分散染料

分散染料是一類分子比較小,結構上不帶水溶性基團的染料。它在染色時必須藉助於分散劑，將染料均勻地分散在染液中，才能對聚酯之類的纖維進行染色。

基本介紹

• 中文名：分散染料
• 外文名：disperse dyes
• 特點：一類水溶性較低
• 類型：非離子型染料
• 稱為醋纖染料：最早用於醋酯纖維的染色

結構

分散染料分子較小，結構上不含水溶性基團，藉助於分散劑的作用在染液中均一分散而進行染色。它能上染聚酯纖維，醋酯纖維及聚醯胺纖維，成為滌綸的專用染料。

分散染料大致可分為分散橙、分散藍、分散黃、分散紅組成，可以幾種不同分散染料進行按一定的比例進行搭配，得到分散黑、分散綠、分散紫等分散染料。

分散染料在商品加工化過程中，為了使商品染料能在水中迅速分散成為均勻穩定的膠體狀懸浮液，染料顆粒細度必須達到1微米左右，在砂磨過程中加入分散劑和濕潤劑，分散染料的後處理加工一般有砂磨、調料、噴霧乾燥、包裝組成。後處理加工過程中要用到很多助劑，比如木質素、MF、防沉劑（SOS）、防塵劑、分散劑NNO，還要加元明粉進行調強度。

分散染料是染料行業里最重要和主要的一大類，不含強水溶性基團，在染色過程中呈分散狀態進行染色的一類非離子染料。其顆粒細度要求在1μm左右。在製得原染料後，需經後處理加工，包括晶型穩定，與分散劑一起研磨等商品化處理，才能製得商品染料。主要用於滌綸及其混紡織物的印染。也可用於醋酸纖維、錦綸、丙綸、氯綸、腈綸等合成纖維的印染。

發展歷史

一種微溶於水，在水中借分散劑作用而呈高度分散狀態的染料。分散染料不含水溶性基團,分子量較低,分子中雖含有極性基團（如羥基、氨基、羥烷氨基、氰烷氨基等），仍屬非離子型染料。這類染料後處理要求較高，通常需要在分散劑存在下經研磨機研磨，成為高度分散、晶型穩定的顆粒後才能使用。分散染料的染液為均勻穩定的懸浮液。分散染料於1922年由德國巴登苯胺純鹼公司開始生產，主要用於聚酯纖維和醋酯纖維的染色。當時主要用於醋酯纖維的染色。20世紀50年代後隨著聚酯纖維的出現，獲得了迅速發展，成為染料工業中的大類產品。

分類

分散染料（見表）

分散染料

按分子結構可分為偶氮型、蒽醌型和雜環型三類，它們按一定的原則命名（見染料），按《染料索引》(簡稱C.I.)統一編號。①偶氮型的色譜較劑全，有黃、橙、紅、紫、藍等各種色澤。偶氮型分散染料可按一般偶氮染料合成方法生產，工藝簡單,成本較低。②蒽醌型具有紅、紫、藍等色。③雜環型為新近發展起來的一類染料，具有色彩鮮艷的特點。蒽醌型及雜環型分散染料的生產工藝較複雜，成本較高。

分類

分散染料按套用時的耐熱性能不同，可分為低溫型、中溫型和高溫型。

低溫型染料

耐升華牢度低，勻染性能好，適於竭染法染色，常稱為E型染料；

高溫型染料

耐升華牢度較高，但勻染性差，適用於熱熔染色，稱為S型染料；

中溫型染料

耐升華牢度介於上述兩者之間，又稱為SE型染料。

用分散染料對滌綸進行染色時，需按不同染色方法對染料進行選擇。

性質

分散染料結構簡單，在水中呈溶解度極低的非離子狀態，為了使染料在溶液中能較好地分散，除必須將染料顆粒研磨至2μm以下外，還需加入大量的分散劑，使染料成懸浮體穩定地分散在溶液中。

操作方法

由於聚酯纖維具有疏水性強、結晶和整列度高、纖維微隙小和不易潤濕膨化等特性，要使染料以單分子形式順利進入纖維內部完成對滌綸的染色，按常規方法是難以進行的，因此，需採用比較特殊的染色方法。採用的方法有載體法、高溫高壓法和高溫熱溶法等三種染色方法。這些方法利用了不同的條件使纖維膨化，纖維分子間的空隙增大，同時加入助劑以提高染料分子的擴散速率，使染料分子不斷擴散進入被膨化和增大的纖維空隙，而與纖維由分子間引力和氫鍵固著，完成對滌綸的染色。由於分散染料在水中的溶解度極低，故要依靠加入染料和溶液中的分散劑組成染液。為防止分散染料及滌綸在高溫及鹼作用下產生水解，分散染料的染色常需在弱酸性條件下進行。

1.載體染色法

載體染色法是在常壓下加熱進行。它是利用一些對染料和纖維都有直接性的化學品，在染色時當這類化學品進入滌綸內部時，把染料分子也同時攜入，這種化學藥品稱為載體或攜染劑。

