染整工艺与原理试题库(新)

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1、第三题 简答题1. 试述提高浸染染色匀染性的基本措施。1) 增加染液与织物之间的相对运动；2) 上染速率的控制；太快容易造成染花；可以通过加入助剂、pH值控制、升温速率的控制 来加以调节；3) 加入助剂，增加染料的移染(migration)；4 )延长染色时间，增加染料的移染机会。5) 染色前须消除内应力：棉织物润湿、合成纤维预定形处理等2. 简述影响连续轧染染色均匀性的主要因素。1) 纤维与织物本身；2) 浸轧的均匀性与设备有关；3) 织物带液率太高，引起泳移；(可以加入防泳移剂)4) 最好采用无接触式烘燥，能有效降低泳移现象。3. 影响染料溶液中染料聚集的因素有哪些？如何影响？1) 染料分

2、子结构。染料分子的结构愈复杂，分子量大，线性芳环共平面性越强，含有的水 溶性基团越少，聚集程度越高。2) 染液中电解质浓度越高，特别是存在多价重金属离子时，染料越易 聚集。3) 一些助剂(表面活性剂)则会增加染料的聚集程度。5) 染液温度越高染料越不易聚集。6) pH值影响染料聚集，pH值降到一定范围后，某些染料的聚集程度急速增高，甚至引起 沉淀。7) 亲水性基团在染料分子中间的比在两端的不易聚集。4. 什么叫泳移？并指出其克服办法。 答：泳移是指在染色织物烘干时，受热不均，由于水分的不规则汽化，使燃料沿水分蒸发方 向移动，产生阴阳面，左中右前后色差等染疵的现象。克服方法：采用无接触式烘干，避

3、免受热不匀发生，并且控制烘焙速度。 降低轧余率 添加防泳移剂5. 染料对纤维的吸附等温线主要有哪三种类型，它们分别适合描述哪种纤维对哪种染料的吸附？答：Nernst(line type)能斯特型吸附等温线一一非离子型染料以范德华力、氢键等被纤维吸附固着。如分散染料上染聚酯纤维、聚酰胺纤维及聚丙烯腈纤维。Freundlich 弗莱因德利胥型吸附等温线纤维上的染料浓度随染液中染料浓度的增加而不断增加。但增加速率越来越慢，没有明显的极限。Langmuir朗缪尔型吸附等温线一一化学吸附，即定位吸附。单分子层吸附。6. 试述上染过程分哪几个阶段，决定上染速率的主要阶段是哪一步？答：上染过程的4 个阶段：

4、 染料分子(或离子)随染液流动靠近纤维界面 染料通过纤维表面的扩散边界层向纤维表面扩散 染料分子被纤维表面吸附 染料向纤维内部扩散并附着在纤维内部第4 阶段决定了上染速率7. 试分析影响染料扩散的因素，扩散速率与染色效果之间的关系。答：影响染料扩散的因素： 染料结构的大小和纤维的微隙大小，微隙小，扩散比较缓慢 纤维的结晶度，结晶度高，扩散系数低 染料与纤维之间的作用力，作用力大的，不易扩散 染料浓度，影响随染料种类和纤维种类的不同而不同 染色温度，提高染色温度，可以提高扩散速率关系：扩散速率高，染透纤维的时间短，有利于减少因纤维微结构的不均匀或因染色 条件的原因造成的吸附不匀的影响，而获得染色

5、均匀的产品。8. 直接染料染色时，如何控制盐的用量及加入方式？答：盐的用量是以保证染料有良好的匀染性而不产生沉淀为好，随染色染液、染色物质和 浴比而变化，一般可用10-30g/L元明粉或5-15g/L食盐 对于快速循环的染色设备和A类染料，染色开始时加入盐，如果是B、C类染料，最好 在达到规定的染色温度并保温10 分钟后再加盐。染色中，电解质可分3-5批加入，每批间 隔 10 分钟，开始时少些，以后足部增加，对促染效果不明显或染浅色时，中性盐可少加或 者不加(一般B类加入适量的盐，C类加入少量盐)9. 直接染料染色时，如何进行温度的调控？答：始染温度不宜过高，一般为50-60度，升温要慢，一般

