第二部分纺织品的染色

提高 温度
平衡上染百分率降低
上染百分率（At）上染到纤维上的染料量占投入到 染液中的染料总量的百分率。 表示染料利用率的高低。
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2、扩散
染料由浓度高的向低的地方运动及染料由纤维表面向 纤维内部运动的过程，称为扩散。
▲ 染料在水溶液中的扩散 （快） ▲ 染料在纤维中的扩散（慢）
受到纤维分子引力的作用
（一）上染特性：
亲和力低、上染率低、匀染性好。
提 高 措 施
进行低温染色 电解质促染 小浴比染色
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（二） 染料的固色
固色是在一定的碱性和温度条件下，染料的活性基团与 纤维发生反应形成共价健结合而固着在纤维上的过程。 1、活性染料的键合机理
可采用三段命名法：即冠称、色称和尾注。
冠首：说明染料的应用类别 色称：说明染料提供的色泽 字尾：以一定的符号和数字来说明
色光、牢度以及其它染色性能
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（四）染色牢度
➢ 染色牢度是指染色产品在使用或染色 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。
包括：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、耐熨烫牢度、 耐漂、耐酸、耐碱等牢度。 不同用途的纺织品牢度侧重点不同
盐效应是指在染色过程中加入中性电解质后对染 料上染（如上染速率、上染百分率等）的影响。
促染 在染色过程中加入中性电解质能加速染料的上染 缓染 在染色过程中加入中性电解质能延缓染料的上染
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（五）染色的基本过程
● 何谓上染？
染料舍染液（或介质）向纤维转移，并将纤维染透 的过程。 ● 上染过程：
固色原理
ห้องสมุดไป่ตู้
固色剂的活性基团与纤维反应交联 固色剂的阳离子与染料形成离子键结合 固色剂使染料与纤维形成共价键结合
工艺举例
交联固色剂DE 浴比 温度
1％～2％ (对织物重) 1：（10～15） 50～55℃
时间
20～30min
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任务二 活性染料染色
一、概述
（一）染料结构特征 能与纤维上的羟基、氨基反应
发展了专用染料
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二、活性染料的类型与性能
按活性基团进行分类 X型 反应性强，易水解
K型 反应性较低，稳定性较好 KN型 中性、酸性下稳定
常见活性染料
M型 双活性基团，固色率高
反应性高低：X型 M型 KN型 K型
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新型活性染料：
1、低盐染色染料 l 分子结构较大、同平面性强、水溶性基团少，
浸染 轧染
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1、 浸染方法
是将被染物浸渍于染液中，借助于染料对纤维的 直接性而将染料上染并固着纤维的一种加工方法。 ★ 浴比 染物重量与染液体积之比称为浴比。
浴比大小
染色深度
均匀度
染料利用率
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2、轧染方法
是将平幅织物在染液中经过短暂的浸渍后，立即用轧辊轧 压，将染液挤压进织物的组织和空隙中，同时轧去多余的染 液，使染料上染并固着在纤维中的加工过程。
因此，染料溶解与染色要用软水。
软化硬水的方法
加入纯碱、磷酸三钠或六偏磷酸钠。
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3、盐效应
中性电解质能够促进染料的上染，上染速率提高， 上染百分率提高，这种作用称为促染作用。
★ 加入盐的负效应
降低染料的溶解度，使染料的聚集度增加。用量过 多，甚至会使染料发生沉淀。
必须控制 其用量！
原因
受到纤维分子的机械阻力影响
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3、染料的固着：
染料的固着是指扩散后均匀分布在纤维上的染料通过 染料-纤维间的作用力而固着在纤维上的过程。
化 学 力
共价键 离子键
物 理 力
范德华力 氢键 聚集性
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四、染色方法和染色设备
（一）染色方法
根据染料施加于 染物的方式不同
因染物褪色而沾染的情况 耐洗牢度分五级九档，五级最好，一级最差。
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3、摩擦牢度
干
湿
摩 擦 牢
共分5级 5级最好
摩 擦 牢
度
度
用干的白布在一定压强下摩擦 用含水率100%的白布在
染色织物时白布的沾色情况
相同条件下的沾色情况
干摩与湿摩的大小
干摩好于湿摩
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（五）天然染料
第二部分纺织品的染色
2020/12/11
第二部分纺织品的染色
染料、染色理论与设备概述
一、染色的概念
