还原染料染色
还原染料染色原理
还原染料染色原理还原染料是指在碱性条件下被还原而使纤维着色，再经氧化，在纤维上恢复成原来不溶性的染料而染色，用于染纤维素纤维; 将不溶性还原染料制成硫酸酯钠盐，变成可溶性还原染料，主要用于棉布印花。
原理还原染料不溶于水，染色时要在碱性的强还原液中还原溶解成为隐色体钠盐才能染上纤维，经氧化后，恢复成不溶性的染料色淀而固着在纤维上，一般耐洗、耐晒坚牢度较高。
例如士林蓝等。
主要用棉、涤棉混纺织物染色；维纶亦可上色；在丝绸行业中，用于人丝、人丝·人棉交织，真丝绸拔染印花。
还原染料染色过程还原染料染色时，可采用浸染，卷染或轧染。
一般纱线及针织物大都用浸染，机织物大都用卷染和轧染，一般都包括下述四个基本过程。
染料还原染料的还原过程，也就是还原染料隐色体的生成过程，一般都是在碱性介质中进行的。
在还原染料的分子结构中都至少含有两个羰基（=C=O），它们在强的还原剂连二亚硫酸纳（俗称保险粉）的作用下，羰基被还原成羟基（－OH）。
保险粉化学性质非常活泼，在碱性条件下即使温度很低，也可产生较强的还原作用，从而使还原染料被还原为隐色酸。
Na2S204 + 2H2O －→ 2NaHSO3 + 2[H]2=C=O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH反应中生成的羟基化合物就是染料的隐色酸，它也和染料一样不溶于水，但可溶于碱性介质中，成为隐色体钠盐溶液。
由于隐色体钠盐不常呈现染料原有的颜色，故被称为隐色体：≥C-OH + NaOH－→≥C－ONa + H2O在用保险粉-烧碱法进行染料还原溶解时，应掌握好烧碱、保险粉的用量和还原温度，才能使染料正常还原，否则会使染料产生过度还原或水解以及分子重排等不正常的反应，致使染液破坏，色泽萎暗，染色牢度降低。
还原染料经保险粉、烧碱还原溶解成隐色体钠盐后，即对纤维素纤维产生直接性，先吸附于纤维表面，然后再向纤维内部扩散而完成对纤维的上染。
由于染液中含有大量电解质，对纤维的直接性较大，故上染纤维的速率较快，染料的移染性能较差，往往不易染匀。
还原染料染色—还原染料的染色方法及其工艺
一、隐色体染色法
隐色体染色法是将染料预先还原成隐色体钠盐溶液，在 染浴中被纤维吸附、上染，然后经过氧化、皂洗的染色方法 。广泛应用于纱线，针织品的染色。
2、工作液组成
悬浮液：
还原染料 X 分散剂 0.5-1.5g/L 渗透剂 1-2g/L 防泳移剂 适量
还原液：
烧碱 16－20g/L 保险粉 16－20g/L 染液或食盐 适量
还原染料的染色方法及其工艺
3、工艺条件： 1）浸轧染液：一浸一轧或二浸二轧、轧余率60-70%、 T﹤40℃ 2）浸轧还原液：一浸一轧、 T﹤30℃ 3）汽蒸：102-105℃×30S
还原染料的染色方法及其工艺
2）染色方法的选择：染色方法选择的依据是隐色体溶液
性质、对纤维亲和力的大小及染料的扩散性能等。
§隐色体聚集倾向大的染料
•对纤维的亲和力高
•需在较高的烧碱中溶解 •扩散性能差，需用较高温度的染色
甲法染色
•不加盐促染
§隐色体聚集倾向小的染料
•对纤维的亲和力低 •可适当降低烧碱浓度
缺点：此法操 作比较麻烦， 匀染性和透染 性较差，常出 现“白芯”现 象，故宜选用 匀染性较好的 染料。
一、隐色体染色法
（一）工艺流程 染料预还原→浸染或卷染→水洗→氧化→水洗→皂洗→水洗
（二）工艺说明 1、染料还原方法的选择
在进行染料预还原时应根据染料的性能选择适当的还原 方法，对于还原速率低，染料隐色体溶解度高，在高浓度保 险粉和烧碱条件下不易发生副反应的染料，可选用干缸还原 法还原；反之，应选用全浴还原法还原。
还原染料染色—可溶性还原染料染色
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§工艺条件： 染色温度 根据染料直接性、匀染性及溶解度而定，直接性较小染料， 为提高上染百分率，宜采用低温染色，一般为20～30℃； 直接性较大、溶解度较差的染料，为获得匀染效果，应采用 较高温度染色，一般为60～80℃。 显色温度 根据氧化显色性能确定，容易氧化且速度快者，宜采用冷显 色，反之应采用热显色(50～90℃)
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§处方组成
染液：
染料
X
纯碱
1-2g/L
食盐
10- 25g/L
亚硝酸钠 4g/L
表面活性剂 1g/L
显色液：
硫酸 20-40g/L 元明粉 5g/L
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§各助剂的作用： 1）纯碱：可抵抗酸性物质对染料的影响，提高染液的稳定 性，一般用量为1～2g/L。 2）食盐：起促染作用，用量根据染料的直接性、溶解度、 染色浓度等决定，一般用量为10～25 g／L。 3）亚硝酸钠：显色用氧化剂。 4）扩散剂：增进染液的渗透性，提高匀染性。 5）硫酸：显色用酸 6）元明粉：防止染料的溶落
