一、匀染的作用原理：

匀染剂根据作用原理不同可分为：亲纤维性匀染剂、亲染料性匀染剂以及染料和纤维都具有亲合性的匀染剂。

1、亲纤维性匀染作用原理

当匀染剂对纤维的亲和力大于染料对纤维的亲和力时，匀染剂与染料对纤维发生竞染作用。匀染剂优先与纤维结合，占据了纤维上的染色座席，阻碍了染料与纤维的结合，延缓了染料的上染。但结合力没有染料分子强，随着染浴温度的升高，染料又逐渐从纤维上将匀染剂置换下来，而 终使染料占据了染色座席，从而达到匀染的目的。

缓染作用：匀染剂优先与纤维结合，占据了纤维上的染色座席，阻碍了染料与纤维的结合，延缓了染料的上染。

这类亲纤维性的匀染剂，一旦染色操作完成之后，染料就固着于纤维上不能移动，所以没有移染的能力。对纤维具有亲和力的匀染剂，称为亲纤维性匀染剂。

亲纤维性匀染作用常常在下列染色过程中：

① 阴离子性的匀染剂在天然纤维、锦纶纤维的染色过程；

② 阳离子性的匀染剂腈纶的染色过程。

在腈纶染色中使用阳离子型匀染剂时，匀染剂和染料对纤维的酸性基进行竞染，并先于染料占据纤维上的染色座席，在染色初期阶段起着抑制染料吸收的作用，升温过程中匀染剂解吸而使染料分子慢慢上染色座席，达到均匀染色的结果。

对纤维具有亲和力的匀染剂中，用于天然纤维、锦纶纤维的是含有酸性基团的阴离子表面活性剂，它们主要是磺化油和高级醇硫酸酯钠盐。

用于腈纶的阳离子表面活性剂，主要是季铵盐类。

2、亲染料性匀染剂作用原理

匀染剂对染料的亲和力大于染料对纤维的亲和力时，在染料被纤维吸附之前，匀染剂先拉住染料，并随之结合生成某种稳定的聚集体，染料必须脱离匀染剂才能与纤维结合，从而降低了染料迁移率和扩散速度，延缓了染色时间。在高温时，这种稳定的聚集体与纤维接触，产生分解作用，然后又释放出染料，再使染料与纤维结合，从而达到匀染的目的。

缓染作用：匀染剂与染料结合，阻碍了染料与纤维的结合，延缓了染料的上染的织物，可将深浓色泽上的部分染料拉回到染浴中，再转移到浅谈色泽上，达到匀染。所以这种匀染剂具有移染作用，那么就可以当作剥色剂来使用。

亲染料性匀染剂主要是聚乙二醇醚型非离子型表面活性剂，这种匀染剂的亲染料性是由于聚乙二醇的醚键易于同染料上的羟基和氨基的氮原子相结合所致。

亲染料性匀染作用常常在下列染色过程中：

（1）酸性染料染羊毛

亲染料性匀染机理：（A）生成氢键 (B)生成盐

(A) 生成氢键：

聚氧乙烯型非离子型表面活性剂（如匀染剂O），匀染剂中的醚键首先与水形成氢键结合，然后再与染料分子反应，生成活性比较小的氢键，氢键加成物在高温下分解再放出染料。

(B)生成盐：

聚氧乙烯型非离子型表面活性剂（如匀染剂O），匀染剂与染料以盐形式相结合，盐在高温下分解再放出染料。

(2)还原染料的染色过程

匀染的原因是聚乙二醇醚与还原染料隐色酸的阴离子借助于氢键生成加成物，或生成盐对染料具有亲和力的匀染剂，主要有脂肪醇和烷基苯酚的羟乙基化产物，如高级醇聚氧乙烯醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚等。