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，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染料，从而赋 予纺织物一定的颜色。
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二、染料概述
（一）染料、颜料和涂料
对纤维亲和力大。 l 降至普通活性染料染色的50％～65％ 2、活性分散染料 l 含有活性基的难溶性染料，染料分子中不含
水溶性基团，染料在水中呈悬浮状。
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三、活性染料的染色过程及固色
活性染料的染色过程 上染 + 固色 + 皂洗后处理
范德华力和氢键 共价键合 洗去表面浮色
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非 彩
黑色
可见光波全部被吸收
色
（ 白色 可见光波全部被反射
消
色 ）
灰色
平均地吸收各种波长的可见光波
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颜色的基本特征：
色调（色相） 区分颜色的深浅
表示某种颜色色别的名称
颜色的深浅排序：黄、橙、红、紫、蓝、青、绿
颜色的 三要素
纯度（饱和度）区分颜色的鲜艳度
颜色中彩色成分与消色成分的比例 灰、黑色、白色的饱和度为0
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（一）阳离子固色剂后处理
1、固色原理
阳离子中的阳离子基，与染料阴离子结合，封闭了 染料的水溶性基团，沉积在纤维内，提高了湿牢度
2、固色剂类型
含醛类
固色剂Y
固色剂M
提高湿处理牢度
湿处理、日晒牢度都 提高
无醛类
季胺盐化合物，被染物颜色基本不变
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（二）反应型固色剂
染料
能使纤维或织物染成一定坚牢度和鲜艳度颜色的有色 物质。 作为染料应该具备以下条件：
♠ 能溶于水或分散于水或用化学法使它溶解于水； ♠ 对纤维有一定的亲和力； ♠ 染着后在纤维上具有一定的坚牢度； ♠ 染料必须具有颜色。
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★ 颜料
♠ 不溶于水及一般有机溶剂的有色物质； ♠ 对纤维没有亲和力； ♠ 靠粘合剂的机械粘附作用，使物体表面着色的物质。
染色是指染料舍染液而转移到纤维上，并在纤 维上形成均匀、坚牢、鲜艳色泽的加工过程。
着色机理
染料与纤维发生物理化学或化学结合 用化学方法使染料在纤维上生成沉淀
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（二）衡量染色品质量的指标
又称匀染性
色泽均匀性
染料在纤维上均匀分布的程度
即染色牢度
色泽坚牢度
染料在纤维上固着力和稳定性的大小
色谱齐全，价格便宜，染色十分简便 直接染料特点
由于染色牢度较差，特别是耐洗牢度较低 固色后处理来改善
适用性
常用于纤维素纤维的染色（特别是粘胶及混纺） 在弱酸性或中性介质中上染蚕丝、羊毛、锦纶等纤维
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一、直接染料的分类
（一）染料的应用分类
根据染色性能
匀染性直接染料 盐效应直接染料 温度效应直接染料 直接混纺染料 直接交联染料
（二）染色性能
1、溶解性 直接染料分子中含有磺酸基，能溶解于水，在
水中能电离成染料阴离子。加碱可帮助染料溶解。 直接染料对纤维素纤维的亲和力大。在染液中具有 较大的聚集倾向。
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2、对硬水的敏感性
不耐硬水，会与钙、镁等离子作用生成沉淀。
后果
降低染料的利用率 可能造成色斑、色点等疵病
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禁用染料类别：
l 118种还原分解后产生致癌物：偶氮染料 l 含致癌芳香胺的：多数为直接染料 l 如德国禁用染料中，最多的为直接，其次为
酸性，再次为分散
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二、光、色、拼色
（一）光和色
光是一种电磁波 当光照射到有色物质上，反射的光作用于人眼，产生颜色
我们所感觉到的色，不是光谱自身的色，而是光谱色的补色
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4、温度效应
由于染料对纤维的直接性比较大，在纤维内扩散阻 力大，为提高扩散速率，一般应采用较高的温度。
图4－1 不同染料上染百分率与温度的关系图 染料2％，NaCl 12％，浴比1：20，时间60min
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三、直接染料染物的固色后处理
固色方法
反应型固色剂处理 阳离子固色剂处理
★ 染料吸附的原因是染料对纤维的直接性。 （1）直接性定义：
染料舍染浴而上染纤维的性能。 （2）直接性的来源
是染料与纤维之间的作用力。
（3）直接性大小的衡量
用平衡上染百分率来表示。
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平衡上染百分率（A∞）是指染色达到平衡时，纤 维上的染料量占投入染浴中染料总量的百分数。
染色是放热反应