还原染料染色
可溶性还原染料概述及染色性能
可溶性还原染料概述
可溶性还原染料又称印地科素染料，是还原染料隐色体的硫 酸酯钠盐或钾盐(即隐色酯)，能直接溶于水，对纤维素纤维 有直接性。染料上染后在酸和氧化剂的作用下显色，在织物 上转变成相应的不溶性还原染料而固着。
溶蒽素（稠环酮类还原染料制成）尾注以I，
对纤维素纤维和蛋白质纤维都能上染，还可用于涤棉混 纺织物的热溶染色。
可溶性还原染料的染色性能
1、溶解度： 结构中含有水溶性基，能直接溶于水，溶解度与染料所含 的水溶性基团的多少及水溶性基团所占分子的比例大小有 关。水溶性基团越多，所占的比例越大，溶解度就越大。 2、亲和力： 由于在染料分子含有水溶性的硫酸酯基，使染料和纤维间 的共轭效应和生成氢键的能力减弱，亲和力低。
实验七 还原染料染色
实验七 还原染料染色一、实验目的掌握还原染料还原和染色（浸染和轧染）的一般方法。
二、实验原理还原染料是一类非水溶性染料，主要用于纤维素纤维的染色，其分子中不含有水溶性基团，但含有两个或两个以上的羰基，能在碱性条件下被强还原剂还原成水溶性的隐色体钠盐而上染纤维。
上染纤维后，再经氧化处理，使染料恢复为非水溶性的色淀固着在纤维上，染色反应过程如下：C=O [H],[OH -]C O-[O]C=O染料 还原为隐色体后上染纤维 氧化后恢复为染料还原染料还原为隐色体后，与直接染料上染纤维素纤维相似，对纤维有很高的直接性，其直接性的来源，目前还没有充分的理论解释，但一般认为是范德华力和氢键所致。
因还原染料分子结构大，芳环共平面性好，对纤维素纤维的亲和力较大，因此初染率较高，移染性较差，易产生染色不匀的现象。
还原染料还原为隐色体，常用的还原剂是保险粉（连二亚硫酸钠，Na 2S 2O 4）。
在碱性条件下保险粉具有很强的还原能力，还原反应如下：C=O + Na 2S 2O 4 + 4 NaOH 2 Na + 2Na 2S 2O 3 + 2H 2O2 C O 还原染料的还原操作有全浴法和干缸法两种方法。
全浴还原主要用于还原速度较快、隐色体溶解度较小或容易过度还原的染料品种。
干缸还原采用高浓度还原剂对染料进行还原，适用于还原速度较慢的染料。
还原染料不同品种之间的还原性能差异很大，具体染料使用何种方法进行还原应查阅还原染料的应用资料。
还原染料可以采用浸染或轧染方法进行染色。
浸染方法采用隐色体染色工艺，先将染料还原，配制成隐色体溶液，然后上染纤维。
为了获得较高的匀染性和上染率，根据各染料适宜的染色温度，浸染方法可分为甲、乙、丙和特别法四类。
常用的是前三类方法。
其中，甲法染色温度较高，60～65℃，适用于隐色体对纤维亲和力高，容易聚集的染料；丙法染色温度较低，30～35℃，适用于亲和力较低，聚集倾向较小的染料；乙法染色温度为50～55℃，介于上述两者之间。
还原染料染色方案
还原染料染色方案引言还原染料是一种常用的染色剂，其柔软的颜色和良好的亲和力使它成为纺织工业和纺织艺术中的重要材料。
本文将讨论还原染料的染色方案，以帮助读者了解还原染料的应用和操作流程。
一、还原染料的特点1.亲和力强：还原染料能够与纤维的氧化剂相互作用，形成稳定的化学键，从而实现染色效果持久。
2.颜色鲜艳：还原染料具有艳丽的色彩，可以通过混合和配比来调配出不同的色调。
3.环境友好：与传统染料相比，还原染料在染色过程中生成的废水和废料对环境影响较小。
二、还原染料染色方案还原染料的染色方案根据不同纤维材料和染色效果的要求而有所差异。
下面将介绍一种常用的还原染料染色方案。
1. 准备工作在开始染色之前，需要进行以下准备工作：•准备材料：还原染料、纤维材料（如棉布、羊毛）、染色助剂（如盐酸、碱液）、水。
•准备设备：染色缸、加热设备（如加热板、炉灶等）、搅拌器、PH 计。
•准备环境：选择通风良好的地方进行染色，避免染料和染色助剂的刺激。
2. 执行步骤下面是还原染料染色的基本步骤：•步骤1：将纤维材料洗净，以去除表面的尘埃和污垢。
•步骤2：准备染色缸，并向其中加入适量的水。
•步骤3：加入适量的盐酸或碱液，以调整染液的pH值。
•步骤4：添加适量的还原染料，并充分搅拌，使染料充分溶解。
•步骤5：加热染液至适宜的温度，并保持恒温。
•步骤6：将纤维材料放入染液中，并充分搅拌，使染料均匀渗透。
•步骤7：控制染色时间，根据染色深浅的要求进行调整。
•步骤8：取出纤维材料，用清水洗净并脱水。
•步骤9：进行后处理，如定型、漂洗和烘干等。
3. 注意事项在进行还原染料染色时，需要注意以下事项：•安全操作：遵守相关操作规范，避免直接接触染料和染色助剂，以免对皮肤和呼吸系统造成伤害。
