纺织品染色概述优秀课件.ppt

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1、第四章第四章 纺织品的染色纺织品的染色1n一、教学目标一、教学目标n掌握纺织品染色的基础知识及几种常用染料的性掌握纺织品染色的基础知识及几种常用染料的性能和染色方法；能够合理地选择和使用染料，正能和染色方法；能够合理地选择和使用染料，正确制订染色工艺进行染色加工，获得高质量的染确制订染色工艺进行染色加工，获得高质量的染色成品。色成品。n二、教学重难点二、教学重难点n染色基本理论；染色基本理论；n直接染料、活性染料、还原染料分散染料、阳离直接染料、活性染料、还原染料分散染料、阳离子染料等的染色过程。子染料等的染色过程。2第一节第一节 概述概述n一、染料概述一、染料概述n 1 1、染料和颜料的概念

2、染料和颜料的概念n 2 2、染料的分类和命名染料的分类和命名n 3 3、染色牢度染色牢度n 4 4、禁用染料和天然染料禁用染料和天然染料n二、颜色的形成和配色二、颜色的形成和配色n三、染色的基本理论三、染色的基本理论n四、染色方法和常用的染色设备四、染色方法和常用的染色设备3 第一节第一节 概述概述什么是染色什么是染色?n 是把纤维材料染上颜色的加工过程。即借助是把纤维材料染上颜色的加工过程。即借助染染料料与与纤维纤维发生物理或化学发生物理或化学结合结合，或者用化学方法，或者用化学方法在纤维上生成颜料而使整个纺织品成为有色物体。在纤维上生成颜料而使整个纺织品成为有色物体。要求：要求：n 染色产

3、品的色泽均匀；染色产品的色泽均匀；n 染色产品具有良好的染色牢度。染色产品具有良好的染色牢度。4n研究染色的目的研究染色的目的n 在于能够合理地选择和使用染料，正确制在于能够合理地选择和使用染料，正确制订染色工艺进行染色加工，获得高质量的染色订染色工艺进行染色加工，获得高质量的染色成品。成品。5一、染料概述一、染料概述(一一)什么是染料什么是染料?能能够够通通过过介介质质与与染染着着物物以以某某种种方方式式结结合合在在一一起起，从从而而使使染染着着物物带带上上颜颜色色，并并具具有有一一定定染染色色牢牢度度的的化学物质。化学物质。6n染料应具备的条件染料应具备的条件:n n 1、有颜色。、有颜色

4、。n 2、能溶于水或分散在水中。、能溶于水或分散在水中。n 一般都是有色的有机化合物，大都能溶于水，一般都是有色的有机化合物，大都能溶于水，或通过一定化学试剂处理，转变成可溶于水或通过一定化学试剂处理，转变成可溶于水的物的物质。质。7n3、能上染纤维、能上染纤维n 染料必须对纤维有亲和力。染料必须对纤维有亲和力。n 注意：注意：不同类型的染料对不同种类的纤维有不同不同类型的染料对不同种类的纤维有不同的亲和力，某类染料对某一种或几种纤维有较大的的亲和力，某类染料对某一种或几种纤维有较大的亲和力，而对其他种类的纤维却只有较小或无亲和亲和力，而对其他种类的纤维却只有较小或无亲和力，因此应用染料时，要

5、针对具体的纤维进行染料力，因此应用染料时，要针对具体的纤维进行染料类别的选择。类别的选择。n4、具有一定的染色牢度。、具有一定的染色牢度。8（二）（二）颜料颜料 也是一种有色物质，不溶于水，也是一种有色物质，不溶于水，对纤维没有对纤维没有亲和力亲和力，不能直接上染纤维，不能直接上染纤维，但能依靠粘着剂的但能依靠粘着剂的作用，机械地附着在纤维材料作用，机械地附着在纤维材料表面。表面。9n染料与颜料的异同点：染料与颜料的异同点：n 共同点共同点：n 1、具有深浓的颜色和较高的化学稳定性；、具有深浓的颜色和较高的化学稳定性；n 2、能以方便的方法，使被染物体着色；、能以方便的方法，使被染物体着色；n

6、 3、具有使用要求的染色牢度；、具有使用要求的染色牢度；n n 10 颜料与染料的主要区别：颜料与染料的主要区别：1、颜料（涂料）不溶于水、颜料（涂料）不溶于水2、对纤维没有亲和力、对纤维没有亲和力3、可以是有机物，也有无机物、可以是有机物，也有无机物4、依靠粘合剂粘到织物上、依靠粘合剂粘到织物上5、在油漆、油墨、橡胶行业也有广泛应用、在油漆、油墨、橡胶行业也有广泛应用11(三三)染料分类染料分类不同纤维所用染料不同，按照来源分为天然染料不同纤维所用染料不同，按照来源分为天然染料和合成染料。和合成染料。v天然染料天然染料：多数需要媒染，过程复杂、牢度差、多数需要媒染，过程复杂、牢度差、色谱范围

