染色工艺原理 课件共237页文档

Ciba： cibacron Kisco： Kiscozol（凯斯柯唑） 上海万德：Megafix
1—3染色牢度 一、染色牢度的概念
染色牢度指染色产品在使用过程中或以后的加 工处理过程中，纺织物上的染料经受各种因素的 作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能。 保持原来色泽能力低的，即容易褪色，则染色牢 度低，不容易褪色的染色牢度高。染色牢度是衡 量染色产品质量的重要指标之一。
染色牢度评价及标准
●标准浓度（深度）评定染料的染色牢
度应将染料在纺织物上染成规定的色泽浓 度才能进行比较。因为色泽浓度不同，测 得的牢度是不一样的。为了便于比较，应 将试样染成一定浓度的色泽。主要颜色各 有一个规定的所谓标准浓度参比标样。这 个浓度写作“1/1”染色浓度。一般染料 染色样卡中所载的染色牢度都注有 “1/1”、“1/3”等染色浓度。“1/3” 的浓度为“1/1”标准浓度的1/3。
枣红、紫、翠蓝、湖蓝、艳蓝、
艳绿、黄棕、红棕、棕、橄榄绿、草绿、灰、黑等。 颜色的名称一般可加适当的形容词如“嫩”、“艳”、 “深”等来形容染料的染色。
尾注表示染料色光、牢度、性能上的差异，写在色
称的后面。尾注符号代表染料的色光、强度、力份、 牢度、形态、染色条件、用途以及其它性能，而外国 厂商对词尾是任意附加的，不一定具有确切的意义。
●染料的化学结构：如蒽醌、酞菁为母体结构
的染料耐日晒色牢度较好，各类偶氮染料的耐日 晒色牢度则相差较大，三芳甲烷类染料一般都不 耐日晒。
●纤维上的染料浓度：同一染料在同一品种纤
维上，浓度低的耐日晒色牢度一般较浓度高的差， 摩擦牢度的情况则与此相反。
●染料和纤维的结合状态：水溶性染料
如直接、酸性染料等，含有水溶性基团且 染料与纤维之间的结合键能较弱，则耐洗 色牢度一般较差，经固色后处理的染色物， 耐洗色牢度可得到一定程度的提高。水溶 性较差或水不溶性的染料，耐洗色牢度一 般均较高。活性染料由于染料与纤维之间 产生具有较强键能的共价键结合，因此耐 洗色牢度较好。
●活性染料（reactive dye）：主要用于纤维素纤维染色； 也可用于蛋白质纤维染色。 ●还原染料（vat dye）：不溶于水，主要用于纤维素纤维 纺织品的染色、印花。
●硫化染料（sulphur dye）：不溶于水，主要用于纤维素 纤维染色，也可染维纶。
●不溶性偶氮染料（azoic dye）：用于纤维素染色、印花。
染色产品的用途不同，对染色牢度的要求也不 一样。如夏季服装面料应具有较高的耐洗及耐汗 渍色牢度，而汽车用布则要求有良好的耐日晒及 耐摩擦色牢度。
二、影响染色牢度的因素
染料在纤维上的染色牢度受许多因素的影响： 染料的化学结构、染料和纤维的结合状态、纤维 上的染料浓度、染料在纤维上的分布状态(如染 料在纤维上的结晶形态、染料的分散或聚集程度 等)、染色工艺、纤维的性质等。
●电子计算机控制技术的应用；包括高速、高效及高度自动化 的染色加工设备、用各种传感器等高新技术加强工艺过程的 在线检测、即时化(Just-in-time)生产和一次准确化(Rightfirst-time)生产。
●生态纺织品与染色：生态纺织品包括生产过程的生态，用户 生态。相关的绿色纺织品的标志有Oeko-Tex Standard 100(生态纺织品标准100)、GUT(环保型地毯协会)、EcoTex(国际生态协议标签)、GUW(生态友好装饰织物协会印 记)、EPG(欧洲最大纺织和服装公司Eltac欧洲产品保证)等。
染色可简单分为浸染(含卷染)和轧染两大 类。详细分类有： ●按被染物形态可分为散纤维、纱线、织物、 成衣染色等；
●按染色温度压力分为常温常压和高温高压染色等；
●按设备运转方式可分为间歇式染色、连续式染色。
●按染色方法可分为浸染、卷染、轧染染色等；
1、浸染： 浸染是将纺织品浸渍于染液中，经一定时间使染料上