•控制染色条件：根据染料的要求，控制染色液的温度、浓度和pH值，以保证染色效果的稳定性和一致性。
•环境保护：在染色过程中注意废水和废料的处理，采取环境友好的措施，减少对环境的污染。
还原染料的染色办法及工艺
• 2、工艺流程
染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化 （4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道） →冷水洗（1道）→上卷
（三）还原染料隐色体卷染法的工艺实例
3、染色处方
• 染液组成
– 还原蓝RSN（53%） 1560g
• 根据“染料扩散性能测试样卡”（渗圈标 样）评定等级。5级最好，1级最差。
二、还原染料悬浮体轧染
• 优点
– 可以克服隐色体染色的初染率高和移染性能低 的缺点，不会有“白芯”现象。由于悬浮体对 纤维无亲和力，均匀分布在纤维与纱线的表面， 还原后隐色体可向内扩散，具有较好的匀染性 和透染性，改善“白芯”现象。
– 对染料的适应性较强，不受染料上染率不同的 限制，因此上染率不同的染料可拼染。产量高、 质量好。
10~15min
• 还原黑BB
– 有效氯15g/L的NaClO，室温，10~15min
4、皂煮工艺
• 皂煮条件
– 3~5g/L肥皂和3g/L纯碱，95℃，5~10min
卷染
• 应用较少普遍 • 适于小批量、多品种生产，劳动生产效率低 • 近年来改进
– 减小染浴容量 – 自动调向 – 自动调速以降低织物张力 – 加盖密封 – 外套钢筒 – 高温高压染色
卷染
• 卷染大多数可用全浴法 • 特别法I的染料宜用干缸法 • 匀染性好 • 染色过程中应追加保险粉 • 染色在45~60min内完成。 • 浴比为1:3~1:5 • 氢氧化钠和保险粉浓度较高。
卷染
• 氧化剂氧化工艺流程 染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化 （4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道）→ 冷水洗（2道）→上卷
还原染料染色—还原染料的主要性能及其分类
还原染料的分类及主要性能
2、亚胺类蒽醌还原染料 §这类染料在热碱溶液中也容易发生水解，应采用低温 低碱条件染色。 §性能优良，多为橙色到紫色，其中黄和红色品种易发 生光敏脆损。
还原橙6RTK
还原染料的分类及主要性能
3、杂环蒽醌类还原染料 蒽醌环间用N、O、S等原子组成杂环相连的染料，称为杂环 蒽醌类还原染料。 咔唑类：对纤维具有较高的亲和力，色泽鲜艳、匀染性好、 染色牢度优良。
还原蓝RSN
还原蓝BC
还原染料的分类及主要性能
黄蒽酮和芘蒽酮类： 这类染料的色泽大多是黄色和橙色。黄蒽酮（还原黄 G）及其 衍生物大部为黄色，芘蒽酮（还原金橙 G）及其衍生物大部分 为橙色。还原黄G是最易还原且还原速率快的一只染料，染色 性能良好，耐漂牢度较好，耐晒牢度中等。芘蒽酮类染料的严 重缺点是染色物有光敏脆损现象。
还原染料概述
◆优点： 色谱较齐全，色泽鲜艳，染色牢度好，尤其是耐洗和 耐晒牢度 ◆缺点： 价格贵，缺少红色品种 染色工艺较复杂 某些染料（黄、橙色）有光敏脆损现象 ◆应用对象：
主要用于棉织物及涤棉混纺织物
还原染料的分类及主要性能
一、蒽醌类还原染料 以蒽醌或其衍生物合成的以及具有蒽醌结构的染料。蒽
还原染料的分类及主要性能
靛蓝的缺点可以通过卤化的方法得到改善。卤化后的靛蓝 色泽比较鲜艳明亮，而且，染料卤化后，提高了染料隐色 体钠盐对纤维素纤维的直接性。其中最突出的是还原蓝 2B，由于色泽鲜艳和坚牢度优越，在染色和印花中应用 较多。
还原蓝2B
还原染料的分类及主要性能
2、硫靛及其衍生物 这类染料大部分都是红色，与靛蓝一样，硫靛本身色
还原染料的分类及主要性能
靛系还原染料
这类染料不仅指靛蓝及其衍生物，还包括硫靛及其衍生物
还原染料的染色方法及工艺
还原染料的染色方法及工艺1. 引言还原染料是一种常用的染料类型，其染色方法和工艺直接影响着染色效果的稳定性和色牢度。
本文将介绍还原染料的染色方法及工艺，帮助读者更好地了解和掌握染色技术。
2. 还原染料的特点•还原染料是一种易溶于水的有机染料，具有良好的亲水性。
•还原染料在还原剂的作用下可以还原成无色或浅黄色的溶液，而在氧化剂的作用下则恢复为有色状态。
•还原染料具有较低的温度要求，适用于染色温度相对较低的织物材料。
3. 还原染料染色方法还原染料的染色方法通常包括以下几个步骤：3.1 准备工作在进行染色之前，需要进行以下准备工作： - 确定染色织物的种类和特性，选择适合的还原染料。
- 准备好所需的还原剂、助剂和染色设备。
3.2 预处理首先，将织物进行预处理，包括洗涤、除杂、酶处理等。
预处理可以去除织物表面的污垢和杂质，提高染色效果。