6、2C/min,染色温度较不同染料不 同，上染速率快的用低温，速率慢的用高温，(低温型： 70度以下；中温型： 70-80度； 高温型： 90-100度) 。为了提高上染百分率，可在后期降温保温一段时间，而对于不易匀 染的直接染料，可采用高温(110-120度)保温方法增进移染来获得晕染效果10. 还原染料上染过程包括哪些步骤？答：染料的还原和溶解( Reduction)隐色体上染(Adsorption of dye on fibers)隐色体的氧化 (Oxidation)皂洗 (Soaping)11. 元明粉在直接染料染棉纤维、匀染性酸性染料染羊毛中各起什么作用，分析其作用原理。答：分别起到促

7、染和匀染的效果。促染机理：染浴中加入适量食盐，会降低由于库伦斥力而产生的能阻，提高上染速率。 在其中加入盐，增加钠离子(染液本体中)的浓度，还可以减少染液本体 与纤维界面的浓度差，从而降低由于浓度差而产生的能阻，提高扩散速率。 可以增加染液中的染料活度(a s=Na+s2D2-s)，提高染料的平衡吸 附量，从而提高平衡上染百分率。 会降低染料胶粒的电层电位，染料在水中的溶解度降低，提高了染料的吸 附密度，从而提高上染百分率。缓染机理：染色时，首先是氯离子或硫酸根离子与纤维结合，而后染料阳离子与其 发生取代作用而上染纤维。加入盐，必延缓染料离子与氯离子或硫酸根离子的交换，从而起 到缓染作用。加入

8、中性盐还能促使已吸收的染料从纤维上解吸下来，从而有利于移染,提高匀染效果。12. 试分析温度对阳离子染料染腈纶上染速率的影响，实际工艺过程中如何控制其上染速率？答：影响：在温度低于Tg时，纤维大分子链运动几乎为零，显微结构紧密，染浴中染料 分子仅吸附在纤维表面。 在接近Tg时，自由运动对温度十分敏感，上染速率突变。 在高TglO-15度时，为集中上染区，上染速率快控制方法：采用50-60度始染，控制升温，在接近Tg时，减缓升温速度；在最高 染色温度（98-105度）时保温，增加晕染效果。13试比较1 : 1型和1 ：2型酸性含媒染料染色性能的异同点。答：相同点：都加入了金属离子，湿牢度和耐日晒

9、牢度较好，但是颜色暗淡。不同点： 1:1 型酸性含媒染料需在强酸介质中染色且用酸量大，具有优良的匀染性，但 易使羊毛受损，影响织物手感和光泽，易腐蚀设备。1:2型酸性含媒染料在弱酸或中性条件下染色。水溶性不够良好，染液易聚集，分子复杂，分子量大，对纤维亲和力高，初染速率快，在纤维内扩散慢，移染性差，对由纤 维微细结构引起的染疵遮盖性差。14.画出弱酸性染料染蚕丝的D f pH图，并分析其成因（用化学式表示）。15. 说明暂溶性还原染料染棉织物卷染的工艺流程及作用。什么是暂溶性还原染料？其显色条件如何？答：工艺流程：染色f浸酸，氧化显色f水洗f皂洗f中和水洗作用：染色：通过分子间力与氢键使染料吸

10、附在纤维表面 浸酸，氧化显色：使染料氧化而显色并固着在纤维上， 中和：去除氧化显色中过剩的酸皂洗：一方面去除浮色，一方面改变染料在纤维上的物理状态，改善染料的牢度 和颜色。暂溶性还原染料：在还原染料分子中接入硫酸酯基团而加工的可溶于水的染料。上染纤 维后，经过化学反应，脱去水溶性集团即能恢复成原来不溶状态而固着在纤维上。显色条件：有酸和氧化剂共同存在。16. 什么叫固色率？分析影响活性染料固色率的因素。答：固色率即与纤维发生结合的染料量占投入染料总量的百分率。影响因素：染料的反应性比；反应性比越大，固色率越高 染料的亲和力或直接性。亲和力越高，在一定条件下吸附到纤维上的染料浓 度越高，越有利于