7、有限，鲜艳度差。但是环保绿色。色谱范围有限，鲜艳度差。但是环保绿色。v合成染料合成染料：价格便宜，色谱全，染色方便。价格便宜，色谱全，染色方便。12n主要有两种主要有两种分类法分类法：化学分类法和应用分类法。：化学分类法和应用分类法。n1、化学分类法、化学分类法n 根据染料的分子结构类型（共同的特性基团）根据染料的分子结构类型（共同的特性基团）与制造方法来分。与制造方法来分。n 适用于对染料分子结构和染料合成的研究。适用于对染料分子结构和染料合成的研究。如：偶氮染料、蒽醌染料、靛料染料、硫化染如：偶氮染料、蒽醌染料、靛料染料、硫化染料、甲川染料、三芳甲烷染料、杂环染料、酞菁料、甲川染料、三芳甲

8、烷染料、杂环染料、酞菁染料等。染料等。13 偶氮染料：偶氮染料：分子结构中含有分子结构中含有偶氮基（偶氮基（N=N）的染料。的染料。根据偶氮基的根据偶氮基的数目数目可分为可分为单、双、多单、双、多偶氮染料，是偶氮染料，是整个染料品种中最多的一类，约占全部染料的整个染料品种中最多的一类，约占全部染料的60左右，以浅、中色居多。有直接、分散、活性、酸左右，以浅、中色居多。有直接、分散、活性、酸性、阳离子、冰染料等。性、阳离子、冰染料等。优点：优点：合成简单、合成简单、色谱齐全色谱齐全，使用方便、，使用方便、价格低价格低廉。廉。1415蒽醌染料：蒽醌染料：分子结构中含有分子结构中含有 的染料。的染料

9、。数量仅次于偶氮染料。数量仅次于偶氮染料。主要有还原、分散、活性、酸性、阳离子主要有还原、分散、活性、酸性、阳离子等。颜色以中、深色居多。等。颜色以中、深色居多。1617三芳甲烷染料：三芳甲烷染料：染料分子结构中还有染料分子结构中还有三个芳基连接在一个碳三个芳基连接在一个碳原子上。原子上。包括碱性、酸性等染料。其色泽包括碱性、酸性等染料。其色泽浓艳浓艳，但，但日日晒牢度极差晒牢度极差。18n2、应用分类法、应用分类法n 根据染料的根据染料的应用性质、使用对象、应用方应用性质、使用对象、应用方法法来分类来分类。适用于对染料应用性能的研究。适用于对染料应用性能的研究。染色工艺是按应用分类来讲的。染

10、色工艺是按应用分类来讲的。19n如：如：n 直接染料直接染料 n 这类染料因不需依赖其他药剂而可以直接染这类染料因不需依赖其他药剂而可以直接染着于棉、麻、丝、毛等各种纤维上而得名。着于棉、麻、丝、毛等各种纤维上而得名。n 活性染料活性染料 n 又称反应性染料。它的分子结构中含有一个又称反应性染料。它的分子结构中含有一个或一个以上的活性基因，在适当条件下，能够或一个以上的活性基因，在适当条件下，能够与纤维发生化学反应，形成共价键结合。与纤维发生化学反应，形成共价键结合。n 20n 还原染料还原染料 n 这类染料不溶于水，在强碱溶液中借助还原这类染料不溶于水，在强碱溶液中借助还原剂还原溶解进行染色

11、，染后氧化重新转变成不溶剂还原溶解进行染色，染后氧化重新转变成不溶性的染料而牢固地固着在纤维上。性的染料而牢固地固着在纤维上。硫化染料硫化染料 这这类类染染料料大大部部分分不不溶溶于于水水和和有有机机溶溶剂剂，但但能能溶溶解解在在硫硫化化碱碱溶溶液液中中，溶溶解解后后可可以以直直接接染染着着纤纤维维。但也因染液碱性太强，不适宜于染蛋白质纤维。但也因染液碱性太强，不适宜于染蛋白质纤维。21 硫化还原染料硫化还原染料 硫硫化化还还原原染染料料的的化化学学结结构构和和制制造造方方法法与与一一般般硫硫化化染染料料相相同同，而而它它的的染染色色牢牢度度和和染染色色性性能能介介于于硫硫化化和和还还原原染染

