江南大学轻化工程染整工艺原理下册作业答案、考点整理

2、绪论一、名词解释色牢度：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。

浸染：是将纺织品浸渍于染液中，经一定时间使染料上染纤维并固着在纤维上的染色方法轧染：是将织物在染液中经过短暂的浸渍后，随机用轧锟轧压，将染液挤入纺织品的组织空隙中，并除去多余染液，染料的固着是在以后的汽蒸或焙烘等处理过程中完成的。

浴比：将染液体积与被染织物质量只比称为浴比。

（浴比=（织物重量/染液体积）×100%）二、简答题1、染色方法有哪些？各有哪些匀染措施？浸染：是将纺织品浸渍于染液中，经一定时间使染料上染纤维并固着在纤维上的染色方法轧染：是将织物在染液中经过短暂的浸渍后，随机用轧锟轧压，将染液挤入纺织品的组织空隙中，并除去多余染液，染料的固着是在以后的汽蒸或焙烘等处理过程中完成的。

染色过程：浸轧染液→预烘→烘干→固色（汽蒸、焙烘、其它方式）→水洗→皂洗→（固色）→烘干。

匀染措施浸染：①大浴比(50:1-30:1) ②染液循环③控制升温速率④延长染色时间⑤促进移染轧染：①提高坯布的润湿性②轧辊表面均匀③烘干要避免泳移现象(先红外或热风，然后烘筒) ④控制染液浓度均匀⑤控制初开车设备状态⑥直接性高的染料(冲淡、吸附时间短) ⑦直接性低的染料(增浓、轧点时间长) 2简述影响染色牢度的因素及常见的染色牢度和评价方法3、染色基本原理一、名词解释上染百分率：吸附在纤维上染料量占投入的染料总量的百分率。

染料聚集度：染料胶束或胶团中染料分子（或离子）的数目。

吸附等温线：在恒定温度下，上染达到平衡时，纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系曲线。

亲和力： ，是纤维上染料标准化学位和染液中染料标准化学位差值的负值。

直接性：染料舍染液而上染纤维的性质，一般可用染色平衡时染料的上染百分率大小表示。

扩散系数D ：在单位时间内，浓度梯度为1g/cm4时扩散经过单位面积的染料量(cm2/s)。

稳态扩散：指在扩散过程中，扩散介质中各处的浓度始终保持不变的扩散过程。

非稳态扩散：指在扩散过程中，扩散介质中各处的浓度不断变化的扩散过程。

半染时间：上染达到平衡吸附量一半所需的时间，用t 1/2表示。

扩散活化能：染料分子克服能阻所必须具有的能量(J/mol)。

轧余率：（湿布的质量 — 干布的质量）/干布的质量*100%染色饱和值：在一定条件下，染色达到平衡时后，纤维上的染料浓度不在随染液中染料浓度的增加而增加时的值。

上染速率曲线：在恒温条件下进行染色，以纤维上染料浓度（ [D]f ）或上染率（%）为纵坐标，染色时间（t ）为横坐标作图，所得曲线称为上染速率曲线。

染色平衡：随染色时间延长，染料浓度增加越来越慢，最后纤维上的染料浓度不再随染色时间而增加，达到染色平衡。

V 吸附 = V 解吸初染率：染色初始的上染速率。

匀染性：染料在被染物表面以及纤维内部均匀分布的程度。

移染性：已经上染在纤维上的染料，发生解吸并通过染液流动和自身扩散而在纤维别的部位重新上染。

促染：提高上染速率、上染百分率（加盐、酸）。

缓染：延缓上染速率（加盐、酸、表面活性剂）染座：指染料分子或离子在纤维上的特定吸附位置。

ln([]/[])f s RTD D μ-∆︒=二、简答。

1、用直接染粘胶纤维，60℃时，亲和力为7.7 x 4.18 kj/mol，90℃亲和力为4.3 x 4.18 kj/mol ,求该染色过程中的染色热及100 ℃时的亲和力。

