0.5~1.0 g/L
润湿剂 2~5g/L

(3)工艺条件浸轧方式:二浸二轧;
轧液温度:40~60°C;
轧液率:85%
汽蒸温度:100~102°C ;
汽蒸时间:40~60 s 

(4)操作注意事项
①轧染匀透性较差，需加入匀染剂; 

②布面应保持中性(pH:7~8.5)，否则影响色光;

③浸轧槽宜小，以保持染液新鲜;

④汽蒸时用食盐及少量染液作液封口，防染料溶落; 

⑤初开车时，浸轧槽内应兑水冲淡，防头深现象，兑水率一般为25%左右。
兑水率=(兑水体积/正常染液体积)×100% 

头深现象产生的原因

设:原染液浓度:C0
初开车染液浓度:C0
残液浓度:C1
正常染液浓度:C
则: C0> C > C1 

五、直接染料对其它纤维的染色

1、对蚕丝织物的染色

*光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少单独应用 ;
*弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝绿等;
*在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ;
*染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色60min，后水洗即可。 

2、对锦纶的染色

*在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性
较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳;
*多与酸性染料或中性染料拼染;
*在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较多;
*染色时在40~50°C开始染色，以1~2°C/min的升温速度升到100°C，保温20~40min。染色后将温度缓慢降到50°C后水洗出机。 

3、对羊毛的染色

*多用于羊毛与纤维素纤维混纺织物;
*宜与弱酸染料拼混染色;
*染色工艺同弱酸性染料。 

 

六 直接染料的固色处理

1、金属盐后处理
(1)固色原理
D + Mn+→D-M染料 金属离子 络合物

(2)常用固色剂铬盐类:如，重铬酸钾等;铜盐类:如，硫酸铜、醋酸铜、铜盐B等。

(3)固色工艺在50~60°C固色液中处理20min左右后水洗即可。 

2、阳离子固色剂处理
(1)类型及其原理
*普通阳离子型固色剂
原理:D-SO3-Na++ F+X-→D-SO3F + NaX

*树脂型固色剂原理:初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。

*反应型固色剂原理:在染料与纤维间形成交联。

(2)固色工艺在50~60°C固色液中处理20min左右即可。 

 

补充：直接染料具有磺酸基等水溶性基团分子结构排列成直线型，芳环结构处于同一平面，因此直接染料对纤维素纤维具有较大的亲和力，在中性介质中直接染色，只要把染料溶解干水，便可进行染色。

 

染料在溶液中被纤维吸附到表面，然后不断向纤维的无定形区扩散，与纤维大分子形成氢键和范德华力的结合。其派生的染料有直接耐晒染料和直接铜盐染料。

直接染料含有-S03Na、一COONa等水溶性基团，溶解度随温度的升高而显著增大，对于溶解性差的直接染料可以加纯碱助溶。直接染料不耐硬水，大部分能与钙、镁离子结合生成不溶性沉淀，使染色织物产生色斑，因此直接染料必须用软水溶解。生产中染色用水如过硬度偏高，可加入纯碱或六偏磷酸钠，既有利于染料溶解，又有软化水的作用。

 

直接染料对纤维素纤维的直接性较其他染料高。这主要是由于直接染料的分子量较大，分子结构呈线型，对称性较好，共轭体系长，同平面性好，染料和纤维分子间的范德华力大。同时，直接染料分子中含有氨基、羟基、偶氮基等基团，能与纤维素纤维中的羟基，蛋白质纤维中的羟基、氨基等形成氢键，使染料的直接性进一步提高。

注意
盐的促染机理

直接染料上染纤维素纤维时，盐起促染作用。其促染机理是，直接染料在溶液中离解成色素阴离子上染纤维素纤维，纤维素纤维在水中也带负电荷，染料和纤维之间存在电荷斥力，在染液中加入盐，可降低电荷斥力，提高上染速率和上染百分率。不同的直接染料盐的促染效过是不同的。分子中含磺酸基较多的盐效应直接染料，盐的促染作用显著，促染时盐应分批加入，以保证染料上染均匀。上染百分率低的直接染料需要多加盐，具体用量可根据染料品种和染色深度而定。匀染性要求高的浅色产品应适当减少盐的用量，以免造成局部上染不匀，出现色花等染疵。

注意
温度对不同染料上染性能的影响

温度对不同染料上染性能的影响是不同的。对于上染速率高、扩散性能好的直接染料，在60一70℃得色最深，90℃以上上染率反而下降。这类染料染色时，为缩短染色时间，染色温度采用80一90℃，染色一段时间后，染液温度逐渐降低，染液中的染料继续上染纤维，以提高染料的上染百分率。对于聚集程度高、上染速率慢、扩散性能差的直接染料，提高温度可以加快染料扩散，提高上染速率，并促使染液中的染料吸尽，提高上染百分率。

在常规染色时间内，得到最高上染百分率的温度称为最高上染温度。根据最高上染温度的不同，生产上常把直接染料分成最高上染温度在70℃以下的低温染料，最高上染温度在70一80℃的中温染料和最高上染温度在90一100℃的高温染料。在生产实践中，棉和粘胶纤维针织物通常在95℃左右染色，真丝针织物的染色温度较低，因为过高的温度有损纤维光泽，其最佳染色温度为60一90℃。适当降低染色温度，延长染色时间对生产有利。

来源│印染学习与交流