利用載體對滌綸染色的原理是滌綸中的苯環與染料分子中的芳核間有較大分子間引力，滌綸能吸附簡單的烴類、酚類等，這些化學品就成為載體。由於載體與滌綸之間的相互作用，使滌綸分子結構鬆弛，纖維空隙增大，分子易進入纖維內部。同時由於載體本身能與纖維及染料分子產生直接吸引力，不但能幫助染料溶解，把染料單分子帶到纖維表面，增加染料在纖維表面的濃度，而且能減少纖維的表面張力，使運動著的染料分子迅速進入纖維空隙區域，提高了染料分子的擴散率，促使染料與纖維結合，從而完成染色步驟。染色結束後，利用鹼洗，使載體完全去除。常用載體有鄰苯基苯酚、聯苯、水楊酸甲酯等，由於大都具有毒性，對人體有害，已很少套用，故這裡只作一般介紹。

2.高溫高壓染色法

高溫高壓染色法是在高溫有壓力的濕熱狀態下進行。染料在100℃以內上染速率很慢，即使在沸騰的染浴中染色，上染速率和上染百分率也不高，所以必須加壓在2atm（2.02×105Pa）以下，染浴溫度可提高到120～130℃，由於溫度提高，纖維分子的鏈段劇烈運動，產生的瞬時孔隙也越多和越大，此時染料分子的擴散也增快，增加了染料向纖維內部的擴散速率，使染色速率加快，直至染料被吸盡而完成染色。

分散染料的高溫高壓染色方法是一種重要的方法，適合升華牢度低和分子量較小的低溫型染料品種。用這類染料染色勻染性好，色澤濃艷，手感良好，織物透芯程度高，適合於小批量、多品種生產，常用於滌棉混紡織物的染色。

分散染料的高溫高壓染色可在高溫高壓卷染機和噴射、溢流染色機上進行，適宜於染深濃色澤，染色pH值一般控制在5～6，常用醋酸和磷酸二氫銨來調節pH值。為使染浴保持穩定，染色時尚需加入分散劑和高溫勻染劑。

溢流染色機染色工藝舉例：

染色處方：

分散染料 : X %

高溫勻染劑: 0.2～1.0 g/L

擴散劑:0.5～1.0 g/L

醋酸(98%) 0.5～1.0 g/L

還原清洗：

液鹼 2.0 g/L

保險粉4.0 g/L

工藝流程：

坯布縫頭→前處理→染色→還原清洗→熱水洗→水洗→脫水展布→定形。 一般可在60～70℃始染，大約1h後逐漸升溫至130℃，染色約1h，然後充分水洗。染中深色時進行還原清洗，可保持染色成品色牢度。

3.熱熔染色法

分散染料染滌/棉織物採用熱熔法染色與一般浸軋染色相似，先經浸軋染液後即行烘乾，隨即再進行熱熔處理。在200℃高溫作用下，沉積在織物上的染料可以單分子形式擴散進入纖維內部，在極短的時間內完成對滌綸的染色。若是滌棉混紡織物，則可通過熱熔處理使沾在棉上的染料以氣相或接觸的方式轉移到滌綸上。熱熔染色法是滌棉混紡織物染色的主要方法，以連續化軋染生產方式為主，生產效率高，尤其適用於大批量生產。熱熔染色法的缺點是設備占地面積大，同時對使用的染料有一定的條件限制，染料的利用率較高溫高壓法低。

熱熔染色工藝舉例如下（45×45支，淺藍色，65/35滌/棉細紡織物）：

(1)染色處方

分散藍2BLN 1.5g/L.

潤濕劑JFC lml/L

擴散劑 1g/L

3%海藻酸鈉漿 5～1Og/L

使用時，用醋酸或磷酸二氫銨調節pH5～6。

(2)工藝流程

軋染

(二浸二軋，軋余率65%，室溫)→預烘(8O～120℃)→熱熔(180～210℃，2～1min)→套染棉。

在高溫熱熔染色中要注意防止染料在預烘和焙烘中產生泳移，熱熔焙烘階段是棉上的分散染料向滌綸轉移的重要階段，要根據染料的耐熱性能，即染料的升華牢度，選擇適當的熱熔溫度和時間。在實際染色時，染料的轉移不可能是完全的，在棉上總殘留有一部分染料，造成棉的沾色，可採用還原清洗或皂洗進行染後處理。若在熱熔法染色後還要進行棉部分的套染，則可在套染後選行後處理。

主要套用

分散染料的主要用途是對化學纖維中的聚酯纖維(滌綸)醋酸纖維(二醋纖、三醋纖)以及聚醯胺纖維(錦綸)進行染色，對聚丙烯腈(腈綸)也有少量套用。經分散染料印染加工的化纖紡織產品，色澤艷麗，耐洗牢度優良，用途廣泛。由於它不溶於水，對天然纖維中的棉、麻、毛、絲均無染色能力，對粘膠纖維也幾乎不沾色，因此化纖混紡產品通常需要用分散染料和其它適用的染料配合使用。

發展前景

分散染料在使用中又有新的進展：①多組分分散染料，通常由兩個（也有三四個）分散染料按一定比例混合，使用時由於染料的增效作用而提高上染率。②轉移印花，將分散染料製成印刷油墨後，印花於織物上，再經過高溫壓燙染色。這種工藝又稱為非水相印花，具有節能、省時、方便等優點。③分散染料和反應性染料混合使用，可使滌棉、滌粘等混紡織品一浴一步染色，簡化了印染過程，提高了印染質量。