纺织品染印原理XX第四章还原染料染色
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。
还原染料染棉PPT
(3) 工艺条件
织物：约1-1.5g , 轧余率：65%-75%
烘干采用红外线和热风相结合。
T汽蒸=102-105 ℃ t =40-60S
[难点分析]
1、如何防止泳移，轧染烘燥联合。同时控制轧余率， 必要时可加海藻酸钠糊。
落布装置
烘筒烘燥机
冷水辊
热风烘燥机 （高温焙烘机）
所需水的用量为：50L
3.1 三原色拼色 红色+ 蓝色 → 紫色 红色+ 黄色 → 橙色 蓝色+ 黄色 → 绿色 红色：黄色：蓝色= 1：1：1 → 灰色（或黑色） 红色：黄色：蓝色= 2：1：1 → 红灰（咖啡） 红色：黄色：蓝色= 1：2：1 → 黄灰（棕色） 红色：黄色：蓝色= 1：1：2 → 蓝灰（橄榄）
IR预烘机 均匀轧车 进布装置
2、放大样计算
例题：还原染料浸轧棉织物配方如下：
还原大红B-3BF
10g/L
还原兰RS
5g/L
扩散剂
1 g/L
试计算配制该染液50升，需配方中
各组分的实际用量。
解：所需还原大红B-3BF的用量为：
50×10=500g
所需还原兰RS的用量为：50×5=250g
所需扩散剂的用量为：50×1=50g
汽蒸 → 水洗→氧化→ 后处理（水洗，皂洗， 水洗，烘干）
注：1．皂洗的目的是为了去除浮色，提高染 色牢度。 2．无需固色：还原染料经还原再氧化又 回到原来状态：不溶于水，即牢度好。
（2）工艺配方：
轧染液配方
还原染料： x g/L 扩散剂： 0.5-1.5g/L
还原液配方 氧化液配方
保险粉： 15-40 g/L 烧碱： 15-40g/L
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。
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。
还原染料染色
注意事项
织物浸渍还原液的时间宜短，以免染料大量溶落导致得 色过浅
烘干时应防止织物上的染料发生永移，烘干后的织物经 冷却再浸渍还原液
塑料薄膜内空气应排尽，否则容易形成染疵
小 结
还原桃红染得过浅，主要是染料没有完全上 染于纤维上，原因在于还原染料时温度没有 达到80度就开始还原，且还原时间偏短，所 以染色效果不好。我们会汲取教训，总结经 验，多多改正，还请老师多多指教。
实验操作步骤
全浴法：染料放入染杯，先后加渗透剂和少 量温水调匀，然后加入规定量的烧碱和保险 粉，再加入所需要的浴量，在55度下剂和少 量温水调匀，然后加入2/3的烧碱和保险粉,使 染液量为总量的1/3还原桃红在80度下还原10 分钟。然后将剩余的烧碱和保险粉加入染杯， 并加水所需浴量。
还原染料染色
10染二第一组
组长：陈晓红 (PPT制作人 ) 组员：张 钗 张 丹 张 也
子项目一 隐色体浸染工艺
实验原理： 还原染料经保险粉，烧碱处理后分子结 构中的羧基被还原，形成隐色体钠盐而溶解。 棉织物在浸渍过程中，隐色体钠盐依靠氢键 和范德华力上染纤维。在纤维上隐色体经过 氧化，转变成原来的还原染料而固着。
10染二 第一组
还原蓝工艺条件
还原方法：全浴法 还原温度：55度 还原时间：10分钟 染色温度：60温度 染色时间：40分钟 织物重：2g 浴比：1:50
还原桃红
实验方案 染料： 方法： 渗透剂 NaoH（30% mL/L)： 保险粉（g/L） ： 食盐：（g/L)
还原桃红工艺条件
还原方法：干缸法 还原温度：80度 还原时间：10分钟 染色温度：50温度 染色时间：40分钟 织物重：2g 浴比：1:50
操作步骤
按上述工艺处方配好所需染料液体待用 将织物投入悬浮液浸渍约10s后用小轧车一浸一轧，然后将织物一 分为二一块风干后用于干法还原，另一块不烘干用于湿法还原。 将称取的保险粉至于200mL烧杯中，加水溶解后加入氢氧化钠， 搅拌均匀并一分为二待用。 将两块织物分别浸渍还原液后约10s取出，放在一片塑料薄膜上， 并迅速盖上另一片塑料薄膜压平至无气泡，至于130~140度的烘 箱内还原1.5~2min 取出织物，氧化、水洗、皂洗，水洗、烘干。
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。
还原染料