(3) 直接染料的染色

在直接染料的染色中，非离子型匀染剂也可起到匀染作用，其作用机理同上所述。

3、染料和纤维都具有亲合性（双亲型）

脂肪酸与蛋白质的缩合物（如雷米邦）及聚氧乙烯脂肪酸与蛋白质分解产物的拼合物等都属于这种类型。

二、腈纶染色用匀染剂：

腈纶纤维在合成纤维中是比较难于染色的一种纤维，常常采用丙烯腈与其他组分共聚的方法来改进染色性能，因此腈纶的品种很多，而且由于共聚成分、共聚方法和纺丝条件的不同，使纤维在染色性能上有很大差别。

根据腈纶纤维的染色性能，可将腈纶分成两大类型：酸性型腈纶纤维、碱性型腈纶纤维

酸性型腈纶是当前 广泛采用的，主要用阳离子染料进行染色。

酸性型腈纶阳离子染料染色的缺陷

腈纶用阳离子染料进行染色时，由于阳离子染料对纤维亲和力大，染色牢度好，但匀染性差，尤其是采用两种或两种以上染料拼色时会发生竞染现象，很容易染花。

一般使用的阳离子染料都只适合于较窄的染色温度范围，而被腈纶纤维吸尽的速度又较快，若不采用适当措施延长吸尽过程所需时间，染色就难于均匀，尤其是在浅色时更加严重。由于染料和纤维之间的亲和力较大，虽然可以进行高温沸煮，但也无法使之重新均匀。

1、阳离子型匀染剂

机理为亲纤维性匀染作用，匀染剂和染料对纤维的酸性基进行竞染，并先于染料占据纤维上的染色座席，在染色初期阶段起着抑制染料吸收的作用，升温过程中匀染剂解吸而使染料分子慢慢染上座席，达到均匀染色的效果。

常见阳离子匀染剂

常采用季铵盐类阳离子型表面活性剂，分子量一般为300～500，它们多是高碳烷基三氯化铵的衍生物，烷基碳数一般为16～18。常用的有匀染剂1227、匀染剂DC

匀染剂1227

匀染剂1227为无色至淡黄色液体，是十二烷基苄基二氯化铵。它易溶于水，1％水溶液的 pH值为 6～8，耐酸及硬水。是阳离子染料染色的缓染、匀染剂和剂，也可作织物柔软剂和抗静电剂。

匀染剂DC

匀染剂DC为微黄色膏状物，是十八烷基二苄基氯化铵，溶于水，1％水溶液的pH值约为6.5，耐酸、硬水和无机盐，不耐碱，对腈纶具有强亲和力，对阳离子染料染色有良好的匀染性能，主要作阳离子染料腈纶染色匀染剂，并赋予腈纶柔软的手感。

2、 阴离子型匀染剂

阴离子型匀染剂对阳离子染料具有亲和力。机理是亲染料匀染作用。匀染剂阴离子与染料阳离子在水溶液按下式形成络合物。

阴离子匀染剂的作用

降低染料浓度：降低了自由的阳离子染料浓度，较不加阴离子匀染剂时显著减少

降低染浴吸尽率：自由的染料阳离子，其浓度的减少使纤维表面的染料浓度显著减少，染浴的吸尽率降低，吸尽速度亦减慢。

问题及解决方法

染色时染料—阴离子匀染剂络合物在纤维表面上会产生沉淀。

解决方法：拼用非离子分散剂

3、高分子匀染剂

属于多元电解质型匀染剂，一般分子量为1000～2000，它们是聚胺类或将其季铵化的聚胺类，机理为亲纤维性匀染作用。

高分子匀染剂与低分子阳离子匀染剂的区别

因为该类匀染剂的作用范围于纤维表面，不会扩散和渗透到纤维内部，所以对纤维性质无不利影响。并且少量就能得到充分的效果。

在高分子型阳离子匀染剂中，因含有足够电荷，吸附力较强，保护纤维表面的染色座席，并影响染色时间。当阳离子染料和高分子匀染剂同时添加于染浴中就可发挥匀染作用。

4、非离子型匀染剂

当腈纶纤维用酸性耐缩绒染料染色时，由于染浴为强酸性，对纤维有损伤，为了防止手感恶化，并使拼色染料的上色速率均一起见，可在染浴中适量加入HLB值高的非离子型聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基胺等表面活性剂。