3.3 染色溶液的配制根据染色物质的比例和染色效果要求，将还原染料、还原剂、助剂等按照一定比例加入到溶液中进行配制。
通常还原染料与还原剂的配比为1:2或1:3，根据具体情况可以进行调整。
3.4 染色过程染色过程包括以下步骤： - 将织物和染色溶液放入染色槽中，并加热至适当温度。
- 控制染色时间，使染料充分与织物接触和渗透。
- 定时搅拌或机械搅动，加速染料的渗透和分散，提高染色效果。
3.5 后处理染色完成后，需要进行后处理来固定染料和提高色牢度。
后处理包括冷却、清洗、漂洗、干燥等步骤。
4. 还原染料的工艺控制在还原染料的染色过程中，需要注意以下几个关键工艺参数的控制：4.1 温度控制染色温度是影响染色效果的重要因素。
较高的温度可以加快染料与织物的反应速度，但过高的温度可能会损害织物的结构。
因此，在实际染色过程中应根据织物材料选择合适的温度，并严格控制染色槽内的温度。
4.2 pH值控制还原染料在酸性和中性条件下染色效果较好，而在碱性条件下则容易发生还原剂的不稳定性。
因此，染色过程中需要根据染料的特性调节溶液的pH值，通常采用酸性或中性条件进行染色。
还原染料的染色过程
– 甲特法：烧碱用量为甲法的150%，保险粉用量及染色 温度与甲法相同，适用于隐色体聚集倾向大、初染速 度高的染料。 – 特别I法：主要用于硫靛结构的、还原速率特慢的染料， 除还原桃红外，还有红青莲RH、RRN等。还原温度较 高（70~80℃），用干缸还原，染色温度接近乙法。 – 特别II法：又称黑色法，适用于黑色还原染料品种，还 原温度60℃，还原时间20~30min。染灰色时可按甲法 染色，染黑色时按特别法II。染色过程是60℃染15min， 在15min内升温至80℃，续染45min。
• 需要解决的问题：匀染性
– 加入骨胶、平平加O等匀染剂，否则易产生色差、色 花和环染等疵病
(二) 隐色体染色方法
• 由于各还原染料隐色体具有不同的性能。
因而需采用不同的染色方法：
– 甲法 – 乙法 – 丙法 – 甲特法 – 特别法I、II
1、甲法
• 此类染料的分子结构较复杂，隐色体的聚集倾向
较大，亲和力较高，扩散性能差，要在较高的染 色温度(60℃左右)下和较高烧碱浓度下染色，不 加促染剂。 • 这类染料的匀染性较差，染色时可用缓染剂。如 平平加O、牛皮胶等
还原条件
• 在碱性中，保险粉按下式反应放出电子，染料接 受电子被还原成隐色体：
• 烧碱和保险粉用量随染色方法、染料种类、染色 浓度而异。
保险粉稳定的条件
（影响还原剂好坏的因素） • 1、保证保险粉不受外界影响，防潮、防光、防 爆、防酸 • 2、还原温度不易过高
– 保险粉消耗多。∵染色时，染液温度越高，循环速度 越快，接触空气机会越多，保险粉分解损耗越多。实 际上大部分保险粉是被空气氧化和自身分解而消耗的。 – 发生过度还原现象
1:3~1:6
0.3以下 7~8 3~5 0~6 6~20 3~5 —
还原染料的染色方法及其工艺
还原染料的染色方法及其工艺还原染料是一种特殊的染色方法，它能够将已经染色的织物恢复到原始的颜色。
这种染色方法常常用于修复古老的织物或艺术品，以使其恢复原有的美观和价值。
下面将介绍还原染料的染色方法及其工艺。
还原染料的染色方法主要包括两个步骤：还原和染色。
还原是指将已经染色的织物中的染料还原到无色或较浅的颜色。
染色是指将还原后的织物重新染色，以恢复原有的颜色或达到期望的颜色效果。
在进行还原染料的染色方法时，首先需要准备一些基本的材料和工具。
这些包括还原剂、染料、盐、碱、温水、热水、容器、搅拌棒等。
还原剂是实现还原的关键，常用的还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠等。
染料的选择可以根据需要恢复的颜色来确定，可以使用天然染料或合成染料。
接下来，进行还原染料的染色工艺。
首先，将织物放入温水中浸泡一段时间，以使织物充分湿润。
然后，将织物放入含有还原剂的盐溶液中，搅拌均匀，保持一定的温度和时间，使还原剂充分与染料反应。
在此过程中，还需要根据需要调整溶液的酸碱度，以促进染料的还原和染色效果。
完成还原后，织物就可以进行染色了。
将染料溶解在热水中，然后将还原后的织物放入染料溶液中浸泡，搅拌均匀，保持一定的温度和时间。
在染色过程中，可以根据需要调整染色时间和温度，以达到理想的染色效果。
染色完成后，将织物取出，用清水冲洗，直至洗净为止。
最后，晾干或烘干织物，即可完成还原染料的染色过程。
还原染料的染色方法及其工艺是一种复杂而精细的工艺，需要严格控制各个环节的条件和参数。
在实际应用中，还需要根据不同的织物和染料进行调整和优化，以达到最佳的染色效果。
此外，还要注意安全使用化学物质，避免对环境和人体造成伤害。
还原染料的染色方法及其工艺是一种重要的修复和保护古老织物的手段。