12、料料之之间间，所所以以称称为为硫硫化化还还原原染料。染料。22 分散染料分散染料 这这类类染染料料在在水水中中溶溶解解度度很很低低，颗颗粒粒很很细细，在在染染液液中中呈呈分分散散体体，属属于于非非离离子子型型染染料料，主主要要用用于于涤涤纶纶的的染色，其染色牢度较高。染色，其染色牢度较高。酸性染料酸性染料 这这类类染染料料具具有有水水溶溶性性，大大都都含含有有磺磺酸酸基基、羧羧基基等等水水溶溶性性基基因因。可可在在酸酸性性、弱弱酸酸性性或或中中性性介介质质中中直直接接上染蛋白质纤维。上染蛋白质纤维。23 碱性及阳离子染料碱性及阳离子染料 碱碱性性染染料料早早期期称称盐盐基基染染料料，是是最最早

13、早合合成成的的一一类类染染料料，因因其其在在水水中中溶溶解解后后带带阳阳电电荷荷，故故又又称称阳离子染料。阳离子染料。目目前前世世界界各各国国生生产产的的各各类类染染料料已已有有七七千千多多种种，常常用用的的也也有有两两千千多多种种。由由于于染染料料的的结结构构、类类型型、性性质质不不同同，必必须须根根据据染染色色产产品品的的要要求求对对染染料料选选行选择，以确定相应的染色工艺条件。行选择，以确定相应的染色工艺条件。24腈腈涤涤锦锦毛毛丝丝麻麻棉棉可溶性还原染料可溶性还原染料还原染料还原染料不溶性偶氮染料不溶性偶氮染料活性染料活性染料直接染料直接染料适适 用用 对对 象象染料类别染料类别 合成

14、染料应用类别及其应用对象合成染料应用类别及其应用对象阳离子染料阳离子染料分散染料分散染料酸性媒染染料酸性含媒染料酸性媒染染料酸性含媒染料酸性染料酸性染料硫化染料硫化染料25（四）染料命名（四）染料命名 我国对染料的命名统一使用我国对染料的命名统一使用三段命名法，三段命名法，染料染料名称分为三个部分，即冠称、色称和尾注。名称分为三个部分，即冠称、色称和尾注。1、冠称、冠称 表示染料的应用类别。表示染料的应用类别。即即根根据据其其应应用用方方法法或或性性质质分分类类的的名名称称，如如分分散散、还原、活性、直接等。还原、活性、直接等。26n2、色称、色称 n 表示用这种染料染色后织物所能得的颜色的名

15、称，表示用这种染料染色后织物所能得的颜色的名称，一般有下面四种方法表示。一般有下面四种方法表示。n （1）采用物理上通用名称，如红、绿、蓝等。并）采用物理上通用名称，如红、绿、蓝等。并可采用形容词可采用形容词“嫩、艳、深嫩、艳、深”等来修饰色泽。如：嫩等来修饰色泽。如：嫩黄、艳蓝、深绿等。黄、艳蓝、深绿等。n （2）用植物名称，如桔黄、桃红、草绿、玫瑰等。）用植物名称，如桔黄、桃红、草绿、玫瑰等。n （3）用自然界现象表示，如天蓝、金黄等。）用自然界现象表示，如天蓝、金黄等。n （4）用动物名称表示，如鼠灰、鹅黄等。）用动物名称表示，如鼠灰、鹅黄等。27n3、尾注、尾注n 用一定的用一定的数字

16、、符号数字、符号来表示来表示染料的色光染料的色光、牢牢度及其它性质度及其它性质等等。如：如：B-表示带蓝光或青光；表示带蓝光或青光；G-表示带黄光或绿光；表示带黄光或绿光；R-表示带红光；表示带红光；Y-表示带黄光；表示带黄光；O-表示橙光；表示橙光；V-表示带紫光等。表示带紫光等。28n 有时可用两个或多个字母表明色光的强弱或有时可用两个或多个字母表明色光的强弱或性能差异的程度，例如：性能差异的程度，例如：BB、BBB（可以写成（可以写成2B或或3B），其中），其中2B较较B的色光稍蓝，的色光稍蓝，3B又比又比2B稍蓝，依次类推。稍蓝，依次类推。n 注注意意：由由于于各各染染料料厂厂的的标标

17、准准不不同同，即即使使两两个个厂厂的的同同一一类类别别，同同一一颜颜色色，甚甚至至是是同同一一化化学学结结构构的的染料，其色光符号也往往很难比较。染料，其色光符号也往往很难比较。29 尾注中还常表示染料的力份。如：尾注中还常表示染料的力份。如：100%、200%等。等。染料的力份（又称强度）：染料的力份（又称强度）：n 是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，通常把标准染是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，通常把标准染料的力份定为料的力份定为100%；而将每批产品与它相比较而言，用；而将每批产品与它相比较而言，用百百分数来表示分数来表示。即同种染料，在相同条件下用相同用量，染出。即同种染料，在相同

