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深入淺出談染色

集萃印花網(wǎng) 2024-09-03 00:00:00

染色是使面料或纖維紗線產(chǎn)生顏色的關(guān)鍵過程，是提升紡織品價(jià)值的關(guān)鍵過程，本文深入淺出的介紹了針對(duì)染色的各種知識(shí)。

染色的基本問題

01 染色過程

染色過程大致可以分為三個(gè)階段：

（1）吸附（absorbing）

吸附就是染料附著到纖維表面的過程；染料在溶液中因分子間作用力、離子間靜電引力等被纖維吸附。

（2）擴(kuò)散滲透（diffusing and penetreating）　

吸附之后染料需要進(jìn)入到纖維的內(nèi)部，并保持在里面；被吸附的染料在一定條件下，從纖維表面向纖維內(nèi)部擴(kuò)散滲透，進(jìn)入纖維無定形區(qū)，直至染液、纖維表面和纖維內(nèi)部的染料濃度達(dá)到平衡。

（3）固著（fixing）　

這是染色牢度是否好的一個(gè)關(guān)鍵過程；進(jìn)入纖維無定形區(qū)的染料借化學(xué)作用力（離子鍵或共價(jià)鍵）、分子間引力（范德華力）和氫鍵與纖維大分子相聯(lián)，獲得一定的結(jié)合牢度。

實(shí)際染色時(shí)，上述三個(gè)階段是不能截然分清的。不同的染料、纖維、染色工藝，染色過程也是有差異的。

02 染料的親和力和直接性

某染料在溶液中能自動(dòng)地上染某種纖維，我們就說該染料對(duì)這種纖維有親和力或直接性。上染速度越快，上染的百分率越高，則該染料的親和力越大或直接性越高。這兩個(gè)概念都是用來說明上染能力的大小，但親和力是一個(gè)嚴(yán)格的熱力學(xué)概念，具有一定的熱力學(xué)數(shù)值；直接性沒有確切的定量概念，只能籠統(tǒng)地說明染料的上染能力。

染料親和力高，上染速度就快，不需要過多的促染，但是有色花的可能，親和力低，需要促染，有染料浪費(fèi)的可能。

03 染料的上染率

染色達(dá)到平衡時(shí)，已染著到纖維上的染料量與染液中原有的染料量之比，常用百分率表示，稱作染料的上染率或平衡上染百分率。

04 染料的上染速率

上染速率指染料被纖維吸附染著的速度，常以“半染時(shí)間”，即在規(guī)定條件下，染料達(dá)到染色平衡上染率的一半所需的時(shí)間來表示。上染過快，易造成染色不勻，上染過慢，會(huì)延長(zhǎng)染色時(shí)間。

05 染料的移染性（勻染性）

染料的移染性指的是已被纖維吸附的染料從纖維上解吸，重新進(jìn)入染液并繼而在纖維的另一部位上染的性能。移染性好的染料能不斷地從染料濃度的高處解吸，在濃度低處上染，直至整個(gè)織物上的濃度差消失，因而對(duì)勻染有利。

染色機(jī)械設(shè)備

染色根據(jù)染品狀態(tài)不同可分為纖維染色設(shè)備、紗線染色設(shè)備和織物染色設(shè)備；按染色所需溫度壓力不同可分為常壓染色設(shè)備和高溫高壓染色設(shè)備；根據(jù)染色方式不同可分為間歇性浸染設(shè)備和連續(xù)性軋染設(shè)備。常用的設(shè)備有繩狀染色機(jī)、卷染機(jī)、高溫高壓溢流染色機(jī)等多種。

紡織品的染色

01 直接染料染色

直接染料可用于各種棉制品和粘膠制品的染色。染色時(shí)紡織物先用水潤(rùn)濕，加入染液，升溫至95℃，并加入中性鹽促染，染色時(shí)間60min。染畢洗凈，必要時(shí)用固色劑處理以提高色牢度。

蠶絲的染色常選用部分上染率高，色牢度較好的直接染料以補(bǔ)充酸性染料色譜的不足，主要是棕、黑、墨綠等深色。染色可在中性或微酸性浴中進(jìn)行，也常加鹽促染，染后為改善手感，可在稀醋酸浴中處理一定時(shí)間。

