第四章 纺织品的染色(第二稿)

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对浓度的大小。在相同染色条件下，染相同浓淡程度的色泽时，若所需要的染料量为标准品 染料用量的 0.5 倍，则染料的力份为 200%；若所需要的染料量为标准品染料用量的 2 倍， 则染料的力份为 50%。 （四）染色牢度 染色产品的色泽应鲜艳、均匀，同时必须具有良好的染色牢度。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， 在各种外界因素的作用下， 能保持其原来色泽的能 力（或不褪色的能力） 。保持原来色泽的能力低，即容易褪色，则染色牢度低，反之，称为 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。染色牢度的种类很多，随染色 产品的用途和后续加工工艺而定，主要有耐晒牢度、耐气侯牢度、耐洗牢度、耐汗渍牢度、 耐摩擦牢度、耐升华牢度、耐熨烫牢度、耐漂牢度、耐酸牢度、耐碱牢度等，此外，根据产 品的特殊用途，还有耐海水牢度、耐烟熏牢度等。 染料在某一纤维上的染色牢度，在很大程度上决定于它的化学结构。此外，染料在纤维 上的状态（如染料的分散或聚集程度，染料在纤维上的结晶形态等） 、染料与纤维的结合情 况、 染色方法和工艺条件等对染色牢度都有很大的影响。 染色后充分洗除浮色或进行固色处 理，对提高染色牢度有利。同一染料在不同纤维上的染色牢度不同，这主要是由于染料在不 同纤维上所处的物理状态以及染料与纤维的结合牢度不同。 如还原染料在纤维素纤维上的日 晒牢度很好，但在锦纶上很差。染色牢度的高低还与被染物的色泽浓淡有关，例如浓色产品 的耐日晒牢度比淡色的高，而摩擦牢度的情况则与此相反。在评价染料的染色牢度性能时， 应将染料在纺织品上染成规定色泽的浓度， 然后才能进行比较。 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。 染色牢度的评价，一般是模拟服用、加工、环境等实际情况，制订了相应的染色牢度测 试方法和染色牢度标准。由于实际情况很复杂，这些试验方法只是一种近似的模拟。根据试 验前后试样颜色的变化情况，与标准样卡或蓝色标样进行比较，得到染色牢度的等级。染色 牢度一般分为五级，如皂洗、摩擦、汗渍等牢度，一级最差，五级最好；日晒牢度、气候牢 度分为八级，一级最差，八级最好。 染色产品的用途不同， 对染色牢度的要求不同。 具有全面染色牢度的染料往往价格较高 或染色方法复杂，应针对染色产品的不同牢度要求，选择既实用又经济的染料。例如，作为 内衣的织物与日光接触的机会很少，洗涤的机会很多，因此它的耐洗牢度必须很好，而日晒 牢度的要求并不高；夏季服装面料则应具有较高的）染料概述 染料是指能使纤维染色的有色有机化合物，但并非所有的有色有机化合物都可作为染 料。染料对所染的纤维要有亲和力，并且有一定的染色牢度。有些有色物质不溶于水，对纤 维没有亲和力，不能进入到纤维内部，但能靠粘着剂的作用机械地粘着于织物上，这种有色 物质称为颜料。颜料和分散剂、吸湿剂、水等进行研磨制得涂料，涂料可用于染色，但更多 的是用于印花。 有些染料在应用时还不能称为染料， 但可在染色过程中在纤维中化合而生成 色淀，如不溶性偶氮染料。 染料可用于棉、 毛、 丝、 麻及化学纤维等的染色， 但不同的纤维所用的染料也有所不同。 纺织纤维的染色，主要用水作为染色介质，所用的染料大都能溶于水，或通过一定的化学处 理转变为可溶于水的衍生物，或通过分散剂的分散作用制成稳定的悬浮液，然后进行染色。 很早以前， 人们是用从植物和动物体中提取的天然染料进行染色的。 用于染色的天然染 料多数是媒染染料，这类染料不能直接上染纤维，染色时必须先用金属氧化物如铝、铁、锡 等的氧化物浸渍处理纤维，然后才能对纤维染色。这些金属氧化物称为媒染剂。用不同的媒 染剂处理，染色产品的颜色不同，如从茜草中提取的茜素，用氧化铝作媒染剂，可使纺织物 染得红色；用氧化铁作媒染剂，可染得紫色与黑色；用氧化铝和氧化铁混合媒染剂能得到各 种棕色。由于天然染料的染色过程复杂、颜色鲜艳度差以及染色牢度差等原因，已很少用于 纺织品的染色。合成染料具有价格便宜、色谱齐全、染色方便等优点，目前的染色绝大多数 采用合成染料。 随着人们的自我保护意识和环境保护意识的增强， 合成染料中许多对人体或 环境有害的染料被禁止使用。