2.还原速率的影响因素 还原速率除取决于染料的分子结构外，还与染料晶态、 颗粒大小及其分布、还原条件等因素有关。①染料颗粒 小，单位质量染料的接触面积大，反应速率相应也大。 染料颗粒颗粒越大，单位质量染料的表面积越小，与溶 液的接触面（反应面积）越小，还原速率越低。染料的 结晶性质也影响还原速率的大小，若染料形成结晶，则 还原速率降低。②还原温度、烧碱、保险粉的浓度等， 对染料的还原速率也有重要的影响。如在Na2S2O4 20g/L、 NaOH 20g/L条件下，还原艳绿ＦＦＢ在４０℃时的半还 原时间为５０ｓ，而在６０℃时则为３０ｓ；还原桃红 Ｒ在４０℃时半还原时间是２８８０ｓ，而在６０℃时 为６６０ｓ。总的所来，对还原速率低的染料，可以采 用较高温度、保险粉及烧碱的浓度相对比较高的条件下 还原，以提高还原速率。
还原染料的染色过程和染色机 理
2012级 轻化工程班 主讲人：周承绪 组 员：张聪（学号：222012323032013） 周承绪（学号：22201232303203）
还原染料的基本介绍
还原染料不溶于水，但染料分子上通常含有两个或多 个共轭的羰基,染色时，可以在碱性条件下，被还原剂还 原为可溶性的、对纤维素纤维有亲和力的隐色体钠盐上 染纤维，染色后再经氧化，恢复为原来不溶性的染料色 淀固着在纤维上。 还原染料也称士林染料，主要用于纤维素纤维及其混纺 的纱线、机织物或针织物的染色，也可用于维纶等纤维 的染色。还原染料色泽鲜艳，色谱齐全，皂洗、日晒等 各种牢度比较高，许多浅色品种在纤维素纤维上的日晒 牢度可高达6级以上。
俗称保险粉，最常用的的碱剂是烧碱。 在碱性条件下，Na2S2O4有较强的还原能力，分解产生具有 还原性的物质：
Na2S2O4＋2H2O→2NaHSO3＋2[H] 在保险粉的作用下，染料上的羰基被还原成羟基。还原反 应如下： 2＋2【H】→2 反应生成的羟基化合物，称为隐色酸，它不呈现染料原有 的颜色，而且和染料同样不溶于水，但在碱性介质中形成 钠盐，溶于水。即： ＋NaOH→ ＋H2O 形成的隐色体钠盐，简称隐色体，在溶液中可离解为： ↔ ＋ Na＋ 染料的隐色体能溶于水，对纤维素纤维有亲和力，因此 能被纤维吸附，并在纤维上扩散上染。 （二）染料的还原性能
染整工艺原理课件还原染料染色
第一节 引言 第二节 还原染料的染色原理 第三节 还原染料的上染过程 第四节 还原染料的染色工艺 第五节 可溶性还原染料染色
第一节 引言（Introduction)
定义——还原染料不溶于水，分子上含有 两个或几个共轭的羰基(＞C=O) ，染色时 先在碱性条件下还原为隐色体钠盐对纤维 素纤 维上染，再氧化为原来不溶性染料固 着在织物上。
结构特点 ① 有多个羰基； ② 没有水溶性基团； ③ 大多具有很好的平面性。 结构类型 ➢ 靛系（Indigoid）—— indigo, bibromoindigo,
tetrabromoindigo, thioindigo
➢ 蒽醌（Anthraquinone）——contain one or more ➢ 稠环（ Fused ring polycyclic）
（二）还原剂 1. 保险粉：连二亚硫酸钠，Na2S2O4
保险粉在空气中容易发生分解：
2 N a 2 S 2 O 4 + 3 O 2 + 2 H 2 O 4 N a H S O 4
2. 二氧化硫脲 ① 稳定性好 ② 还原能力强 ③ 溶解性差些 ④ 易过度还原（用量要少）
(三）不正常的还原现象 • 过度还原（引起染料亲和力下降，染色后难氧化） • 脱卤：温度高 • 酰氨基水解：温度和碱浓度高 • 隐色体结晶析出 • 还原温度低 • 隐色体溶解度低 • 不适当加盐 • 放置时间过长 • 烧碱、保险粉浓度过高
• 丙法：使用于结构简单的染料。采用25～ 30℃染 色， 碱和保险粉用量再降低，可加盐促染。
三、染料隐色体的氧化 目的——上染的隐色体，氧化为原来的染料，固着在纤
维上并显色。 注意事项 1. 易氧化的染料，水洗后透风（空气）氧化。 2. 难氧化的，亲和力较低，加氧化剂带碱氧化，后水洗。 3. 碱性条件下比酸性条件易氧化，容易过度氧化的染料，
北服染整工艺实验指导05还原染料染色
实验五还原染料染色一、实验目的1．掌握还原染料隐色体浸染工艺。
2．通过初染实验，加深对还原染料染色性能的认识。
二、实验原理还原染料不溶于水，在还原剂和碱剂的作用下，可还原为能溶于水的隐色体钠盐，进而上染纤维，然后经氧化处理将隐色体转变为不溶性染料而固着在纤维上。
各种还原染料的最初上染速率（初染率）不同，当试样在不同时加入而同时取出染浴的工艺下进行染色时，初染率的高低会影响前后得色是否一致，只有低初染率才会出现得色基本一致。