11、染料与纤维反应，固色率也就越高。 染料的扩散性，扩散越快，在一定时间内与纤维的羟基阴离子接触的几率越 高，固色率越高。 pH, pH越高，a.染料与纤维素反应速率提高，但染料水解增加更快，故而固 色率下降。b.cell-o-/OH-在pH到一定程度后会降低，固色率下降；c.纤维素阳离子增多， 与染料阳离子排斥力增加，固色率下降。 温度升高，反性比下降，且亲和力下降，纤维内外相中离子浓度分配变化， 纤维溶胀性能改变，固色率下降。 电解质，加入电解质可以提高染料的直接性，还能提高cell-o-/OH-比值， 所以固色率升高，但电解质不宜过量，否则会出现聚沉。 助剂及添加剂 浴比，降低浴比可提高染料

12、直接性，从而提高纤维上的染料浓度，提高固色率 纤维结构与性质，纤维溶胀性能好，固色率高，纤维表比面积越大，固色率越17. 简述直接染料阳离子固色剂固色的工作原理，常用固色剂有哪几类？答：（1）固色机理:采用阳离子化合物作为固色剂，其可与染料阴离子在纤维上发生离子交换 反应，生成微溶于水或不溶于水的盐类，从而封闭染料的水溶性集团，防止染料在水中电离 和溶解而从织物上脱落下来，反应机理如下：D-SO3- Na+ + F-NH3+ Cl- fD- SO3- NH3+ -F + NaCl更有些阳离子表面活性剂可以与染料和纤维之间形成氢键、范德华力或在纤维表面形成立体 网状聚合物薄膜，与纤维发生交联反应

13、等，均可以提高色牢度。常用阳离子固色剂：低分子阳离子型固色剂、阳离子树脂型固色剂、反应性交联剂18. 还原染料隐色体染色法有几类上染方法？与染料的结构有何关联？答：甲法：在较高温度50-60 度下进行，适合分子量大，结构复杂，易聚集，扩散性能差的 染料。不加盐催化，要加缓染剂，降低始染率，碱和保险粉用量多。乙法：分子量中等，结构较简单的或含酰胺基的染料。在中等温度下进行（40-50 度）， 碱和保险粉用量较低。丙法：分子量小，结构简单，不易聚集的染料，在20-30 度下进行，靛族在高温下还原， 低温下染色，碱和保险粉用量再降低，可加盐促染。19. 试分析还原染料隐色体上染容易产生白芯现象的原因

14、及防治的方法。答：原因：由于染料隐色体的分子较大，平面性好，对纤维的亲和力高，而染色温度较低,， 隐色体易聚集，在纤维内的扩散速率低，移染好玩透染性能差。由于染浴中有大量电解质对隐色体上染的促进作用，致使初染率很高，匀染性下 降，即使延长时间，也难以获得匀染。防治方法：降低初染率，控制始染温度，选用适当的缓染剂，如平平加O增进移染，加入助剂如：乙醇、三乙醇胺等，降低隐色体的聚集，提高扩散 和移染性。适当提高温度，延长染色时间，增进移染。但以70-80度为限。否则保险粉分 解。20. 什么叫阳离子染料染色饱和值、腈纶纤维染色饱和值和饱和系数？并指出它们对实际生产有何指导意义？答：阳离子染料染色饱

15、和值SD :能使给定纤维达到饱和吸附所需要的商品染料的量，以 相对于纤维或织物的质量来表示。 腈纶纤维染色饱和值Sf:用分子量为400的染料作为标准染料（孔雀绿），pH4.5,100C, 浴比100:1，回流4h,用足量染料使上染率达95%时，100g纤维上的燃料量，为该纤维的染 色饱和值。Sf是纤维的物性参数。 饱和系数f：纤维的染色饱和值与染料的染色饱和浓度之比，即为染料的饱和系数。f=SD/Sf实际意义：染料的百分用量与饱和系数的乘积不应超过Sf,否则会造成染料的浪费。21. 影响还原染料还原速率的因素有那些？过度还原有那些现象？22. 试分析影响分散染料溶解度的因素。23. 分析涤纶分散染料碱性染色的优缺点。24. 简述涤纶超细纤维织物染色加工中存在的主要问题及其改进措 施。25. 载体在涤纶分散染料染色中具有那些作用，并简述涤纶分散染料载体染色原理。26. 试分析强酸性染料和弱酸性染料在结构与染色性能上有何不同？27. 试分析酸性染料与直接染料在结构和性能上有何异同？28. 弱酸性染料对锦纶