汗渍牢度的定级方法和皂洗牢度一样，也 分为5级，也有褪色和沾色两种测试方法。 摩擦牢度有干、湿两种摩擦情况。试验时 按规定条件将白布和试样摩擦，按原样褪 色和白布沾色情况分别和褪色、沾色灰色 样卡比较而评定级别。 其它还有：耐干热(升华)色牢度，耐氯漂 色牢度，耐气候色牢度，耐酸滴、碱滴色 牢度，耐有机溶剂色牢度，耐海水色牢度， 耐烟熏色牢度等。其染色牢度一般也分为 5级。
皂洗牢度分5级。以5级为最高，在规定条 件下皂洗后色泽看不出什么变化；1级最低， 褪色最严重。测定试样皂洗牢度时，将试 样按规定条件进行皂洗（根据品种不同， 皂洗温度一般分为40℃、60℃、95℃三 种），淋洗、晾干后，和衡量褪色程度的 灰色标准样卡（褪色样卡）比较而评定。 在试验时，还可以将试样和一块白布缝叠 在一起，经过皂洗以后，根据白布沾色的 程度和衡量沾色的灰色标样比较，评定沾 色牢度级别。5级表示白布不沾色，1级沾 色最严重。
●亚洲发达国家及地区：日本、韩国及中国的台湾省 正在大量地进口中、低档纺织品，而把研究及开发精 力放在高技术含量、高附加值的产品上。
●中国：近年来印染产业的规模得到了快速发展， 印染布、服装及相关的染料产量都已位居世界第一位， 但印染行业整体技术水平与发达国家相比仍有很大的 差距。提高染整行业的科技水平迫在眉睫。
禁用染料。
●分散染料（disperse dye）：用于涤纶纤维染色，还适用 于大多合成纤维染色。
●此外，可溶性还原染料、缩聚染料、荧光增白剂、皮革染 料、食用染料、溶剂染料等。
二、结构分类 染料分子结构中都具有共轭体系，按照这种共轭体系结构的
特点，染料的主要类别有：偶氮结构、蒽醌结构、靛族结构类、 三芳甲烷结构等。
●1956年，英国卜内门(ICI)公司推出了反应性染 料(活性染料)。由于其良好的使用性能，今已成为纤 维素纤维染色和印花的主要染料，并逐渐应用于蛋白 质纤维和聚Biblioteka Baidu胺纤维。对活性染料染色工艺和理论的 不断研究，使染色工艺学的内容日益丰富。
世界纺织印染工业格局：
●欧洲及发达国家：一流的染整技术、染化料开 发能力、染整机械制造能力及对高层次印染产品的消 费，仍引导着世界染整技术的发展方向。欧洲印染工 业的现状是设备的专业化及加工领域专业化。
●染色牢度标准国际标准化组织(International
Organization for Standardization缩写为ISO)参照纺 织品的服用情况，制定了染色牢度的测试方法 及标准。各个国家也制定了相应的染色牢度国 家标准
AATCC标准（美国） JIS标准（日本） GB/T标准 （中国） 企业标准 FZ/T标准 （中国纺织行业） 纺织品牢度检测时，应根据其适用范围来选用 标准，同时应明确执行该标准方法的原理、适 用的设备和材料、实验样品的制备、操作方法 和程序以及实验报告的要求等。
●染色工艺：如活性染料的水解、固色不
充分、浮色多、染色后水洗及皂煮不良，均 会导致耐洗色牢度降低。
二、常见的染色牢度及评价
染色牢度一般以染料在纺织品上所受外界 因素作用的性质不同而分类，主要有： 日晒牢度分8级。1级为最低。每级有一个 用规定的染料染成一定浓度的蓝色羊毛织 物标样。它们在规定条件下日晒，发生褪 色所需的曝晒时间大致逐级成倍地增加。 这些标样称为蓝色标样。测定试样的日晒 牢度时，将试样和八块蓝色标样在同一规 定条件下进行曝晒，看它褪色情况和哪一 个标样相当而评定其日晒牢度。
冠首是根据染料的应用对象、染色方法以及性能来确定的， 我国的冠称有31种，如直接、直接耐晒、直接铜盐、酸性、弱 酸性、酸性络合、酸性媒介、中性、阳离子、活性、还原、可 溶性还原、分散、硫化、色基、色酚、色盐、快色素、氧化、 缩聚、混纺等。 色称表示染料的基本颜色。我国采用了30个色泽名称：嫩黄、 黄、金黄、深黄、橙、大红、红、桃红、玫红、品红、红紫、
1—2 染料的分类及命名 一、应用分类
●直接染料（direct dye）：用于纤维素纤维染色；也可用 于蚕丝、纸张、皮革； ●酸性染料（acid dye）：用于羊毛、蚕丝、锦纶、皮革、 纸张进行染色； ●酸性媒介和酸性含媒染料；
