现代纺织品染色技术分析课件

第四章第四章 要要 点点 染色基本理论。染色基本理论。染料类型和染色纤维之间的上染关系。染料类型和染色纤维之间的上染关系。各种染色方法与染色条件的比较。各种染色方法与染色条件的比较。1第第一一节节 染染色色基基本本概概念念纺织品染色纺织品染色纺织品染色纺织品染色:使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。染色（颜色产生）是利用染料与纤维发生物理、化学或物化染色（颜色产生）是利用染料与纤维发生物理、化学或物化染色（颜色产生）是利用染料与纤维发生物理、化学或物化染色（颜色产生）是利用染料与纤维发生物理、化学或物化结合，或在纤维上生成颜料，从而使纺织品具有一定牢度结合，或在纤维上生成颜料，从而使纺织品具有一定牢度结合，或在纤维上生成颜料，从而使纺织品具有一定牢度结合，或在纤维上生成颜料，从而使纺织品具有一定牢度的颜色。的颜色。的颜色。的颜色。一定牢度颜色：与纤维、染料两者性能相关。一定牢度颜色：与纤维、染料两者性能相关。一定牢度颜色：与纤维、染料两者性能相关。一定牢度颜色：与纤维、染料两者性能相关。一、染料一、染料一、染料一、染料染料染料染料染料与纤维有亲和力的有色的有机化合物，染色过程中与纤维有亲和力的有色的有机化合物，染色过程中与纤维有亲和力的有色的有机化合物，染色过程中与纤维有亲和力的有色的有机化合物，染色过程中溶于水或溶剂，能成分子状态入纤维内部。溶于水或溶剂，能成分子状态入纤维内部。溶于水或溶剂，能成分子状态入纤维内部。溶于水或溶剂，能成分子状态入纤维内部。颜料颜料颜料颜料不溶于水，不能借助溶液染色工艺深入纤维内部，不溶于水，不能借助溶液染色工艺深入纤维内部，不溶于水，不能借助溶液染色工艺深入纤维内部，不溶于水，不能借助溶液染色工艺深入纤维内部，但可在纺丝液中加入，加在固化前液态物质中固化着色，但可在纺丝液中加入，加在固化前液态物质中固化着色，但可在纺丝液中加入，加在固化前液态物质中固化着色，但可在纺丝液中加入，加在固化前液态物质中固化着色，靠粘着剂粘在织物表面，涂色。靠粘着剂粘在织物表面，涂色。靠粘着剂粘在织物表面，涂色。靠粘着剂粘在织物表面，涂色。2染料分类染料分类染料分类染料分类应用分类直接染料直接染料活性染料活性染料还原染料（可溶性）还原染料（可溶性）硫化染料硫化染料不溶性偶氮染料不溶性偶氮染料酸性染料酸性染料酸性媒染、含媒染料酸性媒染、含媒染料阳离子染料阳离子染料分散染料分散染料纤维素纤维纤维素纤维用染料用染料蛋白质纤维染料蛋白质纤维染料腈纶用染料腈纶用染料涤纶用染料涤纶用染料化学结构分类:偶氮染料偶氮染料蒽醌染料蒽醌染料靛类染料靛类染料三芳甲烷三芳甲烷酞菁染料酞菁染料3染料命名染料命名染料命名染料命名国际：国际：CI索引索引国产商品染料：三段法国产商品染料：三段法 冠称（类别）色称（色泽）字尾冠称（类别）色称（色泽）字尾色光、性能、用途、形态30个例如：还原蓝BC 50%耐氯漂蓝光力份商品染料是复合物，不是纯品。这与染料合成、应用有商品染料是复合物，不是纯品。这与染料合成、应用有关。即使同一染料，同厂不同批也不一样，染料中通常关。即使同一染料，同厂不同批也不一样，染料中通常有填充剂、盐类、分散剂等。有填充剂、盐类、分散剂等。4染色牢度染色牢度染色牢度染色牢度是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原色泽不变的能力。种外界因素的作用下，能保持其原色泽不变的能力。染色牢度很重要，是衡量染色质量指标。染色牢度很重要，是衡量染色质量指标。染色牢度种类很多，依据使用环境和后续工艺要求不同种类染色牢度种类很多，依据使用环境和后续工艺要求不同种类的染色牢度，还没有能符合所有种类要求的染色牢度。的染色牢度，还没有能符合所有种类要求的染色牢度。