18、条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。则颜色的浓淡程度比较。则50%的力份是标准染料的一半浓，的力份是标准染料的一半浓，200%就比标准染料浓一倍。就比标准染料浓一倍。n 值得注意的是值得注意的是，100%，200%等并不是表示纯染料的实际等并不是表示纯染料的实际百分含量，它们不是一个绝对值，而是一个相对值。百分含量，它们不是一个绝对值，而是一个相对值。30n举例如下：举例如下：n还原蓝还原蓝RSN:还原还原为冠称，表示染料的应用类别；为冠称，表示染料的应用类别；n蓝蓝为色称，表示染料的颜色；为色称，表示染料的颜色；nRSN为词尾，为词尾，nR表示染料的色光为红光，表示染料的色光为红光，n

19、 S表示标准浓度，表示标准浓度，N表示标准染法。表示标准染法。n分散蓝分散蓝2BLN:分散分散为冠称，表示染料的应用类别；为冠称，表示染料的应用类别；n 蓝蓝为色称，表示染料的颜色；为色称，表示染料的颜色；n2B表示染料的色光，表示染料的色光，nL表示染料的耐光牢度好，表示染料的耐光牢度好，nN表示标准染法。表示标准染法。31(五五)染色牢度染色牢度v 染色品在染色后使用或加工过程中，在各种外界因素的作用染色品在染色后使用或加工过程中，在各种外界因素的作用下，能够保持其原来色泽的能力。下，能够保持其原来色泽的能力。一般牢度分为一般牢度分为5 5级（日晒牢度分为级（日晒牢度分为8 8级），级数越

20、高牢度越好。级），级数越高牢度越好。外界因素外界因素日晒牢日晒牢度度汗渍牢度汗渍牢度升华牢度升华牢度耐耐 气气 候候 牢牢度度耐酸、耐碱、耐海水、耐烟熏牢度等耐酸、耐碱、耐海水、耐烟熏牢度等耐摩擦牢度耐摩擦牢度耐漂牢度耐漂牢度耐熨烫牢度耐熨烫牢度耐耐 洗洗 牢牢度度32（六）禁用染料（六）禁用染料 1、禁用染料、禁用染料 禁禁用用染染料料是是指指某某些些染染料料因因在在生生产产制制造造过过程程中中的的劳劳动动保保护护问问题题而而被被禁禁止止生生产产的的染染料料。如如苯苯胺胺黑黑在在生生产产过过程程中中会会产产生生有有毒毒物物质质而而被被明明令令禁禁止止生生产产。而而现现在在指指可可以以通通过过

21、一一个个或或多多个个偶偶氮氮基基分解出有害芳香胺的染料。分解出有害芳香胺的染料。目目前前常常用用染染料料中中涉涉及及到到的的总总共共有有240种种（含含涂涂料料），这这些些禁禁用用染染料料在在整整个个染染料料种种类类中中占占有有很很大大的的比比例例，再再加加之之配配色色的的需需要，纺织品上含有禁用染料的比例就更大。要，纺织品上含有禁用染料的比例就更大。33n 偶氮染料偶氮染料(含有致癌芳香胺的禁用染料含有致癌芳香胺的禁用染料)德国规定的首批禁用染料：德国规定的首批禁用染料：直接染料直接染料77种；酸性染料共种；酸性染料共26种；不溶性偶氮种；不溶性偶氮染料色基染料色基6种；碱性染料有种；碱性染

22、料有3种种；活性染料及还原活性染料及还原染料：较少。活性染料中受禁用的均为国产染料；染料：较少。活性染料中受禁用的均为国产染料；由于其染料中使用了某些芳香胺中间体而成为禁用由于其染料中使用了某些芳香胺中间体而成为禁用染料。染料。如：个别的硫化染料和涂料。如：个别的硫化染料和涂料。34 致敏染料致敏染料 指指某某些些会会引引起起人人体体或或动动物物的的皮皮肤肤、粘粘膜膜或或呼呼吸吸道道过过敏敏的的染料。染料。强强过过敏敏性性染染料料，即即直直接接接接触触的的病病人人发发病病率率高高，皮皮肤肤接接触触试验呈阳性。试验呈阳性。较强过敏性染料较强过敏性染料，即有多起过敏性病例或多起皮肤接触试，即有多起

23、过敏性病例或多起皮肤接触试验呈阳性。验呈阳性。一般过敏性染料一般过敏性染料，即发现国民性病例较少。，即发现国民性病例较少。轻微过敏性染料轻微过敏性染料，即仅发现一起过敏性病例或较少皮肤接，即仅发现一起过敏性病例或较少皮肤接触试验呈阳性。触试验呈阳性。很轻微过敏性染料很轻微过敏性染料，即仅有一起皮肤接触试验呈阳性。，即仅有一起皮肤接触试验呈阳性。无过敏性的染料无过敏性的染料。35n 目前市场上初步确认的致敏染料有目前市场上初步确认的致敏染料有27种，其中种，其中有有26种分散染料，种分散染料，1种酸性染料。种酸性染料。n 用分散染料染色的聚酰胺纤维及氨纶纤维，用分散染料染色的聚酰胺纤维及氨纶纤维