媒染染料染色中的应用：

在媒染染料染色中的聚氧乙烯烷基胺是一种优良匀染剂，可以防止产生染斑与纤维脆化。

在用重铬酸盐媒染时，使用烷基甜菜碱型两性表面活性剂。HLB值高的非离子型聚氧乙烯烷基醚可以提高染色物的色泽鲜艳度以及摩擦牢度。

三、涤纶染色用匀染剂：

涤纶由于其紧密的分子走向排列，是一种比较难于上染的纤维。目前涤纶的染色，主要使用分散染料。

分散染料的特点：大多数分散染料共同特点是不带有水溶性基团，所以分散染料在水中的溶解度都是很低的，溶解度随着温度升高而增加，在许多情况下，随着助剂的加入而增加。尽管如此，在高温染浴中的分散染料绝大多数还是处于不溶解状态。

涤纶的染色机理

可以概括成下列步骤：分散染料的染料粒子在染浴中的分散——分散染料在水中单分子溶解——染料从染浴向涤纶纤维表面扩散——染料吸附在涤纶纤维表面——染料从纤维表面向纤维内部扩散。

涤纶的不同染色方法：快速染色；高温染色；热熔染色；载体染色

对于不同的染色方法，使用不同类型的匀染剂：

1、 快速染色用匀染剂

快速染色用匀染剂一般为非离子和阴离子混合型。其作用机理是亲染料匀染作用：

这种染色方法的 大特点是缩短染色时间，降低染色浴比，并达到染色均匀一致。在能源危机、水资源紧张的情况下，进一步了提高劳动生产率。

1）涤纶快速染色的过程

在涤纶的竭染快速染色中，一般是从60℃始染，逐渐升温到125～130℃，续染1h或更长时间。实际上，很多分散染料在90℃才开始上染，上染开始之后，适当控制升温速度或借助于匀染剂维持始终比较均匀地上染，在竭染温度之后，尽快升到 高染色温度，然后再维持较短而必要的匀染时间，使染料充分渗透到纤维内部，从而达到快速匀染的目的。

快速染色过程中不易匀染的原因

主要有以下几个方面的原因：

升温速度太快，使染料上染速度加快，容易造成染料凝聚，产生染斑；

浴比较小，使得坯布在染浴中密度加大，染料的匀染性，渗透性变差；

提高了坯布与染液的接触程度．是坯布的循环速度和染液流速加快，同时使得染液的起泡性增强，易产生缠结、堵布和色花现象。

2）快速匀染剂的特点：

对分散染料有优良的分散性；在染浴中不使染料发生凝聚作用；起泡性小；有优良的移染性能；没有消色性和耐电解质性好；

匀染剂类型：非离子类型匀染剂；阴离子类型匀染剂

非离子型匀染剂

非离子表面活性剂的特点

较好的移染性，很差的分散性，易使染料粒子凝聚的弊病；

起泡沫性能：聚氧乙烯型非离子表面活性剂易起泡，聚氧丙烯型非离子表面活性剂不易起泡 。

非离子型表面活性剂的消色性

非离子型匀染剂含有氧乙烯基或氧丙烯基。在一般条件下这两种基团都不会引起氧化作用。在涤纶熔融抽丝过程中，常常会带入微量的金属盐，在120～130℃的高温高压染色条件下，金属盐的存在可能会引起催化作用，因此把聚氧乙烯或聚氧丙烯中的C-O键破坏而放出新生态氧，这种新生态的氧会引起氧化破坏作用。在偶氮型染料中尤为重要，蒽醌型染料中较为少见。同时，浅色比深色更容易觉察。

阴离子型和阳离子型表面活性剂具有良好的分散性，但移染性不佳。

因此在实际应用的快速匀染剂中，大多是非离子型和阴离子型两种表面活性剂按一定比例的混合物。

2、高温染色用匀染剂

高温高压染色法基本过程：

涤纶纤维在高温高压条件下，纤维大分子链的平均动能迅速提高，超出80℃便从冻结状态进入玻璃化状态。随着温度的继续升高，涤纶纤维大分子链的运动会在纤维内瞬息形成众多的空隙，而分散染料的分子亦同时受热激发向纤维内扩散和升华并在纤维内积累足够多的染料分子，从而完成染色过程。