耐晒牢度、耐气候牢度、耐洗牢度耐晒牢度、耐气候牢度、耐洗牢度耐汗渍牢度、耐摩擦牢度、耐升华牢度耐汗渍牢度、耐摩擦牢度、耐升华牢度耐熨烫牢度、耐漂牢度、耐熨烫牢度、耐漂牢度、耐酸牢度、耐碱牢度耐酸牢度、耐碱牢度染色牢度染色牢度分级：五级制，第五级最好。日晒、气候牢度八染色牢度分级：五级制，第五级最好。日晒、气候牢度八级制，八级最好。级制，八级最好。ISO标准测试方法。标准测试方法。影响染色牢度因素：染料、纤维、工艺、色泽深浅。影响染色牢度因素：染料、纤维、工艺、色泽深浅。5二、染料颜色与配色二、染料颜色与配色二、染料颜色与配色二、染料颜色与配色光：可见光，光：可见光，400780nm。七种色：光谱色（单色光）。七种色：光谱色（单色光）。太阳白光可分色，单色光可互补成白光。太阳白光可分色，单色光可互补成白光。互补：红互补：红 绿；绿；橙橙 青；黄青；黄 蓝；黄绿蓝；黄绿 紫。紫。物体给人色感：白色物体给人色感：白色-全反射可见光；黑色全反射可见光；黑色-全吸收；全吸收；灰色灰色-均匀一部分吸收；颜色均匀一部分吸收；颜色-吸收部分波长吸收部分波长颜色属性：色调（色相）、明度、彩度（纯度）颜色属性：色调（色相）、明度、彩度（纯度）拼色：三原色原理拼色：三原色原理电脑配色：快速测色、调配染料、打样。电脑配色：快速测色、调配染料、打样。红黄蓝紫绿橙黑灰6三、染色理论化学三、染色理论化学三、染色理论化学三、染色理论化学1、染料在溶液中的状态染料在溶液中的状态：水溶性染料水溶性染料：有可电离带电荷的水溶性基团有可电离带电荷的水溶性基团。难溶性难溶性 染料染料：在水中主要借助于表面活性剂的分散作用。：在水中主要借助于表面活性剂的分散作用。以微小颗粒存在于溶液中，但染色时仍需以分子态进入纤以微小颗粒存在于溶液中，但染色时仍需以分子态进入纤维。维。染色平衡：nnD.SAA D 阴离子型：D-阳离子型：D+染料分子有机性强，尽管电离，但在水中有聚集倾向，不利染料分子有机性强，尽管电离，但在水中有聚集倾向，不利于染色，加助溶剂。于染色，加助溶剂。染色平衡：染色平衡：n D D D-+M+(或或D+X-)nD.SAA71）吸附）吸附 染料染料 纤维表面纤维表面 吸附力吸附力：范得华力、氢键力、静电力：范得华力、氢键力、静电力 染料直接性染料直接性：一定条件下，染料向纤维表面转移、不容易再：一定条件下，染料向纤维表面转移、不容易再离开纤维表面的特性。定性表征染料吸附性能。离开纤维表面的特性。定性表征染料吸附性能。上染百分率上染百分率：上染在纤维上的染料量与原染液总染料量之比：上染在纤维上的染料量与原染液总染料量之比 亲和力亲和力：标准溶液状态（：标准溶液状态（25，1atm1atm，单位浓度），单位浓度）下，染料下，染料上染纤维的能力，仅与染料分子有关，是染料属性。上染纤维的能力，仅与染料分子有关，是染料属性。匀染性匀染性：吸附可逆与匀染有关，反复吸附和解吸才能匀染。：吸附可逆与匀染有关，反复吸附和解吸才能匀染。影响吸附因素影响吸附因素：温度温度-高，使吸附解吸速率都加快，平衡上染率降低。高，使吸附解吸速率都加快，平衡上染率降低。pH值值-影响纤维和染料带电荷性和量，从而影响吸附影响纤维和染料带电荷性和量，从而影响吸附 电解质（盐）电解质（盐）-影响纤维与染料之间的电荷作用力。影响纤维与染料之间的电荷作用力。有有促染剂促染剂或或缓染剂缓染剂作用。作用。上染上染上染上染-+-+-+助剂助剂-吸附速度、均匀度吸附速度、均匀度前处理前处理-均匀度均匀度82）扩散扩散：从纤维表面从纤维表面 到内部到内部 FX=-D(dc/dx)D-扩散系数，扩散系数，dc/dx-染料浓度梯度染料浓度梯度 孔道模型孔道模型：纤维内有小空隙，相互连通，染色时溶胀。：纤维内有小空隙，相互连通，染色时溶胀。自由体积模型自由体积模型：紧密结构、难溶胀纤维如涤纶在高温时热胀：紧密结构、难溶胀纤维如涤纶在高温时热胀冷缩，分子间隙扩大，并且分子链可活动，某一瞬间空隙变大，冷缩，分子间隙扩大，并且分子链可活动，某一瞬间空隙变大，染料分子进入。