24、，常常只有中等湿牢度，当用这些染色织物作内衣，常常只有中等湿牢度，当用这些染色织物作内衣，出汗时可能就会有染料转移到皮肤上，从而引起出汗时可能就会有染料转移到皮肤上，从而引起过敏反应。分散染料对聚酯纤维染色的湿牢度一过敏反应。分散染料对聚酯纤维染色的湿牢度一般较高，只要染色工艺恰当，就不会引起过敏。般较高，只要染色工艺恰当，就不会引起过敏。36n致癌染料致癌染料 致致癌癌染染料料是是指指染染料料未未经经还还原原等等化化学学变变化化即即能能诱诱发发人人体体癌癌变的染料。变的染料。其其中中最最著著名名的的品品红红（C.I.碱碱性性红红9）染染料料早早在在100多多年年前前已被证实与男性膀胱癌的发生

25、有关联。已被证实与男性膀胱癌的发生有关联。目目前前市市场场上上已已知知的的致致癌癌染染料料有有14种种，其其中中分分散散染染料料3种种、直接染料直接染料3种、碱性染料种、碱性染料3种、酸性染料种、酸性染料2种和溶剂型染料种和溶剂型染料3种。种。37n（七）天然染料（七）天然染料n 从动物、植物、矿物中提取的。大多数是从从动物、植物、矿物中提取的。大多数是从植物中提取的，属于植物染料。植物中提取的，属于植物染料。天然植物染料一般无毒、无害，对皮肤无过天然植物染料一般无毒、无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境相容性，而且资源丰富，一些

26、天然的植物染料来相容性，而且资源丰富，一些天然的植物染料来自药用植物，它本身也有一定的保健功效。自药用植物，它本身也有一定的保健功效。38n 但是用天然植物染料染色，也存在不少问但是用天然植物染料染色，也存在不少问题，题，主要以下三点：主要以下三点：n （1）天然植物染料含量低，提取时需消耗的）天然植物染料含量低，提取时需消耗的植物数量大，不利于环境保护，提取后的植物植物数量大，不利于环境保护，提取后的植物三废治理也是一个问题，而且成本也高。三废治理也是一个问题，而且成本也高。n （2）天然植物染料除少数外，大多数的染色）天然植物染料除少数外，大多数的染色牢度较差，即使使用媒染剂牢度仍然不理想

27、。牢度较差，即使使用媒染剂牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗涤和使用过程中会而且不少天然植物染料在洗涤和使用过程中会变色泛旧或色光变灰。特别是拼色时，由于不变色泛旧或色光变灰。特别是拼色时，由于不同植物染料的牢度差异较大，变色更为明显。同植物染料的牢度差异较大，变色更为明显。39n （3）植物染料染色大多数都要应用媒染剂来提）植物染料染色大多数都要应用媒染剂来提高色牢度和固色率，许多媒染剂是有害的，会造高色牢度和固色率，许多媒染剂是有害的，会造成较严重的污染。成较严重的污染。n 另外，另外，并不是来自天然植物的染料都是无毒并不是来自天然植物的染料都是无毒的，目前对它们的毒性系统研究不多，

28、因此有必的，目前对它们的毒性系统研究不多，因此有必要对它们的毒性进行评定。要对它们的毒性进行评定。40二二、光、色、拼色和电子计算机配色、光、色、拼色和电子计算机配色（一）光和色（一）光和色光光：一种电磁波。可见光波范围在一种电磁波。可见光波范围在380-780nm。色色：是光作用于人眼所引起的一种视觉反映。是光作用于人眼所引起的一种视觉反映。n染染料料具具有有颜颜色色是是对对可可见见光光选选择择性性吸吸收收的的结结果果，人人们们看看到物体的颜色是其反射色。到物体的颜色是其反射色。黑色：黑色：物体完全吸收可见光。物体完全吸收可见光。白色：白色：物体完全反射可见光。物体完全反射可见光。无色：无色

29、：可见光全部透过。可见光全部透过。灰色：灰色：可见光均匀部分吸收。可见光均匀部分吸收。41（二）拼色（配色）（二）拼色（配色）n用两种或两种以上的染料拼得所需的色调。用两种或两种以上的染料拼得所需的色调。原色原色 品红品红 黄黄 青青 品红品红 黄黄二次色二次色 红红 绿绿 蓝蓝 红红三次色三次色 黄灰黄灰 蓝灰蓝灰 红灰红灰（三）电脑测配色（三刺激值匹配）（三）电脑测配色（三刺激值匹配）n配色速度快、试染次数少，提供处方多，经济效益高等。配色速度快、试染次数少，提供处方多，经济效益高等。42三、染色基本理论三、染色基本理论 （一）染料在染浴中的溶液性质（一）染料在染浴中的溶液性质1.1.水溶

