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1、染色染料及其配色原理什么叫染色，概括来说，染色是把纤维制品染上颜色的加工过程，是借染料与纤维 发生物理化学或化学的结合，或者用化学方法在纤维上生成颜色，使整个纺织物成为有色 物体，例如：把棉布浸入有一定温度的染料水溶液中，染料就经水相向棉布纤维中移动， 水中的染料量逐渐减少，经过一段时间以后，就达到平衡状态，水中减少的染料除水解外 就是向棉纤维上移动的染料，在任意时间取出棉布，即使绞拧，染料仍留在棉纤维中，这 种染料结合在纤维中的现象，就叫染色。同样把海棉浸入染料水溶液中，染料溶液虽也能 够进入海棉内部，可是时间再长，染料溶液的浓度也不变化，将海棉取出绞拧时，染料和 水同时从海棉内挤出来，所以
2、说海棉并未被染色。染料对纺织品的染色，影响的因素很多 ，渉及面也广，各种纤维适用的染料不同，如：天然丝、羊毛等动物纤维和锦纶纤维物的 染色可采用酸性染料，涤纶纺织物的染色用分散染料（扩散染料）粘绞人造丝织物的染色 用直接染料等等：它们的染色原理、工艺条件和所用的助剂各不相同。第1节：染料的基本概念染料是一类有色的有机化合物，能使纺织品染成各种颜色，染料必须是能溶解或分散 于水中，或者能用化学方法使之溶解，对纤维是有染着力，并具有使用要求的坚牢度，各 种类别的染料使纺织品染色或印花的原理各不相同，往往某一类染料只能使某些纤维染色 ，而对另一些纤维却不能染色，如还原染料、直接染料、硫化染料等，对棉
3、纤维织物具有 亲和力，能染色，而对晴纶、涤纶等合成纤维则不具有亲和力，就染不上颜色，又如活性 染料的染色是由于染料分子中的活性基团与纤维分子上的基团发生了化学反应所以染上的 颜色非常坚固。第2节：染料的分类和名称一、染料的分类：染料分类的方法一般有两种：（1）、根据染料分子结构和制造分类：偶氨染料、葱醌染料、靛族染料、杂环染料、菁染料、芳早基染料、硝基染料等。、根据染料的性质和应用方法来分叫做染料的应用分类、酸性染料、中性染料、碱性染料（阳离子染料）、活性染料、直接染料、分散染料、还原染料、可溶性还原染料（印地素染料）、硫化染料、不溶性偶氮染料（纳夫妥染料）、荧光染料等第3节染料的名称由于染料
4、的分子结构比较复杂，如果按化学结构的系统命名法来命名，名称很长， 应用起来困难很多，尤其某些品种的化学结构还不清楚，有的商品染料中是几种结构的混 合物（KNGNB无法命名。因此，应用一种简单易掌握的统一合理的染料命名法，才能满 足生产和应用的需要。我国染料统一命名法，在1965年试行的染料产品名词命名草案中已有规定，染料 名称有冠称、色称和字尾三段组成。由于染料名称在世界各国没有统一，每个染料厂都为 自己生产的各种染料取一个名称，因此，同一染料可能会有好几个名称。（一）.冠称：说明染料根据应用方法和性质所属类别，如直接、酸性、活性、分散等。例如：Remazo、 Sirius、Procaine
5、等。（二）.色称：表示染料在纤维上染色后所呈现的色泽黄、红、蓝、（Yellow、Red Blue）等（三）.字尾：用英文字母表示染料的色光、形态、特殊性能和用途等，常用的字尾所表示的意义如下：1. 表示色光及性能的字母B蓝光（Blue） （3BS）、F亮、N新型或色光特殊、C耐氯（CL）、G荧光或绿光（GR、L 耐晒牢度好、P适用于印花、D稍暗（Dark）（FDBN）、I相当于还原染料的牢度、M混合的、 R红光、S适用于染，溶解性佳、T深、W适用于染羊毛、X高浓度染料色称中的色光代号， 有时重复地写几个字母，例如：BB RR等，也可写作2B 2R。其中数字表示所带色光的 强度，2B的蓝光较B强