1.染料由染浴向纤维表面扩散（水溶液中的扩散） 2.染料被纤维表面吸附。 3.染料由纤维表面向纤维内部的扩散（固体中的扩散）。
上染过程包括吸附和扩散两个过程。 插入超链接
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► 染色过程 是指染料上染纤维并与纤维结合的过程。
染色的三阶段
吸附
扩散
固着
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1. 染料吸附的原因
亮度（明度）区分颜色的浓淡
指有色物体表面所反射的光的强度 黄色的明度较高，蓝色的明度较低
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（二）拼色
原色 二次色 三次色
红
黄 蓝 红黄
＼ ／＼ ／＼ ／＼ ／
橙
绿
紫橙
＼ ／＼ ／＼ ／
黄灰 蓝灰 红灰
(棕) (橄榄) (咖啡)
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三、染色基本理论
（一）染色的概念
染色机、经轴染色机和连续染纱机； l （2）织物染色机——针织用绳状设备和经
轴平幅染色机。
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任务一 直接染料的染色
直接染料分子含有羟基、氨基等能生成氢键的基团，具有较 好的同平面性和线性状态，对纤维素纤维有较高的亲和力， 不需要借助其他化学药剂的作用就能够直接上染纤维素纤维
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1、耐晒牢度
➢ 指染物在日光照射下保持不褪色的能力。
耐晒牢度分为8级
1级：相当于在太阳光下曝晒3h开始褪色 8级：相当于在太阳光下曝晒384h开始褪色
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2、耐洗牢度
➢ 指染色物在肥皂等溶液中洗涤时的牢度
原色褪色 织物在皂洗前后的相比褪色情况 白布沾色 与染色织物同时皂洗的白布，
母体结构 + 活性基团 赋予染料反应性
又称反应 性染料
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（二）活性染料的优缺点：
优点
色谱全，色泽艳，匀染性好，使用方便，耐洗牢度优良。
缺点
日晒牢度、耐氯漂牢度较差，染物容易发生断键褪 色现象。染料易水解，利用率不高。
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（三)适用的纤维
纤维素纤维 蛋白质纤维 锦纶
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（二）根据染色牢度及固色后处理分类
直接染料 直接耐晒染料
日晒牢度一般在5级以上
直接铜盐染料
需铜盐固色处理
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二、染色原理和染色性能
（一）染色原理
呈狭长的、扁平的线状 结构，具有较好的同平面性
染料
范德华力
纤维素纤维
—NH2、 —OH
氢键
—OH
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轧余率= 轧后织物重－原来织物重×100% 原来织物重
轧余率大，带液量高，织物烘干时水分蒸发的负荷重。
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（二）染色设备
1. 按设备运转的性质——间歇式染色机和连 续式染色机；
2. 按染色方法——浸染机、卷染机和轧染机； 3. 按被染物状态——散纤维染色机、纱线染
色机和织物染色机。 l （1）纱线染色机——绞纱染色机、筒子纱
l 从动、植物及矿物中提取的染料，称天然染料。
特点
植物染料 动物染料 矿物染料
某些无机盐可 形成无机颜料
大多数对纤维没有直接性，需 要媒染剂才能固着在纤维上
耐光牢度和耐洗牢度较差
可生物降解，毒性小
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（六）禁用染料
致癌物来源：
最终祸首：有毒芳香胺
l 本身具有致癌性 l 穿着过程中，染料还原分解产生致癌物质 l 染料合成中，中间体及副产物分离去除不彻底
饱和度，纯度
色泽鲜艳度
色泽中染料光谱色含量的大小
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（三）染料在染液中的状态
★ 染料的电离 ★ 染料的溶解 ★ 染料的分散 ★ 染料的聚集
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（四）纤维在染液中的状态
1、纤维的吸湿膨胀
非晶区吸湿膨胀 利于上染
纤维分子链间的微隙增大
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2、染色体系中的盐效应
★ 涂料
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。
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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。
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（三）染料的命名