东华大学染整概论重点(精华版)

三、直接性 ◼ 染料分子中含有-NH2、-OH、-N=N-、-CONH 等基团，共轭双键和极性 基团增加，染料的直接性增大。它可以通过氢键及范德华力与纤维素分子 相结合。
盐效应(促染作用) ◼ NaD ------------ D- + Na+ D-与 CellO- 间存在斥力
如加入食盐(NaCl)或元明粉(Na2SO4)，则 Na+可随同扩散入纤维，使 D-易于获 得相伴的 Na+而提高上染量。 三、直接染料对纤维素纤维的染色原理
◼ 1. 练漂的含义及目的 去除天然杂质和外来杂质，改善织物的品质（润湿性、手感、色泽等），
从而提高服用性能，并有利于后续加工的进行。 ◼ 2. 练漂加工的主要内容 主要有退浆、煮练、漂白，此外还有丝光、热定形等。
3．概念 ◼ 浴比：织物干重（kg)与溶液体积(L)之比。 ◼ 带液率（吸液率、轧余率）：织物经浸轧后所带溶液质量占织物干重（空 气干燥）的百分率。 ◼ 回潮率（吸湿率）：纤维中水分重量占试样绝对干燥重量的百分比。
五、染色过程和染色方法 1. 染色过程：上染→固色 (染料和纤维结合)→皂煮(去除浮色) 2. 染色方法
◼ 浸染 ◼ 轧染：一相法、二相法、冷轧堆染色
◼ 冷轧堆 促染剂：如食盐、元明粉 防泳移剂：亲水性高分子糊料，例如海藻酸钠 尿素（助溶剂）、防染剂、渗透剂
◼ 浸染 （1） 两浴两阶段工艺：在近中性浴中吸附上染，然后在另一不含染料的碱
6．精练（煮练） ◼ 目的：去除大部分天然杂质 ◼ 原理：高温浓碱液中较长时间处理，水解，皂化溶解； ◼ 精练剂
主练剂：烧碱
助练剂：表面活性剂、硅酸钠、软水剂、还原剂 精练工艺
◼ 精练剂： 烧碱：水解、溶胀、皂化 表面活性剂：润湿、乳化 硅酸钠：提高白度，吸附水中铁质 软水剂：如六偏磷酸钠、EDTA 亚硫酸氢钠：还原去除木质素、果胶，还可缓和纤维素在碱性条件下的氧
染色平衡：当染色达到一定程度时，染料的吸附与解吸速率相等，染液和 纤维上的染料浓度不在发生变化，即达到上染平衡状态。
3. 染料在溶液中的状态 一般说来，有染料离子、分子及其聚集体，其中聚集和解聚达到动态平衡。
(1)染料的吸附 直接性：染料能够从染浴中向纤维转移的特性；或染料对纤维上染的能 力(无确切的定量概念)。
4. F 型(卤代嘧啶型) 5. M 型(双活性基) 四、反应机理 活性染料在纤维中扩散的同时，还存在着染料与纤维的键合反应和染料与水的 水解反应。
◼ X、K 型：亲核取代 ◼ KN 型：亲核加成
◼ 活性染料的反应性主要决定于活性基的结构和性质，也和染料母体、联接 基及杂环上离去基的结构和性质有关。
料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，使活性染料具有良好的匀染 和透染性能。未染着的染料也易于洗除。 ◼ 连接基对染料的反应性和染料-纤维键的稳定性也有一定的影响。 三、活性染料分类 1. X 型(二氯均三嗪型) 低温型
2. K 型(一氯均三嗪型) 高温型
3. KN 型(乙烯砜型) 中温型 ◼ 活性基团： 乙烯砜基 ◼ 染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基 ◼ 化学活泼性介于 X 型和 K 型之间
二、活性染料的类型及其染色性能
结构：W-D-B-Re
(各字母意义)
◼ 具有一个或一个以上的活性基
◼ 染料的活性基一般通过联接基和染料母体芳环相连
◼ 在母体染料上一般具有 1-3 个磺酸基作为水溶性基团， ◼ 活性基主要影响染料的反应性及染料-纤维键的稳定性。 ◼ 染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐光牢度等有较大的影响。染
（1）退浆—酶退浆 ◼ 优点：退浆时间短，淀粉浆料去除完全，不易损伤纤维。 ◼ 缺点：天然杂质去除较少，不能分解棉籽壳，对化学浆料无作用。
（2）退浆—碱退浆 ◼ 原理：淀粉或化学浆在热碱的作用下发生强烈溶胀，热水可洗去。部分天然杂质也会发 生分解而去除，可减轻精练负担。 ◼ 优点：成本低、可去除淀粉和化学浆料，还可去除部分天然杂质。 ◼ 缺点：堆置时间较长，浆料未降解，可能重新沾污织物。