反应产物 3, 3'-二甲氧基联苯胺具有致癌性。 还有一些染料从化学结构上看不存在致癌的芳香胺， 但由于在染料的合成过程中， 中间 体及副产物的分离、去除不彻底，使染料中含有致癌芳香胺物质，这类染料也属禁用染料。 1994 年德国政府首次以立法的形式，禁止使用可以通过一个或多个偶氮基分解而形成 MAK（III）A1 及 A2 组芳胺类的偶氮染料，其中 MAK（III）A1 组为对人体有致癌性的物 质；MAK（III）A2 组为对动物有致癌性，对人体有致癌危险性的物质。在 A1 组中包括 4 种芳胺：4-氨基联苯、联苯胺、4-氯-2-甲基苯胺和 2-萘胺。在 A2 组中包括 16 种芳胺，如： 2-氨基-4-硝基甲苯、2,4-二氨基苯甲醚、4,4'-二氨基二苯甲烷等。 除上述 20 种芳香胺外，欧共体还将对氨基偶氮苯和邻氨基苯甲醚两种芳香胺作为可疑 致癌物。 目前的禁用染料主要是含有上述 22 种致癌芳香胺或在还原条件下可分解放出致癌芳香 胺的偶氮染料。 德国首批禁用的染料有 118 种， 它们都是以有毒芳香胺作为重氮组分的偶氮
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染料， 这类染料经还原分解后仍能得到原来的芳香胺。 含致癌芳香胺的禁用染料多数为直接 染料，如在德国禁用的染料中，直接染料有 77 种，酸性染料有 26 种，分散染料有 6 种。 禁用染料除致癌染料以及分解放出致癌芳香胺的染料外，还包括使人体过敏的致敏染 料。Oeko-Tex Standard 100 将 19 种分散染料定为致敏染料，应避免使用。 自从德国颁布禁用染料法令后， 世界上许多国家也纷纷开始禁止使用含有致癌芳胺的染 料。 目前禁用染料已成为国际纺织品与服装贸易中最重要的检测项目之一， 也是生态纺织品 最基本的质量指标之一。
第四章
纺织品的染色
第一节 概述
纺织品的染色一般是指使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。 染料对纤维的染色是 利用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料， 从而赋予 纺织品一定的颜色。 染色已有几千年的生产历史， 染色工业是随着染料和纤维的发展而发展的。 人们按纤维 的性质和加工要求使用各种各样的染料， 每一类染料都有它们适用的染色对象。 如何合理地 选择染料，制定适宜的染色工艺，以获得质量满意的染色产品是染色的研究内容。
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危害性作用的物质，属于禁用染料。 致癌染料是指未经还原等化学变化即能诱发人体癌变的染料， 其中 C.I.碱性红 9 早在 100 多年前就已被证实与男性膀胱癌的发生有关。目前已知的致癌染料有 12 种，如 C.I.酸性红 26、C.I.酸性红 114、C.I.直接蓝 6、C.I.直接棕 95、C.I.碱性黄 2、C.I.分散蓝 1 等，致癌染料 在纺织品上应绝对禁用。 有些偶氮染料本身并无致癌性， 但染料被人体吸收后， 人体内的还原性酶会引起染料的 还原分解，其分解产物中含有对人体具有致癌作用的芳香胺。如 C.I.直接蓝 15 的还原分解 反应为：
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（二）染料的分类 染料的分类方法有两种，一种是根据染料的性能和应用方法进行分类，称为应用分类； 另一种是根据染料的化学结构或其特性基团进行分类，称为化学分类。 染料按照应用分类法来分，用于纺织品染色的染料主要有以下几类：直接染料、活性染 料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、酸性染料、酸性媒染染料、 酸性含媒染料、阳离子染料、分散染料等。 根据化学分类的方法，染料的主要类别有偶氮染料、蒽醌染料、靛类染料、三芳甲烷染 料等。偶氮染料分子结构中含有偶氮基团（—N=N—） ，这类染料品种最多，约占 60%左右， 包括直接、酸性、活性和分散等染料。蒽醌染料结构中含有蒽醌基本结构，在数量上仅次于 偶氮染料，包括酸性、分散、活性、还原等染料。一般来说，蒽醌类染料的日晒牢度比偶氮 类高，价格较贵。 各类纤维各有其特性，应采用相应的染料进行染色。