三、实验内容（一）还原染料隐色体浸染工艺1．实验材料、仪器及药品丝光棉针织物（2g×3块）、还原桃红R2．工艺处方和条件染色方法甲法乙法丙法还原桃红R（o.w.f %） 2 2 2红油已加入已配染液中氢氧化钠（g/L）9 9 7.5保险粉（g/L）12 12 10氯化钠（g/L）—10 20还原温度（℃）全浴50 干缸80 干缸50染色温度（℃）60 50 室温浴比1:50 1:50 1:50 织物（g） 2 2 2 （2）染浴配制：干缸（还原）法：移取染液于50mL烧杯中→加入规定量2/3的烧碱、2/3的保险粉→加水（使浴量为全浴量的1/3）→乙、丙法干缸还原升温分别至80℃、50℃后保温15min→另取染杯加入剩余的1/3烧碱、1/3保险粉及2/3水→将上述干缸还原后的染浴倒入染杯中搅匀，组成染浴。
全浴（还原）法：移取染液于染杯中→加入规定量的烧碱、保险粉→加水至全浴量→甲法全浴还原升温至50℃后保温15min→形成染浴。
（3）工艺流程丝光棉织物→浸渍温水→挤干→隐色体染色→取出挤干→氧化（置于空气中15min）→温水洗→皂煮（肥皂2g/L、碳酸钠2g/L、浴比30：1、10 min）→水洗→晾干→比较染色效果。
染色升温曲线入染1/2 盐1/2 盐（甲法）60℃（乙法）50℃（丙法）室温（4）实验步骤将染液调节到染色温度，把温水浸渍并挤干的试样分别投入染浴，按升温曲线进行，染色时需要适当翻动，但勿使织物露出液面，以防空气氧化。
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—还原染料的染色方法及其工艺
染料名称 还原蓝BC 还原深蓝VB 还原艳绿FFB 还原绿GG 还原绿F4GH 还原橄榄B 还原橄榄R 还原橄榄T 还原红棕5RF 还原棕R 还原灰BG
染色方法 甲法 甲法 甲法 甲法 甲法 甲法 乙法 甲法 乙法 乙法 乙法
a. 甲法：隐色体直接性高，匀染性差，扩散慢；
还原染料染色
还原染料隐色体染色工艺
还原染料的染色方法
还原染料的染色方法
◆隐色体染色是把染料预先还原成隐色体，在染浴中被 纤维吸附，然后再进行氧化、皂洗的一种染色方法。它 可分为浸染、卷染和轧染等，目前多用于浸染和卷染。 ◆悬浮体轧染法是将不溶性染料配成稳定的悬浮液，浸 轧在织物上，再经固色处理的染色方法。
还原染料染色
还原染料悬浮体轧染工艺
还原染料的染色方法
还原染料悬浮体轧染工艺
悬浮体轧染法 将染料研磨成极细的微粒(2μm以下)，借助于分散剂的
作用制成高度分散的悬浮液。借助机械轧压作用将悬浮液轧 到织物上，然后再通过还原剂的碱性溶液，在高温汽蒸条件 下将染料还原成隐色体，在纤维上完成上染过程，最后经过 水洗、氧化、皂煮等后处理完成染色过程。
常见氧化液氧化的工艺是： 过硼酸钠2～4g/L，30～50℃，10～l5min； 或双氧水0.6～1g/L，30～50℃，10～l5min。
4、皂煮工艺
皂煮是在3～5g/L肥皂和3g/L纯碱配制的皂煮液中进行 的,一般需在95℃以上处理5～10min。
还原染料的染色方法及其工艺
2、处方组成 及工艺条件
– 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。
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）
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
l 还原能力
Ø还原剂——保险粉
• 在碱性中，保险粉放出电子，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。
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 皂煮
l 皂煮后不但染物的染色 牢度得到提高，而且色 光也会有所变化
Ø染料分子在纤维中的物理 状态发生了变化
Ø染料分子的异构化，如顺 式、反式异构
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
还原染料染色
n 染料性能 n 染色原理 n 染色方法
• 还原染料隐色体分子较大，平面性好，对纤维素纤维有较大的 亲和力。
• 染液中的保险粉、烧碱等电解质对还原染料起到促染作用，也 提高了还原染料的上染百分率和上染速率。
• 所以还原染料的上染百分率和上染速率都比较高，特别是初染 率很高。