●阳离子染料（cation dye）：主要用于腈纶染色，也可 用于羊毛、蚕丝染色。
染纤维并固着在纤维上的染色方法。浸染时，在染色过 程中，染料逐渐上染纤维，染液中染料浓度相应地逐渐 下降。
浸染特点：适用于各种形态的纺织品的染色，特别是 不能经受张力或压轧的染色物的染色；是间歇式生产， 效率较低；设备比较简单；操作容易；适合小批量、多 品种生产、交货快。 浴比：浸染时染液质量与被染物质量之比（Kg﹕L）； 染料用量单位：用对纤维质量的百分(o.m.f.)表示，称 为染色浓度。助剂用量可用o.m.f.或g/l浓度单位。
二、纺织品染色技术的发展趋势
●染色工艺学是一门综合性的科学；计算机、材料、 生物科学及其他学科在染色与印花中的应用，是现在 也是未来染色与印花技术发展的基础与动力。
●染整工业的发展环境问题：全球对纺织纤维的需求 量约为五千万吨，染料生产能力约为九十万吨，而其 中80%以上的纺织品要经过染色湿加工。染料的生产 及染色过程中污水的排放，严重影响生态环境；环境 问题对染整工业的发展既是挑战也促进染色工艺的更 新、发展。
1—4染色方法 一、染色及染色过程
染色指用染料按一定的方法使纺织品获得 颜色的加工过程。它包括将染料制成某种 介质的溶液或分散液，利用染料与纤维之 间物理的、化学的或物理与化学相结合的 作用对纤维染色，或者用化学方法使染料 中间体在纤维上生成颜料，从而使纺织品 具有一定的颜色。纺织品所得颜色应符合 指定颜色的色泽、均匀度和牢度等要求， 也应符合一定标准的生态环保要求。
染色工艺原理 课件
Chapter1 绪 论(返回目录)
1—1引 言 一、染色工业发展历史及现状
●19世纪中叶以前，使用的都是天然染料，源自植 物、动物和矿物。 ●1856年英国化学家Perkin制得第一只合成染料— —苯胺紫，是人类应用合成染料里程碑。到一战前夕 ，相继出现了碱性、酸性、直接、硫化、还原染料等 合成染料。 ● 一战以后，开发出了适应醋酯纤维染色的分散染料 。此后，随着粘胶等再生纤维素纤维的面世以及人们 对纤维化学结构及微结构的深入研究，促使人们对染 色技术及染色理论进行深入研究，也促使许多性能良 好的染料品种不断出现，染色技术日臻完美。
染色过程实质上是以染料从外部介质（外相）向纤 维（内相）的转移扩散过程为基础的，是染料在两 相间的分配过程。包括染料向纤维表面扩散、吸附、 在纤维中的扩散及在纤维内吸附与固着所组成。外 相可能是固态、液态、气态等。染色过程中的液态 介质，是染料在水中、有机溶剂中或其混合物中的 溶液或分散液。
二、染色方法
eg：酸性红3B 活性红X—3B
染料的商品名称
Ciba(瑞士) 托拉司 Terasil eg：Terasil Brown 2RFL
汽巴克隆 cibacron eg：cibacron Red H—F 兰纳洒脱 Lanaset 酸性染料：clariant：Sandolan(山德兰)
Dystar： supranol（色派诺） 活性染料：Dystar： Reamazol（雷马素）
● 总的发展趋势：节水节能、高速高效、生态环保
●清洁生产的四Ｒ原则(即：Reduce内部减少、Recovery回 收、Reuse回用、Recycle循环)成为世界染色工业技术发展 的主流。
●非水少水染色工艺及开发；低浴比、非水显（固）色、超临 界二氧化碳流体染色、涂料染色等。
●纤维进行化学改性，提高染料固色效率，减少环境污染。
本节内容本课程不做详细介绍；主要在染料化学中详 细了解，但务必弄清：
●各共轭体系的结构特征 ●特征结构、特征基团的化学稳定性，如对酸、碱、 氧化剂、还原剂及光敏热敏性等；
三、染料命名 染料通常是分子结构较复杂的有机芳香族化合物，
若按有机化合物系统命名法来命名较复杂，而且
商品染料中还会含有异构体以及其它添加物，同时，学名不能 反映出染料的颜色和应用性能，因此必须给予专用的染料名称。 我国对染料采用统一命名法，按规定染料名称由冠首、色称、 尾注三部分组成。