增塑剂，溶胀剂。染料分子进入。增塑剂，溶胀剂。扩散慢，是瓶颈。扩散也可逆，扩散平衡扩散慢，是瓶颈。扩散也可逆，扩散平衡 染料扩散系数染料扩散系数：与染料结构、纤维结构、染料直接性等有关：与染料结构、纤维结构、染料直接性等有关 半染时间半染时间：上染百分率达平衡时一半：上染百分率达平衡时一半3）固着固着：染料固定在纤维内部不移出染料固定在纤维内部不移出 决定染色牢度。决定染色牢度。固着方法固着方法：不溶处理，化学键合处理：不溶处理，化学键合处理。上染上染上染上染xt100上染速率曲线t9染色方法和染色设备染色方法和染色设备染色方法和染色设备染色方法和染色设备:染色方法散纤维染色、纱线染色散纤维染色、纱线染色织物染色织物染色纺丝原液染色纺丝原液染色成衣染色成衣染色浸染（竭染）：染浴。浸染（竭染）：染浴。轧染：浸轧染：浸-轧轧-烘烘染色设备散纤维染色机：吊筐式散纤维染色机：吊筐式纱线染色机：筒子纱、绞纱、经轴纱纱线染色机：筒子纱、绞纱、经轴纱织物染色机：绳状织物染色机：绳状-浸染浸染 -溢流溢流 -高温高温 平幅平幅-卷染卷染 -连续轧染连续轧染按工艺分染色目的染色目的：均匀，牢度：均匀，牢度10设备设备设备设备织物循环，染毛、丝、粘胶。针、机织物。受张力小染液循环11设备设备设备设备液、布都动，匀，避免起毛、摩损平幅。小批染色。12设备设备设备设备连续、大批量生产。防泳移，轧后先低温预烘。连续、大批量生产。防泳移，轧后先低温预烘。13第二节第二节 直接染料及其染色直接染料及其染色直接染料直接染料：溶于水，不需媒染剂，直接上染纤维素纤维或蛋：溶于水，不需媒染剂，直接上染纤维素纤维或蛋白质纤维。优点：应用方便、色谱品种全、成本低、用途广。白质纤维。优点：应用方便、色谱品种全、成本低、用途广。缺点：耐洗牢度不高，固色处理，日晒牢度缺点：耐洗牢度不高，固色处理，日晒牢度有些也差。直接染料分类直接染料分类：匀染性直接染料匀染性直接染料 分子小，移染、水洗牢度差。分子小，移染、水洗牢度差。盐效应染料盐效应染料 分子复杂，上染慢，加盐促染剂。分子复杂，上染慢，加盐促染剂。温度效应染料温度效应染料 分子复杂，上染慢，温度促染，电分子复杂，上染慢，温度促染，电荷少，盐促染不明显。荷少，盐促染不明显。匀染性直接染料盐效应染料温度效应染料一般：一般：耐晒：耐晒：铜盐：色暗。铜盐：色暗。芳族磺酸钠芳族磺酸钠14染色性能染色性能：结构带苯环，具共平面性，与纤维分子结构带苯环，具共平面性，与纤维分子接触面大，作用点多。因而直接性高。染色用软水，接触面大，作用点多。因而直接性高。染色用软水，因为染料有不耐硬水基团。因为染料有不耐硬水基团。染色方法染色方法：（染棉举例）配方：染料 210g/L 纯碱 1g/L（软化水、溶解）食盐 20g/L（促染）润湿剂 4g/L 浴比 1:20工艺：90955060直接染色直接染色直接染色直接染色配染液染色水洗、固色主要染色方法：卷染；主要染色方法：卷染；中、浅色轧染。中、浅色轧染。15直接染料固色处理直接染料固色处理直接染料固色处理直接染料固色处理:直接染料水溶性较强，在纤维上仅靠分子间力固着，水洗时直接染料水溶性较强，在纤维上仅靠分子间力固着，水洗时易溶出，为此，需进行固色处理。易溶出，为此，需进行固色处理。直接染料固色方法1、金属盐后处理：生成不溶性盐。金属盐后处理：生成不溶性盐。用铜盐用铜盐(如如CuSO4)。2、阳离子固色剂处理：高分子带正电荷。、阳离子固色剂处理：高分子带正电荷。与染料形成不溶性缔合物。与染料形成不溶性缔合物。固色剂固色剂Y、固色剂、固色剂M、无醛固色剂、无醛固色剂 直接染料：可染丝、粘胶纤维。直接染料：可染丝、粘胶纤维。16第三节第三节 活性染料活性染料活性染料活性染料：水溶性，含与纤维分子反应的活性基团的染料。：水溶性，含与纤维分子反应的活性基团的染料。优点：水洗牢度、摩擦牢