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• 因为染色温度低，隐色体易聚集，在纤维中的扩散速率也低， 吸附在纤维表面的隐色体不易进入纤维内部，移染和透染性差， 容易产生环染和白芯现象。
l 还原能力
Ø还原剂——保险粉
• 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。
• 保险粉在染色过程中常常需补加
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
l 还原能力
Ø还原剂——二氧化硫脲（TD）
Ø纤维素纤维 Ø维纶纤维
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还原染料染色
n 染料性能 n 染色原理 n 染色方法
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 染色本质上是染料和纤维在特定介质环境中的 的相互作用
l 染料 l 纤维 l 介质环境
Ø温度 ØpH Ø时间
• 染色温度低，会增加染料聚集 • 染色温度低，不利于隐色体在纤维扩散 • 温度高，保险粉消耗大
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的上染
l 影响因素
Ø电解质
• 会增加隐色体聚集 • 促进隐色体上染
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染色原理
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的上染
l 还原染料对纤维的吸附
Ø还原染料在纤维上吸附的能力 Ø还原染料在纤维上的吸附状态 Ø还原染料与纤维间的作用力
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的上染
l 还原染料对纤维的吸附
Ø还原染料在纤维上吸附的能力
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还原染料
n 结构特点
l 靛类
l 蒽醌类
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还原染料
n 染色性能
l 溶解性
Ø还原染料不溶于水； Ø还原染料在酸性介质中还原成隐色酸，其也不溶于水； Ø还原染料在碱性介质中还原成隐色体钠盐（通常简称隐
色体），其溶于水。
l 对纤维的亲和力
Ø还原染料隐色体对纤维素纤维有很高的亲和力，染色时 匀染性差、透染性差，容易产生白芯。
l 染色牢度高
Ø但红色染浓色时摩擦牢度低，有些红、橙、黄品种有光 敏脆损作用，有些存在光敏褪色。
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还原染料
n 应用特点
l 合成方法复杂，流程长，价格高 l 色泽鲜艳，色谱较齐全，红色品种少。 l 适用纤维
• 解决方案：加入匀染剂、缓染剂 纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的上染
l 还原染料对纤维的吸附
Ø还原染料在纤维上的吸附状态
• 符合弗莱因德利胥(Freundlich)吸附方程
Ø还原染料与纤维的作用力
• 范德华力 • 氢键
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Ø助剂
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染色原理
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
上染
吸附—平衡上染百分率—得色量，色牢度 扩散—移染，上染速率—染色时间，匀染性
固色—色牢度
吸附 上染百分率 扩散 上染速率
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亲和力 扩散系数
平衡上染百分率 半染时间 纺织品染印原理XX第四章还原染料
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
l 还原反应
Ø过程
• 碱性条件下，保险粉分解，产生具有还原性的物质：
• 染料上的羰基被还原成羟基，形成隐色酸：
• 碱性条件下，隐色酸变成隐色体钠盐：