6、，3R的红光较2R强，染料代号中有时有“200% “ 150%等字样， 表示染料的力份，前者力份为普通的 2倍，后为1倍半。2. 表示染料类型的字母：置于字尾的前部，与其它字尾间加“一”，常用的字母有（适用于国产染料）。X二氯均三嗪活性染料、K 一氯均三嗪活性染料、KN乙烯砜型活性染料、KD活性直接染料、 M多活性基团活性染料、S具有较高耐升华牢度的分散染料（SBLF、SE耐升华牢度和匀染 性中等的分散染料、E具有较好匀染性的分散染料。由于染料名称在世界各国没有得到统一，每个染料厂都为自己生产的每种染料取一个名称， 因此，同一种染料可能会有好几个名称。第4节：常用染料品种及性能根据染料的化学性
7、质及其对纤维的关系，通常纺织品所应用的染料主要有以下几种：(1) 、直接染料：可溶于水，在中性碱(NaCL或弱碱性碱存在的水溶液中，可直接染纤维素纤维，应用方便，这类染料主要用于纤维素纤维的染色，但一般染色牢度不够良 好，它们也可用于蚕丝绸的染色。(2) 、活性染料：这类染料结构中含有一个或一个以上的活泼官能团，称为活性基团，在适当条件下，能与纤维素纤维、蛋白质纤维等发生化学反应，而生成坚牢的结合，它 们具有良好的湿处理牢度和磨擦牢度，色泽亦很鲜艳，故有较多的应用。(3) 、分散染料：这类染料在水中溶解度很低，是非离子性染料，它们是涤纶和醋酸纤维染色的最常用染料，染色牢度较好(4) 、还原染料
8、：这类染料不溶于水，分子中含有羰基(C=0 )需在碱性条件H下经还原剂还原呈羟基钠监(-C-ONa )才能溶解于水，染在维上后经过氧化，再 回复成不溶性染料，这类染料的日晒、碱洗牢度一般都很好，色谱亦较齐全，主要 应用于纤维素纤维染色。(5) 、暂溶性还原染料(印地素染料)：是还原染料的衍生物，可溶于水，染在纤维上后，需在酸液中经过氧化剂处理，使染料水解、氧化回复成不溶性的还原染料而染着在 纤维上，主要用于纤维素纤维染色。(6) 、硫化染料：与还原染料相似，染色前需要把它还原(Na2S溶解才能染上纤维，然后氧化，回复成不溶性染料，用于纤维素纤维染色。(7) 、不溶性偶氮染料(纳夫妥染料)：这类
9、染料有两个有机化合物组分，它们在纤维上化合生成偶氮颜料而染着纤维，又称冰染料，碱洗牢度良好。(8) 、酸性染料：这类染料可溶于水，分子结构中有磺酸基( SO3或羧基(COOH随染料品种不同，可在酸性或中性介质中直接染蛋白质纤维，湿处理牢度随品种而异(中性染料为弱酸性染料(9) 、氧化染料：指某些芳香胺(例苯胺)经氧化能在纤维上缩合形成颜料而固着在纤维上，主要用于染黑色棉纤物，现很少使用。(10) 、碱性染料(阳离子染料)：这类染料在分子结构中有氨基( NH2成铵监。它们的色素离子带阳电荷，可在弱酸性介质中直接染蛋白质纤维，但各项牢度差，合成纤 维发展后，发现晴纶可以用这类染料染色，而且染色牢度
10、也比较好，成为晴纶的常 用染料称为阳离子染料。各种不同类别纤维制品，根据所需染色色泽，染色牢度和 染色成本，可选用染染料应用类别是多种的，纤维素纤维染色可用直接染料、活性 染料，还原染料暂溶性还原染料，硫化染料和不溶性偶氮染料，蛋白质纤维中，羊 毛染色可用酸性染料，蚕丝染色可用酸性染料、直接染料和活性染料，合成纤维中 涤纶染色用分散染料，锦纶染色可用酸性染料和分散染料、 晴纶染色用阳离子染料， 维纶染色可用硫化染料和还原染料，也可用直接染料和分散染料。第5节：上染过程中一些基本问题的分析各类纤维的染色需用各自适用的染料，各类染料又有不同的染色方法，但它们的染色都有一个上染过程。1. 上染过程：
11、将纤维投入染浴中，染料选择性地转移到纤维上，被纤维吸附，并逐渐扩散入纤 维内部，这种染料从染浴向纤维转移的过程，称为染色过程，或上染过程。在染料上染织物过程中，染料随染液流动靠近纤维界面，染料分子便迅速被纤维 表面分子吸附。由于纤维表面和纤维内部形成的染料浓度差，吸附在纤维表面的染料 分子，不断向已溶胀的纤维内部扩散。因此，染料上染到纤维上，是通过吸附和扩散 实现的。纤维具有紧密的微结构组织，染料在纤维内都扩散是一个比较缓慢的过程， 随着染色时间的延长，染料上染纤维会逐渐增加。由于吸附和扩散可逆的，最后两者 之间是平衡状态。纤维润湿性能是染料上染的一个重要因素，纤物是一个多孔体系，纱线、纤维畦