1）高温高压染色的问题

在涤纶用分散染料染色中，涤纶长丝染色存在条花问题。解决条花的办法，采用分子量较小的分散染料可以好一些，而从分散染料的升华牢度出发，有时又必须使用分子量较大的分散染料，这时就需要加入匀染剂以消除条花。

采用分子量较大的分散染料进行涤纶染色时，染料只在纤维表面着色，不透芯的现象。特别是当采用扩散能力大小不一的分散染料混合物进行染色时，从涤纶纤维表面到内芯就会出现不同的色泽，因此必须采用适当的匀染剂来进行染色，由于涤纶纤维本身结构和所处物理状态的差异性，分散染料的分散不稳定性，染浴内各种助剂与染料相互影响的复杂性，加之染色过程升温和温度的波动性，要克服这些不利因素达到匀染的效果就必须使用匀染剂。

2）高温匀染剂作用机理

含有乙氧基结构的匀染剂，作用机理是亲染料匀染作用，在染色过程中俘获分散染料，增加染料染色的席位，延缓上染以达匀染效果。

如果匀染剂中含有芳香族化合物，当染色升温达某一临界值时，使涤纶纤维迅速产生增塑膨润，并使涤纶的玻璃化温度下降20～25℃。纤维内的空隙显著增加，促使染料也迅速而集中地染着于纤维之中。同时它又作为染料的溶剂造成纤维内的染料不断解吸，脱离纤维而发生明显的泳移。这既有利于改善快速染色引起的染色不匀，同时明显降低了染料的上染率。

如果匀染剂中含有脂肪族化合物，在染色的不同温度条件下兼具促染和缓染功能，大大增进分散染料的泳移，从而使高温高压染色达到均匀的效果。

非离子表面活性剂的特点

非离子型表面活性剂对分散染料有亲和力，可以降低染料的上染速率，但却易造成染料缔合而出现凝聚作用；另一方面，它对涤纶纤维也有亲和力，故具有良好的匀染性能。

阴离子型表面活性剂的特点

对分散染料的上染速率影响较小，匀染能力较差。

具有分散和加溶作用，对分散染料的缔合体有较强的分散能力，可以降低其凝聚性单独用作匀染剂时效果较差。

事实上，非离子型表面活性剂本身的匀染性能并不十分理想，但若拼入阴离子型表面活性剂，其匀染性、凝聚性和移染性都有较大的提高。这是由于阴离子型表面活性剂的分散能力增加了非离子表面活性剂的移染能力，降低了染料的凝聚性，彼此取长补短，发生了增效（协同）作用。所以，任何非离子型表面活性剂，只要选择适当的阴离子型表面活性剂，并按适当的比例进行拼混，都可用作分散染料的匀染剂。

3、热熔染色用匀染剂

涤纶纤维的热熔法染色，其染色速度高于高温高压法和载体法，但在200℃左右的高温会影响纤维的卷曲度和弹性等，目前许多印染厂改用过热蒸汽固色法。

试验证明在160℃时使用非离子酯型匀染剂，若同时加入防泳移剂和芳族醚的载体则可得到良好的上色率，而且色泽均匀一致。

热熔染色中所用助剂包括：

邻苯基苯酯型载体＋阴离子乳化剂、三氯苯型载体十阴离子乳化剂；联苯型化合物＋阴离子乳化剂；乙氧基化化合物；离子型脂肪族化合物＋乳化剂；阴离子萘磺酸－甲醛缩合物（扩散剂N类产品）；乙二胺四醋酸钠