02還原染料及暫溶性還原染料染色

（1）還原染料的染色

還原染料色澤鮮艷，色譜齊全，牢度優(yōu)異，是纖維素纖維染色的高檔染料。還原染料的染色有隱色體浸染和懸浮體軋染兩種不同的工藝。隱色體浸染時(shí)先將染料用保險(xiǎn)粉（強(qiáng)還原劑）和燒堿處理，使其還原成隱色體溶解在堿液中，投入染色物，控制溫度和調(diào)整食鹽用量，確保上染率，必要時(shí)可加勻染劑控制上染速度。染色完畢須進(jìn)行氧化處理，使隱色體重新變?yōu)榉撬苄匀玖系脑紶顟B(tài)而固著在纖維上。

最后進(jìn)行皂洗，以改進(jìn)染品色光，增加牢度。懸浮體軋染在連續(xù)軋染設(shè)備上進(jìn)行。染料不經(jīng)還原，配制成以微細(xì)顆粒懸浮的分散液，對(duì)織物進(jìn)行浸軋，然后烘干，并進(jìn)一步浸軋含保險(xiǎn)粉的堿性還原液后，進(jìn)入密閉的蒸箱，促使染料還原、溶解、擴(kuò)散、滲透，最后在平洗單元機(jī)上進(jìn)行氧化、皂洗。

（2）暫溶性還原染料的染色

暫溶性還原染料多為還原染料隱色體的硫酸酯鹽，能直接溶于水，不須經(jīng)還原步驟即可上染纖維。染色時(shí)，染浴中含染料、食鹽和氧化劑亞硝酸鈉，浸染或軋染后用稀硫酸溶液處理，使染料水解成隱色酸，繼而被氧化劑或空氣氧化而發(fā)色。

03 硫化染料染色

棉紡織品染深濃黑色和藍(lán)色時(shí)，常用硫化染料。染色方法與還原染料類似，須首先使染料還原后溶解，上染后再進(jìn)行氧化顯色。但其還原劑常用價(jià)格便宜的硫化鈉，氧化也較還原染料容易。以棉布卷染為例，織物在染料隱色體溶液中高溫卷染一定時(shí)間，然后水洗氧化，最后用醋酸鈉作防脆處理即可。

04 不溶性偶氮染料染色

不溶性偶氮染料由色酚和色基兩個(gè)組分組成，其染色過程實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)水溶性組分在纖維上反應(yīng)生成不溶性色淀的過程。染色時(shí)，先用色酚的堿溶液浸軋織物，俗稱“打底”，低溫烘干后，再浸軋色基溶液進(jìn)行顯色，透風(fēng)或汽蒸一定時(shí)間后，進(jìn)行水洗和皂煮，最后用清水洗凈。該染料也可采用浸染的方法染色，同樣要分成“打底”和“顯色”兩步進(jìn)行。

05 活性染料染色

活性染料分子中含有活性基團(tuán)，能與纖維上的某些基團(tuán)反應(yīng)生成共價(jià)鍵結(jié)合，因而水洗和摩擦牢度都很高，而且不僅可以用于纖維素纖維的染色，也可以用于羊毛、蠶絲、錦綸的染色。

（1）纖維素纖維的染色

纖維素纖維分子上的羥基在堿性條件下能與活性染料反應(yīng)，因此染色時(shí)必須有堿的存在。在浸染和連續(xù)軋染工藝中，通常都先用不含堿劑的染液處理織物，然后在染液中加堿或在織物上施加堿液使染料與纖維反應(yīng)，最后充分水洗，皂煮，去除浮色。

一種節(jié)能的染色方法是冷軋堆工藝，染色時(shí)織物先浸軋反應(yīng)能力較高的染料并同步定量施加堿液，不經(jīng)任何熱處理，直接打卷在室溫下堆置一定時(shí)間，使染料完成擴(kuò)散、固著的過程，最后進(jìn)行水洗和皂煮。

（2）羊毛、蠶絲和錦綸的染色

羊毛和蠶絲纖維含有多種能與活性染料反應(yīng)的基團(tuán)，這些基團(tuán)中的某些在弱酸性至中性介質(zhì)中具有反應(yīng)能力，因此它們用活性染料染色時(shí)，工藝條件與纖維素纖維染色有差異。