30、性染料水溶性染料：直接、酸性、活性染料等，含有磺：直接、酸性、活性染料等，含有磺酸基、羧基，季铵盐等水溶性基团。酸基、羧基，季铵盐等水溶性基团。DM DDM D-+M+M+或或 DM DDM D+M+M-聚集聚集 单分子单分子 离子离子染液中聚集体、离子、分子存在染液中聚集体、离子、分子存在动态平衡动态平衡。染料聚集的染料聚集的影响因素影响因素：分子结构、温度、电解质、：分子结构、温度、电解质、染料浓度染料浓度432.难溶性染料难溶性染料：分散、还原染料：分散、还原染料。三种状态之间保持动态平衡关系。三种状态之间保持动态平衡关系。分散稳定性分散稳定性与颗粒大小、温度、电解质、分散剂性与颗粒大小

31、、温度、电解质、分散剂性能等有关。能等有关。微溶的单分子染料微溶的单分子染料 染料晶体染料晶体 胶束之中的染料胶束之中的染料44（二）染料的上染过程（二）染料的上染过程分为三个基本阶段分为三个基本阶段分为三个基本阶段分为三个基本阶段:1.1.吸附吸附:当纤维投入染浴以后，染料先到达扩当纤维投入染浴以后，染料先到达扩散边界层，然后渐渐地由溶液转移到纤维表面，散边界层，然后渐渐地由溶液转移到纤维表面，这个过程称为吸附。这个过程称为吸附。2.2.扩散扩散:吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散，直到纤维各部分的染料浓度趋向一致。散，直到纤维各部分的染料浓度趋向一致。3.3

32、.固着固着:染料固着在纤维内部。染料固着在纤维内部。451 12 23 34 4边界层边界层流动的染浴流动的染浴4 4向纤维内部扩散向纤维内部扩散染料对纤维的上染过程示意图染料对纤维的上染过程示意图1 1染料在染浴中的流动染料在染浴中的流动2 2通过扩散边界层通过扩散边界层3 3在纤维表面吸附在纤维表面吸附46（1 1）染料的吸附）染料的吸附染料的吸附是一个可逆过程，和解吸同时进行。染料的吸附是一个可逆过程，和解吸同时进行。v染色初期染色初期，吸附快（多），解吸少。，吸附快（多），解吸少。v中期中期，染液浓度逐渐降低，纤维上染料渐多，吸附，染液浓度逐渐降低，纤维上染料渐多，吸附速率减慢，解吸加

33、快。速率减慢，解吸加快。v最终最终，吸附速率和解吸速率相等，达到吸附平衡。，吸附速率和解吸速率相等，达到吸附平衡。吸附、解吸受温度、吸附、解吸受温度、pHpH值、电解质和助剂等影响。值、电解质和助剂等影响。v直接性直接性染料能从染液中向纤维表面转移的特性。染料能从染液中向纤维表面转移的特性。是亲和力的定性表示，一般用上染百分率表示。是亲和力的定性表示，一般用上染百分率表示。47 染料对纤维的直接性来源分子间引力染料对纤维的直接性来源分子间引力:主要是范主要是范德华力、氢键、库仑力。德华力、氢键、库仑力。库仑力库仑力取决于染取决于染料和纤维的带电性料和纤维的带电性质，如蛋白质纤维、质，如蛋白质纤

34、维、腈纶等。腈纶等。范德华力范德华力取决于分子取决于分子结构、形态、结构、形态、接触面积、接触面积、距离等。距离等。氢键氢键氢原子与电负性较强的氧、氢原子与电负性较强的氧、氮原子之间形成的特殊分子间力。氮原子之间形成的特殊分子间力。48（2 2）染料向纤维内扩散）染料向纤维内扩散 扩散速率比吸附速率慢的多，是决定染色速度的关键性扩散速率比吸附速率慢的多，是决定染色速度的关键性阶段。阶段。影响扩散速率（扩散系数）的因素：影响扩散速率（扩散系数）的因素：染料结构；染料结构；纤维结构；纤维结构；染料直接性（或亲和力）；染料直接性（或亲和力）；染色温度；纤维溶胀剂。染色温度；纤维溶胀剂。49染料的扩散

35、模型染料的扩散模型n纤维中存在许多曲折而互相连通的小孔道，染纤维中存在许多曲折而互相连通的小孔道，染色时，水使纤维溶胀，孔道直径增大，染料分色时，水使纤维溶胀，孔道直径增大，染料分子通过其向纤维内部扩散。同时在孔壁有吸附子通过其向纤维内部扩散。同时在孔壁有吸附与解吸现象。与解吸现象。孔道模型孔道模型v染料在亲水纤维，染料在亲水纤维，棉、粘胶、毛等中的扩散。棉、粘胶、毛等中的扩散。50自由体积模型自由体积模型n纤维总体积中未被大分子链段占据的一部分体积纤维总体积中未被大分子链段占据的一部分体积自由体积，自由体积，T Tg g以下时，以微小孔穴分布于纤维以下时，以微小孔穴分布于纤维中；中；T Tg