它能够将已经染色的织物恢复到原始的颜色，并使其焕发出新的生命力。
通过掌握和应用还原染料的染色方法及其工艺，我们可以更好地保护和传承人类宝贵的文化遗产。
第五章--还原染料染色
第五章 还原染料染色5-1 概 述一 还原染料结构特点与性能还原染料无水溶性基团，很少有亲水性基团；分子中含有二个或二个以上的羰基，无偶氮基。
优点：染色坚牢度好、染浓色时摩擦牢度稍差；染料色谱齐全、色泽鲜艳；耐日晒。
缺点：染料价格高、染色成本高、染色过程复杂、不易控制，少数黄、橙、红、绿色染料存在光敏脆损现象。
二 染色过程中染料的变化还原染料上染过程－ 还原→上染→氧化→皂煮。
还原染料在还原剂的作用下，染料分子中的羧基接受电子被还原成醇式并在碱的作用下成为可溶性的醇式的钠盐。
OH=COH C ONa C ONaOO [H +][OH -][O]C=O D C OH -+DC O -Na+在这一过程中染料的溶解性亲和力颜色发生系列变化：还原染料隐色酸隐色体溶解性：不溶不溶溶亲和力：无无有颜色：靛族深浅蒽醌浅深兰色无色①C=O为吸电子基团，还原后失去；②C-C自由转动，因平面性破坏导致共轭体系双键减少，为浅色效应。
①还原后，共轭体系联贯；②氧负离子供电效应，强化共轭效应，有利于分子极化，产生深色效应，亲和力增大。
5-2 还原染料的还原机理和染色性能一染料的还原和溶解还原染料的还原性能：染料还原电位、还原剂、还原速率、隐色体稳定性。
（一）染料的还原性能还原程度的难易：隐色体电位还原速率的快慢：半还原时间1 还原难易与其隐色体电位①隐色体电位－将一定浓度的染料用保险粉和烧碱溶液还原成隐色体，在一定条件下，用氧化剂赤血盐滴定，染料被氧化开始析出时所测得的铂电极和饱和甘汞电极间的电动势（P108图5-1）。
②隐色体电位含义－还原染料隐色体被氧化至开始析出染料时的电位，非热力学意义上的标准还原电位。
③隐色体电位意义－隐色体电位为一负值，其负值越大，还原倾向越小（越难还原）；反之越容易还原。
染料的隐色体电位是选择适当还原剂的重要依据。
2 染料的可还原性－①环上含吸电子基，则易被还原，如靛系（硫靛、四溴靛蓝）及黄蒽酮还原染料的隐色体电位绝对值较小；②染料分子中苯环结构较多的难还原；③苯环上含供电子基，难还原，如多苯核稠环蒽酮（芘蒽酮等）和氨基蒽酮类染料的隐色体电位绝对值较高。
染整原理教材第三节还原染料染色
还原染料的应用范围
还原染料广泛应用于纺织、印染、皮革等行业，可用于染色棉、麻、丝、毛 等天然纤维以及合成纤维。
还原染料的染色原理
还原染料的染色原理是通过染料分子的还原作用与纤维发生化学反应，在纤 维上形成稳定的染色结合物。
还原染料染色的工艺流程
1
染料配方
根据染色的需求，选择合适的还原染料及其他助剂，并制定配方。
3 安全操作
在染色过程中要注意安全操作，避免直接接触染料和还原剂，以防止对人体的伤害。
2
染色操作
将染料和纤维充分混合，控制染料的温度、时间和染色浴的浓度。
3
染后处理
将染色后的纤维进行清洗、漂白、干燥等处理，使染色效果更加稳定和美观。
还原染料染色的注意事项
1 选择适当的还原剂
不同纤维对还原剂的选择有不同要求，需要根据纤维类型选择合适的还原剂。
2 控制染色条件
染色温度、时间和染液浓度等条件的控制对染色效果和产Fra bibliotek质量有重要影响。
染整原理教材第三节还原 染料染色
染色的基本原理：介绍染色的基本概念和原理，为后续内容做铺垫。
还原染料的概念
还原染料是一种特殊的染料类型，其分子中含有还原基团，可以通过还原作 用与纤维发生化学反应，实现染色。
还原染料的结构和特点
还原染料的分子结构通常由芳环、氨基和还原基团组成。其特点是色彩鲜艳、 亮度高、对光稳定性好。
第四节还原染料染色
第四节还原染料染色还原染料染色●还原染料不溶于水，是颜料●没有水溶性基团，很少有亲水性基团，尤其是蒽酮结构的还原染料●还原染料色泽鲜艳，色谱齐全，各种牢度一般比较高，尤其是耐日晒、耐洗色牢度为其他染料所不及颜色以蓝、紫、绿、橄榄、灰为主黄橙色较少，且多有光敏脆损现象浓艳红色少，但色光不如冰染料鲜艳●其染色过程特殊之处：●（1）其共轭体系中的羰基，在碱性条件下还原，染料便成为可溶于水的、对纤维有亲和力的隐色体钠盐，简称隐色体；●（2）染着在纤维素纤维上的隐色体钠盐，再经过氧化，便恢复成为不溶状态的染料色淀而固着在纤维上●其上染过程是氧化—还原过程●染色方法较复杂，流程长，价格比较昂贵，所用的还原剂，如保险粉价格比较高●采用隐色体上染，颜色无法及时控制●部分染料在日晒过程中，染料起到催化作用，纤维发生光氧化脆损●日益受到棉用活性染料的挑战应用范围●适合纤维素纤维的染色，主要是棉，包括针织品、机织物、纱线●涤/棉、锦/棉、维尼龙/棉等混纺织物的一浴同色染色●还原染料具有优良的耐还原性的这一特性，可用来制造活性染料地染和还原染料防拔印花的高级纺织品、涤棉混纺色织物的先染工艺(筒子纱染色)和涤/棉混纺织物的高牢度印染●如今直接染料、活性染料和还原染料激烈竞争●可替代分散染料染聚酯●不能用于蛋白质，还原体系为碱性环境一、还原染料的还原机理与染色●还原染料不溶于水，不可能在水中上染纤维，只有在碱性条件下，用还原剂将染料中的羰基还原为可溶性的隐色体钠盐，隐色体对纤维有直接性，可以上染纤维。