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• 隐色体在溶液中可离解：
纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
– 蒽醌染料隐色体还原电位绝对值较高，难还原 • 还原剂的还原电位绝对值大于染料隐色体电位时，才能使得染
料还原溶解。
纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
l 还原能力
Ø还原速率 • 还原速率表示染料被还原的快慢，即反应速度的大 小。 • 还原速率一般用半还原时间t1/2来表示。 • 半还原时间t1/2是还原达到平衡浓度半量时所需的时 间。半还原时间越短，表示还原越快，反之则ห้องสมุดไป่ตู้慢。
l 还原能力
Ø隐色体的溶解度
• 分子中被还原羰基数目及取代基 • 烧碱、保险粉浓度 • 还原温度
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的上染
l 还原染料隐色体上染纤维素纤维类似于直接染料 （阴离子染料）染棉。通过范德华力和氢键被吸 附在纤维表面，然后向内部扩散。
• 与保险粉相比： – 稳定性好，还原能力强，贮藏安全，用量少，无污染 – 对蓝蒽醌酮类染料容易造成过度还原以及色泽变化剧烈， 其还原速率慢，如果掌握不好，往往造成得色较淡。
• 与保险粉拼用，可提高染液稳定性和降低成本
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
l 还原能力
Ø还原速率的影响因素
• 染料分子结构
– 一般来说，靛系还原染料，特别是硫靛类还原染料的半还 原时间较长，还原速率远比稠环蒽酮、氨基蒽醌类低，比 黄蒽酮更低，还原速率较慢。
• 染料颗粒大小
– 染料颗粒小，单位重量染料的接触面积大，反应速率应当 随之而增高。
染色原理
n 还原染料的还原和溶解
l 还原能力
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Ø还原难易
• 隐色体电位：指在一定条件下，用氧化剂（如赤血盐）滴定已 还原溶解的还原染料隐色体，使其开始氧化析出时所测得的电 位。
• 隐色体电位用来表示还原的难易程度
• 染料的还原难易与其分子结构有关
– 靛系染料隐色体还原电位绝对值较低，易还原
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染色方法
n 染色本质上是染料和纤维在特定介质环境 中的的相互作用
l 染料 l 纤维 l 介质环境
Ø温度 ØpH Ø时间
Ø助剂
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色方法
n 浸染
l 化料
Ø染料选择 Ø助剂的选用
• 染料的还原与溶解 – 保险粉 – 烧碱 – 分散剂，润湿剂
• 织物问题 – 渗透剂
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色方法
n 浸染
l 化料
Ø染料选择 Ø助剂的选用
• 上染的问题 – 匀染剂 – 促染剂如盐 – 缓染剂
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色方法
n 浸染
l 染色过程
Ø 温度的控制 Ø 时间的控制 Ø
l 浸轧悬浮体
n 还原染料的还原和溶解
l 还原反应
Ø不溶性的还原染料在碱性条件下被还原为可溶性的、对 纤维素纤维具有亲和力的隐色体
• 还原剂：保险粉（连二亚硫酸钠， Na2S2O4 ） • 碱剂：烧碱
Ø染料变成隐色体后，结构发生了变化，因此颜色也发生 了变化，与还原染料本身的颜色不同。
• 靛系还原染料隐色体颜色通常比染料本身的颜色浅 • 蒽醌类还原染料隐色体颜色通常比染料本身的颜色深
n 还原染料隐色体的氧化
l 氧化方法
Ø冷水淋洗（水中氧气氧化） Ø透风氧化（即空气氧化） Ø氧化剂氧化：双氧水、过硼酸钠、重铬酸钠
l 常见问题
Ø氧化不足：皂洗后色浅、色花 Ø过度氧化：色泽变化，牢度降低
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纺织品染印原理XX第四章还原染料 染色
染色原理
n 皂煮
l 目的
Ø除去纤维表面的浮色，提高染物的耐洗和耐摩擦牢度
• 反应物的浓度 – 烧碱、保险粉浓度高，反应比较迅速。