2、浸染过程中提高纤维制品匀染性的常见措施有哪些？主要途径是缓染和移染①织物循环②染液循环(正反循环、染槽的循环、扬程、设备自控等)③染前预处理(染前定型、预热洗、温度控制等)3、综述染料与纤维分子间的作用力有哪些？①库仑力(静电力) ②范德华力(分子间作用力) ③氢键④共价键⑤配价键⑥疏水结合⑦离子键4、染料在溶液中以何种状态存在？为什么？有哪些因素对其影响。

状态：①染料在溶液中受到水和其它物质的作用，发生溶解或电离，使染料成单分子或离子状态分布在染液中；②同时，染液中的染料分子或离子之间由于H键和范德华力，特别是色散力的作用，会发生不同程度的聚集，使染料溶液具有胶体性质；③在溶液中染料以离子、胶束或胶粒状态存在。

因素：①染料分子结构(染料分子结构复杂，分子量大，具有同平面的共轭体系，则染料容易聚集)②染液温度(染液温度低，染料聚集倾向大，温度升高，有利于染料聚集体的解聚)③电解质(染液中加入电解质，会使染料的聚集显著增加，甚至出现沉淀)④染料浓度(染料浓度高，聚集倾向大)⑤助剂(表面活性剂、尿素)5、染色过程中染料与纤维的结合方式有哪些？试分别举例说明。

①活性染料与纤维素纤维——共价键②酸性染料与蛋白质纤维——离子键、分子间力③直接染料与纤维素纤维——范德华力、氢键6、为什么染料能上染纤维？从热力学概念说明染料是怎样上染纤维的。

染料能从染液中自动的转移到纤维上，是由于染料在溶液中的自由焓或化学位高，在纤维上的自由焓或化学位低，染料从染液上染纤维伴随着自由焓或化学位的↓。

问答题1、试述温度对直接染料上染速率和平衡上染百分率的影响，如何利用温度效应来控制上染？2、直接染料染棉时，提高织物耐洗色牢度的方法有哪些？3、直接染料染棉时，如何利用温度效应来控制染料上染？4、直接染料与纤维素纤维以何种状态结合，有何证据？一、名词解释1、固色速率：固着阶段活性染料与纤维发生键合反应，称为固色。

此时的反应速率称为固色速率。

2、固色效率：固色反应速率与水解反应速率之比。

3、固色率: 染料与纤维发生共价结合的染料量占投入染料总量的百分率。

4、竭染常数SR：纤维上固着与吸附的染料浓度之和与染液中残存的染料浓度之比二、问答1、简述活性染料与纤维素纤维的反应历程①纤维对活性染料的亲核反应活性染料与纤维素（蛋白质）纤维发生的是以Cell-O-（W-NH2）为亲核试剂，以活性基团上Cδ+为反应中心生成染料/纤维共价键的亲核反应②亲核取代反应（SN2）纤维与X、K、F型等含氮杂环活性基染料反应历程③亲核加成反应（E2 ）纤维与KN型等活性基反应历程2、简述影响活性染料固色率的因素①染料的反应性及反应性比反应速率常↑，固色反应速率↑，但固色效率不一定↑。

反应性比值↑，固色效率才↑。

因此为了提高固色效率，应该提高染料与纤维的反应速率，降低染料的水解速率。

②染料的亲和力和直接性亲和力或直接性↑，固色效率和固色速率都可↑③染料的扩散性扩散性↑，固色效率和固色速率↑④PH值 PH↑，反应速率↑，但水解速率↑的更快，固色效率↓。

活性染料固色应在碱性溶液中进行，碱性不要太强，否则水解染料增多，反应太快，容易引起染色不匀和不透。

⑤温度染料的水解以及染料和纤维的反应速率都↑，水解的影响更显著，导致固色效率↓⑥电解质中性电解质可提高染料的吸附速率、平衡吸附量及纤维上的吸附密度；加电解质过多引起染料染料聚集，对固色反而不利⑧浴比浴比↓，染料的直接性↑，固色效率和固色速率↑⑧助剂或添加剂的影响⑨纤维的结构和性质3、活性染料浸染的染色特征值有哪些？【SERF】①直接性值S 表示在中性盐存在下染料对纤维的亲和力或直接性高低②上染率E 表示加碱后染色最终时染料的上染率③固着速率R 加入碱剂10分钟时的固色率与最终固色率的比值，表示染料与纤维发生反应的固着速率，可粗略反映染料的反应性④固色率F 表示洗去浮色后染料的固着率，它反映染料的固色率高低⑤半固色时间T50 达到最终固色率一半所需时间，用来表示染料固色速率⑥移染指数MI➢MI=Q1/Q2×100% Q1和Q2分别为移染织物和被移染织物颜色深度⑦匀染因子LDF➢LDF=(S/E) ×MI 表示活性染料染色全过程的匀染性4、设计一个实验，证明活性染料与纤维形成了共价键6、还原染料一、名词解释隐色体电位:指染料的隐色体被氧化至开始析出染料时的电位。