●染料的还原最常用的还原剂是保险粉，最常用的碱剂是烧碱1. 染料的还原(1) 还原机理●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：●还原染料最常用的还原剂是保险粉，即连二亚硫酸钠NaSO2 —NaSO2 ，一般商品为白色粉末，含有两个结晶水●保险粉化学性质很活泼：易溶于水，有很强的还原能力，受潮会被迅速氧化分解，甚至会燃烧起来发出火焰，遇酸剧烈分解，放出二氧化硫，所以储存要避光、防潮和密封●(2) 还原速率●还原的速率首先取决于染料分子结构●还原染料的还原是一个多相反应，染料的颗粒大小直接影响反应时固-水界面的接触面积的大小，影响反应的几率，所以会影响还原速率●温度温度升高，还原速率加快●要考虑保险粉的分解●染料的水解（如有酰按结构的染料）●浓度还原染料的还原速率与反应物的浓度有关，反应物浓度高，反应迅速●在实际生产中我们要重点考虑的是还原速率●它反映的是还原是否充分的问题●重要性：不同的工艺所需还原时间不同印花10秒悬浮体轧染几～几十秒浸染几十分钟工艺上还原时间大不样，分析还原速率非常必要实际生产中，采用保险粉为还原剂，它的还原能力很强，但对不同结构的染料还原充分所需时间不同●半还原时间：还原达到平衡浓度一半所需的时间●半还原时间越短，还原速率越快（3）还原方法●“干缸”还原——对还原速率低的染料，染色前将染料放在比较小的容器中，在染料、保险粉及烧碱的浓度相对比较高的条件下还原，然后再将隐色体钠盐的溶液加入染浴中●全浴还原——还原速率高的染料，直接在染液中还原，染料、保险粉及烧碱的浓度相对比较低（4）还原反应中的副反应●与空气中的氧反应反应迅速，氧化过程复杂，随温度提高分解加快2Na2S2O4 + 3O2+2H2O →4NaHSO4●结果：消耗保险粉；导致染浴PH值降低●在还原中，空气的氧与保险粉的反应比较迅速，大部分保险粉被空气氧化或自身分解消耗掉●加入烧碱还可以中和还原反应中的酸性产物，保持隐色体稳定●染色过程中，保险粉浓度不能低于一定值，否则染料就会被氧化析出克服办法：尽量使保险粉与空气少接触（如印花汽箱大排气）—在还原液中加一些还原性物质（硫化钠、糊精）采用性质稳定的、还原能力较强的还原剂：印花用雕白粉，二氧化硫脲2.染料隐色体的上染●上染过程与阴离子染料相似，首先通过范德华力和氢键等被纤维表面吸附，然后再向内部扩散，属于孔道扩散模型●特殊性：染浴的电解质浓度高，大部分的还原染料隐色体的共平面性好，对纤维的吸引力大，初染速度很高。
还原染料染色—还原染料的染色过程
还原染料的染色过程
四、隐色体氧化 还原染料隐色体上染纤维后，经氧化在纤维上转变为原来 不溶性的还原染料固着。
[O]
氧化方法 §水洗、透风氧化法 §氧化来自氧化法还原染料的染色过程
五、后处理 染料隐色体经氧化后，接着进行水洗、皂煮等处理。 1）皂煮的目的 去除织物表面的浮色，提高染色织物的湿处理牢度和摩 擦牢度，获得稳定的色光。 浮色：附着在纤维表面的不溶性染料颗粒。 2）皂煮工艺 一般为肥皂3～5g／L、纯碱2～3g／L、95℃以 上5 ～10min。
还原染料的染色过程
2干缸法：在较小液量中将染料还原的方法，又称小浴比 还原法。
§特点:先在另一较小的容器中进行还原，然后将还原好 的染料隐色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色。
§具有还原浴比小，烧碱、保险粉浓度相对较高，还原条 件相对剧烈的特点。
§适用于还原速率较慢，隐色体溶解度高的染料。
还原染料的染色过程
二、还原过程中的不正常反应
①过度还原 ②脱卤 ③分子重排 ④水解 ⑤结晶
影响上染率 色泽的纯正度 鲜艳度 色牢度
还原染料的染色过程
1、过度还原 原因：还原染料分子结构中羰基在正常情况下并不全部还原， 如果还原温度过高、烧碱和保险粉过量或时间过长，会发生过 度还原。
影响： 染物得色暗淡，严 重时染料丧失对纤 维的亲和力，氧化 后不能回复到原染 料。
三、隐色体上染
1、隐色体上染特点
§隐色体通过范德华力和氢键被吸附在纤维表面，然后向 内部扩散。
§具有两高一低的特点
隐色体对纤维亲和力高 染液中电解质浓度高， 促染明显
初染率高 平衡上染百分率高
染色温度低 染料的聚集倾向大、扩散性差
匀染性低（易产生色 差、色花、环染）
第三节 还原染料的染色方法及工艺
还原红FBB
还原紫2R 还原蓝RSN
乙法
甲法 甲法
还原橄榄T
还原红棕5RF 还原棕R