B—酸性染料染羊毛，饱和值，Langmuir 型 C—直接染料染棉，多分子层吸附，Freundlich 型
(5)电解质和温度对染色的影响 电解质：促染剂、缓染剂 如食盐或元明粉，可以降低带负电荷的纤维与 D-的电荷斥力，起促染作用； 或降低带正电荷的纤维与 D-的引力，起缓染作用。 温度：染色过程是一放热过程，升高温度，破坏原染色平衡，不利于纤维
二、纱线 1.不同结构纱 (1)单纱 由短纤维通过纺纱直接纺成的。 (2)股线 由两根或两根以上的单纱并合加捻制成的。 (3)复捻股线 由两根或两根以上的股线并合再加捻而成的。 (4)花式线 用两根以上不同粗细、不同原料、不同结构或不同色泽的纱线捻并， 或利用特殊的方法进行捻并制成的特殊的形状或结构的股线。
上染料的吸附，染料的平衡上染百分率降低。 (6)烘干 红外线预烘：在纤维内部使辐射能转变成热能，短时间内织物内外层同时干燥， 避免染料泳移。 三种烘干方式 红外线烘燥（辐射） 热风烘燥（对流） 烘筒烘燥（传导）
第二节 直接染料染色 一、概述
◼ 直接染料为阴离子染料，含有水溶性基团 -SO3Na、-COONa。 ◼ 按化学结构，绝大部分直接染料属于偶氮类染料。 ◼ 染料分子结构特点：线型、共平面性、分子量大 ◼ 应用：纤维素纤维、蛋白质纤维 二、分类及染色性能 匀染性染料：移染性能良好，扩散速率高，易染匀，湿牢度较低。 盐效应染料：移染性差，染浴中需加食盐促染，控制上染过程，使染色均匀。 温度效应染料：匀染性很差，控制升温速度来控制上染过程，使均匀缓缓上染。 拼色时应用同类染料。
染整概论复习 第一章
引言：纺织产品 三大类终端产品：服用纺织品；家用纺织品；产业用纺织品。 第一章 纺织原料
▪ 纤维：天然纤维和化学纤维； ▪ 纱和线； ▪ 织物：机织物、针织物、非织造物 一.纺织纤维的分类 ▪ 天然纤维
植物纤维(纤维素纤维)： 棉、苎麻、亚麻、 黄麻、大麻等 动物纤维(蛋白质纤维)： 羊毛、兔毛、桑蚕丝、 柞蚕丝等 ▪ 化学纤维 人造纤维(再生纤维)：粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维、Lyocell 纤维等 合成纤维：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氨纶等 2. 蛋白质纤维的结构和性质 ▪ 酸碱两性：末端的氨基与羧基，侧链上还有许多游离碱性基和酸性基，是 典型的两性高分子电解质。 ▪ 等电点：在一定 pH 条件下，蛋白质带的正负电荷相等，这一 pH 值称为 蛋白质的等电点。等电点与蛋白质的组成有关。 三、合成纤维的结构和性质 (1)纺丝方法： ▪ 纺丝液的制备：溶液法或熔融法 ▪ 化学纤维的纺丝成形 将纺丝熔体或纺丝液通过喷丝孔挤出后凝固成丝条的过程称为纺丝。 溶液纺丝法纺出的丝的固化方式分为湿法与干法两种。
2.基本概念 纱、线、捻度、捻向
纱：纤维纺成的细缕 线：两股或两股以上的单纱或丝合并加捻而成 捻度：使纱中的纤维相互挤压，抱合在一起，增加摩擦力，提高纤维的强度。捻 度指纱在单位长度内的平均加捻数。
纱线粗细表示：定长制（特数、旦数） 定重制（公制及英制支数）
三、纤维的鉴别：手感目测法、显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法、着色法、 红外线吸收光谱法
第三章 染色
第一节 概述 一、染色：把纤维制品染上颜色的加工过程，
如：染料与纤维发生物理或化学作用的结合， 或用化学方法在纤维上生成颜色。
1.常用染料及基本知识 颜色有三种基本属性即色调、明度和饱和度。
色调：如三原色 红、黄、蓝 明度：人眼感觉到染料颜色的明亮程度。 饱和度：颜色的纯度。 2.染料与颜料的区别
◼ 直接染料在纤维内的扩散遵循孔道扩散模型，符合 Freundlich 型吸附等 温线。
◼ 纤维溶胀、染料被吸附，扩散。 ◼ 纤维由环染----透染 粘胶纤维与棉相比，染色温度和时间要降低、缩短（？），使染色均匀。 1．固色后处理(提高湿牢度) (1) 阳离子固色剂(季铵盐类) (2) 金属盐后处理：如铜盐、铬盐，色泽较处理前变暗，适于深色品种