(隐色体电位为一负值，其负值绝对值↑，染料还原倾向↓（越难还原）；只有当还原剂的还原电位绝对值> 该染料隐色体电位时，才能使染料还原溶解)二、简单题1、解释还原染料的还原电位，还原速率的含义，为什么选择保险粉作还原染料的还原剂？如何选择还原方法？还原电位：只有当还原剂的还原电位绝对值大于该染料隐色体电位时，才能使染料还原溶解还原速率：表示染料被还原的快慢。

还原速率与隐色体电位之间无平行关系原因：保险粉在碱性溶液中有很强的还原作用，其还原电位为-1137 mv，足以还原所有的还原染料。

在碱性条件下，保险粉释放出电子，染料接受电子被还原成隐色体。

2、为什么还原染料分甲、乙、丙三法，其主要区别在什么地方？有的染料三种方法都适用；含酰胺基的不能用较高温度染色，以防酰胺基水解，一般用乙法；特别容易聚集的、扩散性能差的隐色体宜用甲法，即较高温度染色；不容易聚集的可用丙法；靛系还原染料，宜高温染色，低温还原。

3、为什么还原染料的初染率高？如何避免因初染率过高而造成的染色不匀？原因：①染料隐色体的分子较大，平面性好，对纤维的亲和力高；②染色温度低，隐色体容易聚集，在纤维内的扩散速率低，移染和透染性差③染浴中有保险粉、烧碱等大量电解质，对隐色体上染起促进作用。

避免：①控制上染速率【控制初染速率：升温；加入缓染剂（e.g平平加，结合染料）】②增进移染【a.加入助溶剂（乙醇、三乙醇胺等） b.提高隐色体分散性能c.隐色体稳定的升温，降低聚集】③悬浮体染色4、简述还原染料浸染的染色过程包括哪些步骤？并分别说明其作用。

步骤：染料还原→浸染色物→氧化→水洗→皂洗作用: 还原成隐色体钠盐，便于染色→隐色体上染→经过氧化使它恢复为原料不溶性的还原染料固着在纤维上→洗去浮色，染色助剂等→洗去浮色，染色助剂等，提高湿处理牢度，获得稳定的色光等5、试述还原染料皂煮的目的和作用。

目的: ①去除浮色，染色助剂等, ②获得稳定的色光，提高鲜艳度，色泽变化皂煮后处理对染料的作用:①结晶整理: X-射浅，发现皂煮过程中染料分子发生移动，染料取向、结晶②异构化: 染料结晶并且部分转为异构体,皂煮前后吸收光谱变化是因为皂煮过程中染料分子由不稳定的亚稳态转化为稳定态;有些染料如靛类，发生顺反异构变化，引起色光变化（二色性变化）7.酸性染料1.比较匀染性和耐缩绒性染料的结构特点和染色性能。

匀染性染料：该类染料分子结构较简单，分子中磺酸基所占的比例高，在水中的溶解度较高，在常温染浴中基本上以离子状态分散，对羊毛纤维的亲和力较低，染色需在强酸浴中进行（PH=2.5~4）.这类染料的湿处理牢度较差，耐日晒牢度较好，色泽鲜艳，匀染性良好。

耐缩绒性染料：该类染料分子结构稍复杂，分子中磺酸基所占的比例相对较低，在水中的溶解度稍差，在常温染浴中基本上以胶体分散状态存在，对羊毛纤维的亲和力较高，染色需在弱酸浴中进行（PH=4~5）.这类染料的湿处理牢度较好，匀染性、鲜艳度稍差。