甲法
乙法 乙法
还原蓝2B
甲法
还原灰BG
乙法
3、氧化方法选择
• 氧化速率大的——水洗、透风氧化 • 氧化速率小的——水洗、氧化剂氧化 • 氧化剂氧化的方式和条件
– 为过硼酸钠2~4g/L，30~50℃，10~15min – 双氧水0.6~1g/L，30~50℃，10~15min – 重铬酸钠1~2g/L，醋酸2~4g/L，50~70℃， 10~15min
• 湿还原法——用于先染色后丝光
– 不经烘干 – 布面光洁，给色量稍低
2、烘干
• 烘干后的织物应先冷却，再进入还原液，
以免还原液温度上升，导致保险粉分解损
耗
• 织物进入还原液及还原汽蒸以前应严防水
滴
3、浸轧还原液
• 还原液温度：低温（30℃）
• 还原蒸箱：
– 进布处，用还原液封口，出布用水封口，目的：避免 与空气接触（∵易氧化,浪费保险粉 ） – 还原蒸箱温度：102~105℃
染物有“白芯”现象，宜选用匀染性较好的染料。
（一）一般工艺流程
• 染料预还原→浸染或卷染→水洗→氧化→
皂洗→水洗
（二）工艺说明
• 1、染料还原方法的选择 • 干缸法：高浓度保险粉和烧碱条件下不易发生副 反应的染料 • 全浴法
染料名称 还原方法 还原温度(℃) 染料名称 还原方法 还原温度(℃)
金黄RG
商品染料
粉状
• 商品染料 液状 • 均加有分散剂 • 使用时视具体情况补加或不加 粗粉状：需研磨 细粉状 超细粉状
悬浮体参考处方：
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2. 还原条件
还原染料在还原剂的作用下被还原，溶液是碱性时生成隐色体；溶液是酸 性时生成隐色酸。隐色酸在水中的溶解度很低，因而生成隐色酸是不利于 染色的，所以还原必须在碱性条件下进行。还原染料染色时常用的还原剂 是保险粉，保险粉在苛性碱（NaOH）条件下具有较强的还原能力，几乎 所有还原染料都可以用保险粉进行还原。烧碱使染料还原后生成隐色体， 并中和保险粉在还原过程中生成的酸性物质。在碱性条件下，保险粉按下 式反应放出电子，染料接受电子被还原成隐色体。若控制不当，会出现以 下不正常的还原现象： A.过度还原现象 过度还原现象： A.过度还原现象：还原染料分子结构中的羰基再正常情况下并不全部被还 原，如果还原液的温度过高或烧碱—保险粉的浓度过高，就会引起过度还 原。过度还原会使染料隐色体的直接性降低、色光发生变化，当碱不足并 继续过度还原，会导致染料丧失亲和力。 B.脱卤现象 脱卤现象： B.脱卤现象：分子中含有卤素基的染料，在高温下还原，容易发生脱卤现 象。从而改变色光，降低耐氯牢度。 C.分子重排现象 分子重排现象： C.分子重排现象：染料被还原后，若烧碱量不足，有些染料会发生重排。 分子重排后，即使再添加烧碱也难以恢复成正常的隐色体。 D.水解现象 水解现象： D.水解现象：酰胺结构的还原染料在温度升高和碱浓度较高的情况下发生 水解，使色光、染色性能和染色牢度发生变化。 E.结晶现象 结晶现象： E.结晶现象：如果染料隐色体的溶解度小，而浓度又过高，则有可能发生 隐色体的结晶和沉淀现象，因而不能进行正常染色。
三、主要实验仪器和染化料
仪器设备：染杯、量筒、温度计、刻度吸量 管、恒温水浴锅、电炉、烘箱或热定形机、 电子天平、小轧车等； 染化料：纯棉漂白织物、聚氯乙烯薄膜，还 原蓝RSN、还原桃红R、还原金黄RK、还原 艳绿FFB、太古油、NaOH、保险粉、氯化钠、 扩散剂NNO等。
四、实验操作步骤
（一）还原染料隐色体浸染 1.实验处方和工艺条件 染色方法 染料名称 染料（对织物重）/% 红油（太古油） NaOH/gL-1 85%保险粉/gL-1 NaCl/gL还原温度/0C 染色温度/0C 染色时间/min 浴比 全浴50—60 60±2 45 1:50 甲 还原蓝RSN 2 4—5滴 15 15 乙 还原桃红R 2 4—5滴 9 12 10 干缸80 50±2 45 1:50 丙 还原金黄RK 2 4—5滴 7.5 10 20 干缸45 30±2 45 1:50
4.悬浮体染色法 4.悬浮体染色法
悬浮体染色法是把超细粉状态的还原染料均匀地浸轧到纤维表 面上，再经浸轧碱性还原剂，使附着在纤维表面的染料还原溶 解而扩散入纤维内部，固色在纤维内部。悬浮体染色法可使染 料渗透较深、匀染性较好，不受染料上染率不同的影响，可改 善环染现象，对原织物染色尤为适宜，但要求还原染料磨得很 细——达到超细粉状态（基本上没有超过2m粒径的大颗粒， 绝大部分在0.5－1m间），否则易产生色斑。