36、 g以上时，由于分子链段的运动，可能会出以上时，由于分子链段的运动，可能会出现体积较大的自由体积，染料可以沿其扩散。现体积较大的自由体积，染料可以沿其扩散。染料在疏水纤维（染料在疏水纤维（合成纤维）内的扩散。合成纤维）内的扩散。51（3 3）染料在纤维上的固着）染料在纤维上的固着v主要通过范德华力、氢键、离子键及共价键等方主要通过范德华力、氢键、离子键及共价键等方式结合。式结合。不同纤维与染料结合力，在染色中所起的不同纤维与染料结合力，在染色中所起的作用不同。作用不同。v举例：新买牛仔裤用盐水泡可减弱褪色现象。举例：新买牛仔裤用盐水泡可减弱褪色现象。染料固着过程较快，或与上染过程同时进行。染料

37、固着过程较快，或与上染过程同时进行。是对染色牢度影响最大的一个阶段。是对染色牢度影响最大的一个阶段。52四、染色方法和常用的染色设备四、染色方法和常用的染色设备n（一）染色方法分类（一）染色方法分类n1、按纺织品形态不同、按纺织品形态不同n 织物染色：应用最多。织物染色：应用最多。n 纱线染色：色织物，针织物。纱线染色：色织物，针织物。53n2、按加工方式不同、按加工方式不同n 浸染：浸染：染品浸入染液中，织物与染液相互染品浸入染液中，织物与染液相互接触一定时间，完成染色过程。接触一定时间，完成染色过程。n 特点：间歇式生产，劳动强度大。适用特点：间歇式生产，劳动强度大。适用于散纤维，纱线，小

38、批量织物，丝绸织物，毛于散纤维，纱线，小批量织物，丝绸织物，毛织物等。织物等。n 另外，浴比大。另外，浴比大。54n 轧染：轧染：是先把织物浸渍染液，然后使织是先把织物浸渍染液，然后使织物通过轧辊的压力，把染液均匀轧入织物内物通过轧辊的压力，把染液均匀轧入织物内部，再经过汽蒸或热熔等处理的染色方法。部，再经过汽蒸或热熔等处理的染色方法。n 特点：连续式生产，劳动效率高，劳动特点：连续式生产，劳动效率高，劳动强度低，它适用于大批量织物的染色。强度低，它适用于大批量织物的染色。55（二）常用染色设备（二）常用染色设备 在在染染色色过过程程中中，要要提提高高劳劳动动生生产产率率，获获得得匀匀透透坚坚

39、牢牢的的色色泽泽而而不不损损伤伤纤纤维维的的纺纺织织品品，首首先先应应有有先先进进的的加加工工方方法法。要要根根据据不不同同的的产产品品、不不同同的的染染料料，合合理理选选择择和和制制订订染染色色工工艺艺过过程，所用染色设备必须符合工艺要求。程，所用染色设备必须符合工艺要求。染色设备直接影响染料的上染速度、匀染性、染料的利染色设备直接影响染料的上染速度、匀染性、染料的利用率、染色操作、劳动强度、生产效率、能耗、染色成本及用率、染色操作、劳动强度、生产效率、能耗、染色成本及加工质量。加工质量。染色设备对染色工艺及染色产品的适应性是评价染色设染色设备对染色工艺及染色产品的适应性是评价染色设备好坏的

40、重要标准备好坏的重要标准。56n 染色设备的种类很多染色设备的种类很多n 1、按照机械运转性质、按照机械运转性质n 可分为间歇式染色机和连续式染色机；可分为间歇式染色机和连续式染色机；n 2、按照染色方法、按照染色方法n 可分为浸染机、卷染机、轧染机等；可分为浸染机、卷染机、轧染机等；57n3、按被染物状态、按被染物状态n 可分为散纤维染色机、纱线染色机、织物可分为散纤维染色机、纱线染色机、织物染色机。染色机。n 合理选用染色机械设备对改善产品质量、合理选用染色机械设备对改善产品质量、降低生产成本、提高生产效率有着重要作用。降低生产成本、提高生产效率有着重要作用。581、散纤维染色机散纤维染色