纤维素纤维可用直接染料、活性染 料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料等进行染色；蛋白质纤维（羊 毛、蚕丝）和锦纶可用酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料等染色；腈纶可用阳离子染 料染色；涤纶主要用分散染料染色。但一种染料除了主要用于一类纤维的染色外，有时也可 用于其他纤维的染色，如直接染料也可用于蚕丝的染色，活性染料也可用于羊毛、蚕丝和锦 纶的染色，分散染料也可用于锦纶、腈纶的染色。 （三）染料的命名 染料的品种很多， 每个染料根据其化学结构都有一个化学名称。 但大多数染料都是结构 复杂的有机化合物，如按照其结构命名，则名称十分复杂，同时也不能反映出染料的颜色和 应用性能，而且商品染料并不是纯物质，还含有同分异构体、填充剂、盐类、分散剂等，有 些染料的结构尚未公布，无法用化学名称进行命名。国产的商品染料采用三段命名法命名： 第一段为冠首，表示染料的应用类别；第二段为色称，表示染料染色后呈现的色泽的名称； 第三段为字尾，用数字、字母表示染料的色光、染色性能、状态、用途、纯度等。 如酸性红 3B， “酸性”是冠首，表示酸性染料； “红”是色称，说明染料在纤维上染色 后所呈现的色泽是红色的； “3B”是字尾， “B”说明染料的色光是蓝的， “3B”比“B”更 蓝，这是个蓝光较大的红色染料。 在染料的名称中往往有百分数，如 50%、100%、200%，它表示染料的强度或力份。商 品染料并不是纯染料，还含有填充剂、盐、分散剂等。染料强度是一个比较值，不是染料含 量的绝对值，它是将染料标准品的力份定为 100%，其他染料的浓度与之相比，所得染料相
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（五）天然染料 在 19 世纪中叶以前，纺织纤维染色所用的染料都来源于自然界，称为天然染料。天然 染料是从植物、动物及矿物中提取的，根据来源的不同，天然染料可分为植物染料、动物染 料和矿物染料三类。植物染料是从植物的叶、花、果实及根茎中提取得到的，大多数天然染 料属于植物染料，如从红花草的花中可提取红色染料；从茜草根中可提取茜素，这种染料在 中东称为土耳其红。 动物染料是从某些昆虫和贝类的躯体中提取的， 如从胭脂虫的雌体中可 提取红色染料。某些无机盐在纤维上可形成无机颜料而使纤维染色，称为矿物染料。天然染 料中黄色、红色和棕色的品种较多，蓝色、绿色和黑色品种较少。 天然染料根据化学结构的不同， 可分为靛类、蒽醌类、黄酮类、多元酚类、α －萘醌类、 二氢吡喃类、花色素、类胡萝卜素等。靛类天然染料为蓝色和紫色，如靛蓝、菘蓝、泰尔红 紫等。天然染料中大多数红色染料属于蒽醌类，包括茜草、紫胶、胭脂虫粉、胭脂红等。天 然染料中的黄色染料主要是黄酮类，如黄木犀草、洋葱等。多元酚类天然染料为褐色、灰色 和黑色，如河子、石榴等。α －萘醌类天然染料有指甲红花、核桃醌等。二氢吡喃类天然染 料中的苏木染料和巴西红木染料是历史上重要的丝绸、 羊毛和棉染色用黑色天然染料。 花色 素包括 C.I.天然橙 5 和 C.I.天然蓝 3。类胡萝卜素类染料为橙色，如胭脂树橙和藏红花。 天然染料中大部分染料对纤维没有亲和力或直接性， 需要和媒染剂一起使用才能固着在 纤维上，属于媒染染料，如茜草、苏木、胭脂红等。常用的媒染剂为金属氧化物或金属盐， 如铝、铁的氧化物等。茜素在用铝盐处理过的棉纤维上可染得红色，而采用氧化铁作为媒染 剂时，可染得紫色与黑色。从苏木中提取的苏木精用氧化铬作为媒染剂，可染得黑色，称为 苏木黑。 天然染料中也有部分染料对纤维具有直接性，不需媒染处理，可直接对纤维进行染色， 如靛蓝、姜黄、海石蕊等。 由于多数天然染料对纺织纤维没有亲和力或直接性， 需要和媒染剂一起使用才能固着在 纤维上，同时由于天然染料的耐光牢度和耐水洗牢度较差，色泽鲜艳度不及合成染料，因此 合成染料出现后， 天然染料在纺织纤维上的应用越来越少。 但由于合成染料在生产和使用过 程中会污染环境， 某些合成染料甚至对人体具有过敏性和致癌性， 而天然染料与生态环境的 相容性好，可生物降解，毒性较低，无过敏性和致癌性，而且生产原料可以再生，因此天然 染料现在又重新引起人们的重视。 （六）禁用染料 在染料品种中，某些染料或染料的分解产物含有对人体具有致癌性、过敏性、致畸性等