3.还原染料隐色体的方法 3.还原染料隐色体的方法 还原染料隐色体染色时，根据染料缔合程度、亲和力、扩散 性能以及染色过程中隐色体的稳定性等方面的因素（染色温 度、NaOH和保险粉的用量不同），染色方法可分为甲法、 乙法、丙法三种。 甲法： 甲法：又叫热染法、IN法。适用于结构较复杂的染料，隐色 体的聚集倾向较大，亲和力较高，扩散性能差，要在较高的 染色温度（60℃左右）和较高烧碱浓度下染色，不加促染剂， 可用缓染剂。 乙法： 乙法：又叫温热法、IW法。这类染料的性能介于甲法和丙法 染料之间，在较低温度（45～50℃）和较低的烧碱浓度下染 色。在染中、深色时适量加点促染剂。 丙法： 丙法：又叫冷染法、IK法。适用于分子结构较单（如酰氨基 蒽醌类，在较高温度和强碱介质中易水解），亲和力较低， 扩散性较好的染料，可在较低温度（25～30℃）和碱浓度的 条件下染色，染色时要加促染剂。
还原染料染色
一、实验目的
1.掌握还原染料隐色体染色的基本方法及工 艺过程。 2.加深对还原染料性能的认识。 3.了解还原染料的还原溶解过程。
二、实验原理
1.染色特点及机理 还原染料分子中不含水溶性基团，故不溶于水；染料分子结构大，芳环 共平面性好，对纤维素纤维的亲和力较大，因此初染率较高，移染性较 差，易产生染色不匀的现象；主要用于棉、粘胶等纤维的染色，染色方 法主要有隐色体染色法（浸染法）和悬浮体染色法（轧染法）；染色织 物的湿处理牢度很好，多数染料具有较高的耐日晒牢度，是目前各类商 品染料中应用很广的高档染料。还原染料分子中至少含有两个处于共轭 体系中的羰基，在还原剂的作用下被还原成具有烯醇结构的隐色酸，隐 色酸可溶于碱性溶液中而被纤维吸附；吸附在纤维上的隐色体（染料的 可溶性钠盐）在酸和氧化剂的作用下又恢复到原来不溶于水的羰基（醌 体或酮体）状态，固着在纤维内部。还原染料隐色体上染纤维素纤维以 阴离子形式通过与纤维之间的范德华力和氢键等力被吸附在纤维表面， 然后再向纤维内部扩散。
（一）还原染料隐色体浸染
2.染液配制： 2.染液配制： 染液配制
干缸法： 干缸法：称取染料→加入烧杯中→加太古油→调匀→加少量水→调匀→ 加入2/3的NaOH和保险粉→加入1/3的水→在规定温度下干缸还原10～ 15min→加入剩下的1/3NaOH和保险及2/3的水→即配成染浴。 全浴法：称取染料→加入烧杯中→加太古油→调匀→加少量水→调匀→ 全浴法 加保险粉、NaOH→ 加规定的水→在规定温度下，全浴还原10～ 15min→即为染浴
3.染色步骤： 3.染色步骤： 染色步骤
将染液调到染色温度→投入织物→染色10～15min→加入1/2NacL→ 再染10－15min→加入剩于的1/2 NaCl→续染10～15min→取出织物→均 匀挤干→摊开放在空气中氧化15min→水洗→皂煮（肥皂2 g.L－1、纯碱2 g.L－1、浴比1：30，95℃，10min）→水洗→晾干→贴样。 备注：还原染料染色后都要皂煮处理，皂煮目的有二，其一是为了去除 聚集在纤维表面的浮色，以增加耐摩和耐洗色牢度；其二是为了获得所 需的色光。在隐色体被氧化后，染料只是以其单个分子与纤维素分子相 作用而零乱地排列在纤维内部，经皂煮后，染料分子间互成结晶态，而 使色光稳定。
（二）还原染料悬浮体轧染
1．实验处方和工艺条件 悬浮液： 还原艳绿FFB 20 g.L－1 扩散剂NNO 1.5 g.L－1 还原液： 30％烧碱 50mL.L－1 85％保险粉 24 g.L－1 2.工艺流程 干布→浸轧还原液（二浸二轧，轧液率70％）→烘干（90℃，3min）→浸还原 液→还原汽蒸（浸后立即取出并迅速放入两片塑料薄膜之间，移入烘箱汽蒸， 130℃，2min）→空气氧化15min→冷水洗→皂煮→热水洗→冷水洗→烘干 备注：汽蒸的目的是提供一定的温度和湿度，使染料在还原染料的还原方法
A．干缸法。是指事先用小容器把还原染料用渗透剂和保险粉、 干缸法。 烧碱在50－60℃时制成浓溶液，染色时滤入染缸应用，适用 于还原速率较慢，溶解度较大的染料。 全浴法。 B．全浴法。是指染料在染浴中现还原现用的还原法，适用于 在浓碱性还原液中不稳定、溶解度较小的还原染料。
(三)注意事项
1.隐色体染色前试样必须充分润湿后挤干， 方能染色；染色时需注意翻动，但翻动不宜 过剧，防止保险粉大量分解。 2.染色时织物不应露出液面，以防止氧化。 3.染色时如发现染浴有氧化趋势，可适量追 加少量保险粉。 4.悬浮体轧染时，必须干布浸轧 。
五、分析讨论
1.布面的匀染性？透染程度？ 2.还原染料还原时，保险粉和烧碱的实际用量为何都要大于理论用量？ 3.还原染料隐色体为何一般适宜在碱性条件下氧化？ 4.分析隐色体的上染特点，由此易产生的疵病及解决的措施？ 5.试述影响还原染料换原速率的因素及提高还原染料还原速率可采用的 措施。 6.还原染料还原方式有几种？如何选用？ 7.还原染料还原后的隐色体色泽和染料色泽是否一致，为什么？ 8.从染色结果来分析隐色体染色和悬浮体染色的特点。 9.从还原染料染色性能的试验结果分析染料结构与初染、匀染和移染的 关系。 10.染浴中保险粉浓度过高会造成什么后果？