41、机59 2、筒子纱染色机、筒子纱染色机603、织物染色机、织物染色机6162溢流染色机溢流染色机 溢溢流流染染色色机机是是特特殊殊形形式式的的绳绳状状染染色色机机。由由于于染染色色时时织织物物处处于于松松弛弛状状态态，受受张张力力小小，染染后后织织物物手手感感柔柔软软，得得色色均均匀匀，故故都都用用于于高高压压条条件件下下合合纤纤织织物物、经经编编织织物物、弹弹力力织织物物等等的的染染色色。近近年年来来也也制制造造了了一一些些常常压压溢溢流流染染色色机机，可可供供天天然然纤纤维维织织物物常常压压染染色色之之用。用。该机容易操作，使用简便，但染色时浴比大，该机容易操作，使用简便，但染色时浴比大，

42、染料和用水量大。染料和用水量大。63喷射染色机喷射染色机 喷喷射射染染色色机机占占地地小小，产产量量高高，可可节节约约材材料料、动动力力和和劳劳动动力力。它它不不仅仅有有高高温温高高压压式式，而而且且有有常常压压式式；不不仅仅能能用用于于合合成成纤纤维维，也也能能用用于于天天然然纤纤维维；不不仅仅能能用用于于染染色色，也也能能用用于于前前后后处处理理。因因为为有有其其通用性，更受生产厂家欢迎。通用性，更受生产厂家欢迎。由由于于染染液液的的喷喷射射作作用用有有助助于于染染液液向向绳绳状状织织物物内内部部渗渗透透，染染色色浴浴比比也也小小，织织物物所所受受张张力力更更小小，因而获得了更优于溢流染色

43、机的染色效果。因而获得了更优于溢流染色机的染色效果。646566图图2 23 3 溢流染色机溢流染色机67图图24 喷射染色机喷射染色机1织物织物 2主缸主缸 3导辊导辊 4U形染缸形染缸 5喷嘴喷嘴 6热交换器热交换器7循环泵循环泵 8配料缸配料缸 9加料泵加料泵 10装卸口装卸口68卷染机卷染机 卷卷染染机机是是一一种种间间歇歇式式的的染染色色机机械械，根根据据其其工工作作性性质质可可分为普通卷染机、高温高压卷染机。分为普通卷染机、高温高压卷染机。染染色色时时，织织物物由由被被动动卷卷布布辊辊退退卷卷入入槽槽，再再绕绕到到主主动动卷卷布布轴轴上上，这这样样运运转转一一次次，称称为为一一道道

44、。织织物物卷卷一一道道后后又又换换向向卷卷到另一轴上，主动轴也随之变换。染毕织物打卷出缸。到另一轴上，主动轴也随之变换。染毕织物打卷出缸。普普通通卷卷染染机机的的缺缺点点是是织织物物运运行行的的线线速速度度不不一一致致，张张力力较较大，劳动强度较大。大，劳动强度较大。等等速速卷卷染染机机及及自自动动卷卷染染机机可可以以克克服服上上述述缺缺点点，自自动动卷卷染染机还能调向、记道数和停车自动化机还能调向、记道数和停车自动化。6970图图2 22 2高温卷染机高温卷染机71连续轨染机连续轨染机 连连续续轧轧染染机机适适用用于于大大规规模模连连续续化化的的印印染染加加工工,是是棉棉、化化纤纤及及其其混

45、混纺纺织织物物最最主主要要的的染染色色设设备备。根根据据所所使使用用的的染染料料不不同同，连连续续轧轧染染机机的的类类型型也也不不同同，但但它它们们的的组组成成大大致致可可分分为为以以下下几几个个部分部分:1.轧车轧车 织物浸轧染料的主要装置。织物浸轧染料的主要装置。2.烘干装置烘干装置 包括红外线、热风和烘筒烘燥三种。包括红外线、热风和烘筒烘燥三种。3.蒸蒸箱箱 有有的的染染料料染染后后要要汽汽蒸蒸，在在蒸蒸箱箱内内通通入入饱饱和和蒸蒸汽汽，使使纤维膨化，染料及其它化学药品扩散进入纤维内部。纤维膨化，染料及其它化学药品扩散进入纤维内部。4.平平洗洗装装置置 它它包包括括多多格格平平洗洗槽槽，可可用用于于冷冷水水、热热水水、皂皂煮煮以及根据不同染料进行的后处理。以及根据不同染料进行的后处理。5.染后烘干装置染后烘干装置 染后的烘干都采用烘筒烘干。染后的烘干都采用烘筒烘干。72图图21 连续轧染机连续轧染机1进布装置进布装置 2、6均匀轧车均匀轧车 3红外线烘燥机红外线烘燥机 4横导辊热风烘燥机横导辊热风烘燥机5烘筒烘燥机烘筒烘燥机 7透风辊透风辊 8还原蒸还原蒸 9平洗槽平洗槽 10皂洗箱皂洗箱11长蒸箱长蒸箱 12平洗槽平洗槽 13烘筒烘燥机烘筒烘燥机 14落布装置落布装置73