染色基本原理教学文案

常用纤维在水中的吸湿膨胀率
纤维
棉 麻 粘胶纤维 羊毛 蚕丝 锦纶
横向溶胀（％）
直径
面积
20~23
40~42
20~21
40
35
65~67
14.8
25~26
16.3~18.7
19
1.9~2.6
1.6~3.2
纵向溶胀 （％）
1.1 0.37 2.7~7 1.2~2 1.3~1源自文库6 2.7~6.9
一、纤维的吸湿和溶胀
三、染料的分散
概念
当染料投入水中，染料晶体结构不能受水 分子的极性作用而遭到破坏，染料只能以 晶体态的形式均匀地分布在水中，称为染 料的分散。
该体系称为染料分散液或染料悬浮液。一 般是混浊、不透明的体系。
染料的分散必须在分散剂的作用下才能进 行，否则会因染料的重力而产生染料的沉 降，使体系分层。
阳离子染料属于此类 D上的阳离子基团通常为季铵离子（—
N+HR1R2） X一般为氯离子（Cl-）
二、染料的溶解
概念
当染料投入水中，染料晶体结构因受水分 子的极性作用而遭到破坏，染料能以单分 子态与水化合而均匀地分布在水中，称为 染料的溶解。
该体系称为染料溶液。一般是澄清、透明 的体系。
胀纤 性维 不结 同构
不 同 ， 吸 湿 溶
常用纺织纤维的回潮率
纤维
棉 麻 羊毛 蚕丝 粘胶纤维 涤纶 腈纶 锦纶 维纶
回潮率(%)
20℃,65%RH
20℃,95%RH
7.5
24~27
7~10
23~31
16
22
9~10
36~39
12~14
25~30
0.4~0.5
0.6~0.7
1.2~2.0
1.5~3.0
使带电离子均匀分布
（二）界面动电现象和动电层电位
作用结果：
带有与纤维表面电荷电性相反的 离子，其浓度随着与纤维表面的 距离增加而逐渐降低，直到和染 液深处一样
带有与纤维表面电荷电性相同的 离子，其浓度随着与纤维表面的 距离增加而逐渐提高，直到和染 液深处一样
分子型染料 阴离子型染料 阳离子型染料
nD Dn nD- DnnnD+ Dnn+
四、染料的聚集
影响聚集的因素
凡是不利于染料溶解的就利于染料的聚集 控制染料的聚集对染料上染极为重要
第三节 纤维在染液中的状态
一、纤维的吸湿和溶胀 二、纤维在染液中的电现象及其对 染色的影响
概述
纤维投入染液后，形态、性质发生变化 对染色影响最大的是
阴离子型染料电离后，母体带上负电荷
D N a电 离 D N a
直接染料、活性染料、酸性染料、可溶性还原染料属于此类 D上的阴离子基团通常为磺酸基（—SO3-）、硫酸酯基（—
OSO3- ）、羧基（ —COO- ）等
一、染料的电离
阳离子型染料电离后，母体带上正电荷
D X 电 离 D X
第二节 染料在染液中存在的基本形式
染料的电离 染料的溶解 染料的分散 染料的聚集
概述
染色是以水为介质的染液中进行的，所 以染色前必须先将染料配制成染液。
配制染液的过程较为复杂，不同结构的 染料发生不同的变化，包括：
染料的电离 染料的溶解 染料的分散 染料的聚集
一、染料的电离
离子型染料在水溶液中会发生电离，从而使染料母体 带上电荷
纤维在染液中的吸湿溶胀 纤维在染液中的电现象
一、纤维的吸湿和溶胀
特点:
发生在无定形区 溶胀异向性 各种纤维结构不同，吸湿溶胀性不同
吸湿性好，溶胀大，孔隙大，利于染色 染色前通常对纤维进行温水浸渍或汽蒸处理
一、纤维的吸湿和溶胀
发 生 在 无 定 形 区
一、纤维的吸湿和溶胀
溶 胀 异 向 性
否则，将会出现色差或色花
染色色牢度的概念
即：色泽坚牢度 指染料在纤维上固着力和稳定性的大小
染料在纤维上固着力和稳定性越大，染色 色牢度越高
否则，将会出现褪色或变色
色泽鲜艳度的概念
即：色泽的饱合度或纯度 指色泽中染料光谱色含量的大小
色泽中染料光谱色含量越大，色泽越鲜艳 否则，色泽萎暗
三、染料的分散
影响分散液（悬浮液）稳定性因素
粒子细化：<2μm 越小，越稳定 分散剂的性质及用量：分散作用强，用量
大，稳定 分散液的温度：低，稳定 要及时配制
四、染料的聚集
概念
电离后的单离子染料或溶解后的单分子染 料又可能聚集在一起，形成染料和聚集态， 这一过程称为染料的聚集。
染料的聚集是染料溶解的逆过程。
第二章 染色基本原理
第一节 染色的概念 第二节 染料在染液中存在的基本形式 第三节 纤维在染液中的状态 第四节 染色的基本过程 第五节 染色牢度及其测定
本章要求掌握的内容
1、染色的概念 2、双电层的概念 3、亲和力的概念 4、染色速率的概念 5、上染速率曲线 6、中性电解质对染色的作用 7、匀染的概念
3.5~5
8~9
4.5~5
10~12
二、纤维在水溶液中的电现象
（一）纤维在染液中带电的原因 纤维与染液接触时，在纤维表面通常会
带有一定量的电荷。在中性或碱性条件 下，纤维表面一般带负电荷。 原因：
纤维中羧基、磺酸基等或纤维氧化生成的 羧基发生电离
纤维在染液中吸附带负电的粒子，如OH 纤维的介电常数<染液的介电常数
（一）纤维在染液中带电的原因
两性纤维所带电荷 与当液PH值有关
PH>等电点，纤维带负电荷 PH<等电点，纤维带正电荷 PH=等电点，纤维呈电中性
（二）界面动电现象和动电层电位
1、染液中带电离子所受的力 纤维表面电荷的静电作用力
电性相反时，为引力 电性相同时，为斥力
自身运动和染色时搅拌的作用
第一节 染色的概念
染色的概念 上染过程的几个阶段
染色的概念
染色是指染料从染液中自动地转移到纤 维上，并在纤维上形成均匀、坚牢、鲜 艳色泽的过程。
主要指标
染色色泽的均匀性 染色牢度 鲜艳度
染色均匀性的概念
即：色泽均匀性 指染料在纤维上的分布的均匀程度
染料在纤维上分布越均匀，染色均匀性越 好
染料的溶解度一般用每升水中所溶解染料 的克数表示（g/L）。
二、染料的溶解
影响染料溶解度的因素
染料结构：离子型染料溶解度高，分子型染料 溶解度低
相对分子质量大小：大，溶解度低 PH值：利于电离，则利于溶解 温度：T提高，利于溶解 加入助剂
尿素、表面活性剂等助溶剂，使溶解度提高 中性电解质，使溶解度降低