4、载体染色用匀染剂

载体染色法系使用载体作为聚酯纤维的膨润剂，使纤维结构较为松疏，便于分散染料向纤维内部扩散，因此在常压染色的条件下，亦可获得深浓的色泽。

聚酯纤维染色用载体为各种芳香族化合物，它有促进聚酯纤维染色有利的一面，也有劳动保护差、有毒性，影响染色牢度等不利的一面。例如，邻苯基苯酚（OPP）系的载体，残留于织物上将降低日晒牢度。氯苯、水杨酸甲酯、对苯二甲酸甲酯、安息香酸丁酯系载体比较容易洗净，即使织物上有所残留，对日晒牢度的影响亦小。该方法目前以逐渐淘汰。

四、锦纶染色用匀染剂：

锦纶纤维主要采用酸性染料、中性染料和分散染料等进行染色，但是往往难于匀染，常出现条花和染斑。其原因有两种情况：

锦纶的物化结构不均匀，抽丝时拉伸不均或编织对张力不均，分子结构的定向度不同等染色操作问题，尤其是条花的盖染性成为影响锦纶匀染的至关重要问题。

在锦纶染色中，各类染料对条花的盖染性不同，一般规律是对条花的盖染性依下列顺序递减：分散染料＞酸性染料＞媒介染料＞直接染料＞酸性络合染料（1：1型金属络合染料）＞中性染料（1：2型金属络合染料）＞活性染料

锦纶染色的饱和值较低，染深色比较困难。一般对湿牢度要求不高的中、浅色可用分散染料，色牢度要求较高或染中、深色时一般采用酸性染料。酸性染料在锦纶上的上染速度较快，易出

现染斑，除严格控制升温速度及染浴pH值外，加入可适当调节染色速度的匀染剂是行之有效而又简便的方法。

锦纶用匀染剂常见类型

1、 阴离子型匀染剂 ：属于对纤维具有亲和力的匀染剂

结构 RCOO（CH2CH2O）nSO3Na，由于分子量较小，只适用于分子量较小的匀染性酸性染料。该匀染剂在染色之后，可能还会有少量留存在织物上，只需水洗和皂洗即可完全除去。

由烷基聚乙二醇硫酸钠、脂肪酸与二乙醇胺缩合物、低级醇胺、低级脂肪醇和在升温时能释放出氯化氢的卤代烷衍生物的混合物组成的匀染剂，用于酸性染料染锦纶，可以得到均匀的色泽。

具有如下通式：

丙烷磺内酯－氧乙烯化的N－烷基－1，3－丙二胺缩合物，用于锦纶酸性染料、金属络合

染料和媒介染料染色时，则可改进匀染性。

由环氧丙烷与C3～10脂肪族多元醇（三个羟基至六个羟基）加成物、C3～10脂肪族二羧酸或其烷基酯或酐、脂肪族二元醇（ 大分子量为2000）、C8－22脂肪酸、C8－12芳香族二羧酸或酐反应制得物，具有匀染作用，同时可以改进阴离子染料的竭染性。

2、两性型匀染剂：属于对纤维和染料都有亲和力的匀染剂

某些两性型表面活性剂，属于对纤维和染料都有亲和力的匀染剂。

这种匀染剂的分子量较大，对分子量较大的酸性缩绒染料（Acid Milling Dyes）有较好的匀染作用。该匀染剂具有较高的移染能力，可以把不同类型酸性染料拼色时的初染率拉平，故可作为酸性匀染染料和酸性缩绒染料拼色用的匀染剂。

含以下成分的匀染剂：

在酸性条件下呈阳离子性，在碱性条件下呈阴离子性，

所以随着染液pH值的不同，匀染剂所显示的带电荷性及其强度不同。如果结构中没有磺酸基存在，则含有阴离子的染料就会与季铵基阳离子结合成盐而产生沉淀，当有磺酸基存在时，即使含阴离子的染料与匀染剂结合，但仍能保持水溶性而不致生成沉淀。

3、 聚合型高分子匀染剂

聚乙烯吡咯和聚乙烯吡咯烷酮等的匀染性能甚至超过常用的阴离子型匀染剂

4、锦纶染色用匀染剂注意事项