(2) 染料的扩散 染料扩散到纤维内部染透纤维，以获得良好的染色牢度。 由于扩散速度比吸附速度要慢得多，所以纤维染透所需时间主要决定于 扩散速度。提高染色温度，可以提高染料的扩散速率。
移染现象—染色过程中染料吸附到纤维上后，通过吸附和扩散，会从纤维上重 新转移到染液里，然后重新上染到染品的其它部位。 (3) 染料的平衡吸附
染料：有色的有机化合物，可溶于水或可转变成溶于水的物质，能与纤 维发生物理或物理化学的结合。
颜料：有色物质(无机或有机)，不溶于水，借助于粘合剂机械附着于纤维 表面或内部。
二、染色基本理论 1.染料的上染过程
所谓上染就是指染料舍染液(或其它介质)而向纤维转移并将纤维染透的 过程。
▪ 上染过程的几个阶段 （1）染料从染液向纤维界面转移 扩散边界层：主要靠染料自身扩散转移到纤维表面的液层，称为扩散边界层
◼ 含水率：纤维中水分重量占含水试样重量的百分比。 4．烧毛
◼ 目的：烧去布面上绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时产生染 色不匀。
◼ 原理：利用织物通过火焰或擦过赤热的金属表面时，由于纱线表面的散纤 维和纤毛等与织物主体温度有差异，使散纤维燃烧，而又不损伤织物主体。
5．退浆 ◼ 目的：去除浆料及部分天然杂质，以利于以后的煮练和漂白加工。 ◼ 浆料类型：天然浆料和化学浆料。 天然浆料：淀粉、海藻胶 化学浆料：聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸酯类（PA）、羧甲基纤维素（CMC） ◼ 退浆方法： 酶退浆、碱退浆、酸退浆和氧化剂退浆
2. 染色时加食盐/元明粉，促染作用； 加入纯碱：增加染料溶解与软化水 温度与加元明粉的量是控制染花的关键
第三节 活性染料
一、概述
◼ 具有反应性基团（活性基团）
◼ 直接性较低，扩散性较好
◼ 可用于染纤维素纤维、蛋白质纤维、锦纶等
◼ 耐洗牢度和摩擦牢度很高，耐光色牢度随染料母体结构不同而不同，耐氯
漂牢度多较差
加强染液的循环和提高染液的流速,尽量减小扩散边界层厚度是加快染色 的重要途径之一 。这样不仅可加快染料到达纤维表面的速度，还可以提高匀染 效果 （2）染料在扩散边界层中靠近纤维到一定距离后，染料分子迅速被纤维表面所 吸附，染料分子和纤维表面分子间发生氢键、范德华或库仑引力结合。 （3）染料吸附到纤维表面后，在纤维内外形成一个染料浓度差，因而向纤维内 部扩散并固着在纤维内部。 2. 染色平衡
（3）退浆—酸退浆 ◼ 酸退浆适用于含杂较多的棉布，具有减少矿物盐类和提高织物白度的良好作用。处理温 度、浓度和时间适当，避免造成纤维损伤。 ◼ 一般配合酶退浆或碱退浆
（4）退浆—氧化剂退浆 ◼ 用过氧化氢、过硫酸盐、亚溴酸钠等氧化剂退浆，浆料被氧化、降解，水溶性增大。 ◼ 优点：退浆率较高，白度较好，手感柔软 ◼ 注意：过氧化氢退浆，需要添加稳定剂
第二章 练漂 一、水和表面活性剂-染整用水特点 硬水的危害：
◼ 由钙镁皂形成的皂斑，影响手感； ◼ 锅炉用水时形成水垢降低导热系数，易爆炸。 ◼ 铜、铁等离子对双氧水分解有催化作用，漂白时会产生破洞。
纤维脆损，染色不均。
水的软化方法－－降低水中钙镁盐的含量： （1）石灰－纯碱沉淀法 （2）离子交换法； （3）使用软水剂，EDTA。 二、练漂概述
化反应 7．漂白
目的：去除色素，提高白度。 原理：双键共轭体系具有颜色，用氧化还原反应破坏发色体系达到消色的 目的。 漂白剂：氧化剂—次氯酸钠 NaClO（氯漂）
双氧水 H2O2（氧漂） 亚氯酸钠 NaClO2（亚漂） 过硼酸钠、过醋酸钠等 还原剂—保险粉、亚硫酸钠 8．开幅、轧水和烘干
三、丝光 ◼ 定义及目的：指棉、麻纺织品在一定张力下，用浓烧碱溶液处理，以获得 稳定的尺寸，耐久的光泽及提高对染料的吸附能力的加工过程。
平衡吸附状态：吸附和解吸速率相等
上染百分率：上染在纤维上染料量占投入染浴中染料总量的百分率。 平衡上染百分率：染色达到平衡吸附时染料的上染百分率。 半染时间：上染达到平衡上染百分率一半所需的时间。 可根据半染时间确定几种染料能否拼混染色。 。 (4)染料的吸附等温线 A—分散染料染涤纶，Nernst 型