羊毛染色常在弱酸性條件下進(jìn)行，用醋酸調(diào)節(jié)PH，以元明粉作緩染劑，染后進(jìn)行中和及水洗。蠶絲可采用弱酸性和中性染色或堿性條件染色的不同工藝，也可先在弱酸性或中性浴中上染，再在堿性浴中固著的方法。錦綸的反應(yīng)性基團(tuán)比羊毛、蠶絲少，用活性染料難以染成深色，其染色工藝與蠶絲相仿。

06 酸性染料、酸性媒染染料及酸性含媒染料染色

酸性染料、酸性媒染染料及酸性含媒染料染色這三種染料均屬水溶性染料，是羊毛、蠶絲和錦綸的專用染料，但它們的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用范圍有一定的差異。酸性染料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，按它們分子結(jié)構(gòu)的大小可分為強(qiáng)酸性染料（又稱勻染性酸性染料，分子較�。┖腿跛嵝匀玖希ㄓ址Q耐縮絨酸性染料，分子較大）兩類。

前者可在強(qiáng)酸性介質(zhì)中染羊毛，色澤鮮艷，勻染性好；后者可在中性或弱酸性介質(zhì)中染羊毛、蠶絲和錦綸，牢度較高，但勻染性和色澤鮮艷度不如強(qiáng)酸性染料。酸性媒染染料具有酸性染料的基本結(jié)構(gòu)，但其結(jié)構(gòu)中還含有能與媒染劑鉻離子生成絡(luò)合聯(lián)結(jié)的基團(tuán)。該類染料主要用于羊毛染色，水洗、日曬牢度都優(yōu)于酸性染料，但色澤較暗。染色常采用浸染方法，染后用重鉻酸鉀作媒染處理一定時(shí)間即可。

酸性含媒染料的結(jié)構(gòu)中已含有鉻絡(luò)合結(jié)構(gòu)，染色時(shí)不需進(jìn)行媒染處理，應(yīng)用方便。酸性含媒染料有兩種類型：一種是一個(gè)鉻離子和一個(gè)染料分子絡(luò)合的１∶１型含媒染料，另一種是一個(gè)鉻離子和二個(gè)染料分子鉻合的１∶２型含媒染料。前者的染色與強(qiáng)酸性染料相似，主要用于羊毛；后者常用于羊毛、蠶絲和錦綸的中性浴染色，故又叫中性染料，其染色牢度較高，但色澤較暗。

07 分散染料染色

分散染料是染合成纖維、尤其是滌綸纖維的主要染料，在滌綸上具有很好的上染性能，各項(xiàng)牢度都較高。分散染料結(jié)構(gòu)中不含離子化基因，屬非離子疏水性染料，在水中不能溶解，只能以微粒懸浮分散狀穩(wěn)定在染液中；此外其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分子較小，因此對(duì)疏水性、結(jié)構(gòu)緊密的滌綸纖維有親和力，且能擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部，有很高的上染率。

分散染料染滌綸時(shí)，必須有120℃以上的高溫條件，原因是只有在此高溫下，滌綸大分子鏈段的熱運(yùn)動(dòng)程度才足以產(chǎn)生染料擴(kuò)散所需的“瞬時(shí)微隙”。分散染料對(duì)滌綸的染色有載體法、高溫高壓法和熱熔法三種。其中高溫高壓法是最常用的方法，染色在密閉的高壓容器中進(jìn)行，染溫可達(dá)130℃，因此可以得到很高的上染率，為控制色光和染色均勻性，常加醋酸和勻染劑助染。

08 陽離子染料染色

陽離子染料是腈綸纖維染色的主要染料，不僅色澤鮮艷，上染率高，而且牢度也很好。由于腈綸纖維的大分子中含有酸性基因，在水中電離后帶負(fù)電荷，對(duì)陽離子染料有很高的吸附力，染色時(shí)上染速度和平衡上染率都高。

陽離子染料在腈綸上的移染性差，加之上染速度較快，極易發(fā)生染色不勻病疵，必須嚴(yán)格控制染色過程并使用勻染劑。常用的勻染劑有醋酸、元明粉和陽離子表面活性劑。染色一般采用浸染方法，以醋酸等調(diào)節(jié)染浴pH＝4.5，并加入勻染劑，室溫入染，并嚴(yán)格控制升溫速度，至沸后續(xù)染一定時(shí)間再緩緩冷卻并水洗。

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