12、 有大小不等的空隙，里面充满空气。当染液进入纤维，把里面的空气取代出来，使纤 维充分溶胀，染料才能上染到纤维上去。所以，在上染过程中，染液中染料应与纤维 充分接触，将染液搅拌或使织物在染液中不断运动，染料就能均匀地上染到纤维上。在染料上染纤维的过程中，影响染料上染的因素较多，如染料拌在溶液中的状态, 染色温度、助剂、染液pH值等染色工艺条件，都会影响染料在纤维上的吸附，扩散和 染色平衡。2. 染料在溶液中的状态：除分散染料以外，一般染料在上染过程中都成离子状态，在水溶液中会发生不同 程度的聚集，一些染料在溶液里，即使染液浓度不高，也会有显著聚集现象，水溶性 染料在水溶液中以单离子或单分子，以及
13、不同数目的离子和分子相互聚集成聚集体存 在。它们之间互相转换成动态平衡，下式以直接酸性等阴离子染料为例，说明染料离 子、分子及其聚集之间互相转换的关系。n-n+(Nd) +nHa anD-Na+丈(DNA (D)n-+nNan+扩散入纤维内部Dna染料单分子D-染料阴离子(nD)n-平均聚集数为n的染料阴离子胶束。(mDNa).(ND)n- 一在中性胶核上吸附一部分染料阴离子形成的聚集体。 其中m n是平均聚集数在上染过程中，染料以单分子或单离子状态，进入纤维无定形区，而染料聚集体 是不能扩散到纤维内部去的，随着染料的不断上染，染料聚集体解聚直到上染达到平 衡为止。3. 染料的吸附:染料的吸附
14、是染色时染料分子从染液中到达纤维表面，借染料分子和纤维分子间 的引力，在纤维表面发生吸附。染料的吸附过程，在染色过程中所需时间不多，纤维 上染料的吸附过程是一个可逆过程，吸附和解析过程同时存在，在染料上染过程中， 吸附占优势，最后染料上染百分率不再增加，此时染料的吸附和解吸速率相等，达到 上染平衡。4. 染料的扩散染料的扩散，是在染色过程中染料均匀吸附到纤维后，不断逐渐扩散到纤维内部 的过程。染料经吸附并扩散到纤维内部染透纤维，才可获得好的染色牢度。染料在纤 维中的扩散速度比染料在纤维上的吸附速度要缓慢得多，所以纤维染透需要的时间主 要视染料在纤维中的扩散速度而定。染色温度升高，染料的扩散速度
15、上升，从而缩短上染时间扩散性能比较好的染料， 容易染得均匀，染色过程中染料吸附到纤维以后，通过吸附和扩散，会从纤维上重新 转移到染液里，然后重新上染到染品的另一些部位上去，这就是染料的移染现象；移 染性能高的染料，具有良好的匀染性，容易染得均匀的色泽。5. 染料的平衡吸附：如上述，在上染过程中，纤维对染料逐渐吸附，染料均匀吸附到纤维上后，不断 地扩散到纤维内部而染着纤维。已经上染到纤维上的染料也会从纤维上解及下来。 吸附 和解吸同时存在，在上染过程中吸附占优势，最后染料的上染量不再增加，这时吸附和 解吸速率相等，达到平衡吸附状态。上染在纤维上的染料量对投入染浴中污料量的百分 比值，称为上染百分
16、率。染色达到平衡吸附时染料的上染百分率， 称为染料平衡上染百 分率。在染色时，如果往染浴中加入电解质，如 NaCL或Na2SO4会降低带阴电荷纤维， 对染料阴离子的电荷斥力，增加上染或降低带阳电荷纤维对染料阴离子的引力，减少上染。如果提高染色温度，原有的染色平衡也会破坏，染料的平衡上染百分率会降低。这 是因为染色过程是放热过程，染色时升高温度，不利于纤维上染料的吸附，但有利于染 料的扩散，缩短平衡时间。第6节：配色一. 配色的基本概念1. 光与色什么是光？光是能引起视觉的电磁波。能发出光的物体称光源。太阳是自然光源， 电灯是人造光源。光具有波的性质，不论什么来源的光都是些类似水波那样的特殊的 波，这种波叫光
