酸性染料的拼染和直接染料的仿色實(shí)驗(yàn)

1、酸性染料的拼染和直接染料的仿色實(shí)驗(yàn)紡織與材料學(xué)院輕化工程1班呂蓉41201030127完成日期：2015年12月1號(hào)目錄摘要11 緒論21.1研究背景22 試驗(yàn)原理32.1 羊毛的拼色實(shí)驗(yàn)32.1.1 拼色原理32.1.2 拼色基本原則32.1.3羊毛的基本結(jié)構(gòu)2-342.1.4羊毛的鱗片層結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成2-452.1.5羊毛的CMC結(jié)構(gòu)362.1.6 酸性染料結(jié)構(gòu)及性能562.1.7 酸性染料的分類572.1.8毛織物酸性染料染色機(jī)理72.2 棉的仿色實(shí)驗(yàn)82.2.1 仿色82.2.2 仿色的基本方法82.2.3 直接性染料的定義和分類692.2.4直接染料的染色性能692.2.5 直接染

2、料染棉的原理【6】103.實(shí)驗(yàn)部分113.1羊毛的拼色實(shí)驗(yàn)113.1.1主要實(shí)驗(yàn)儀器和藥品113.1.2染色工藝流程113.1.3拼色實(shí)驗(yàn)方法113.1.3.1 拼色實(shí)驗(yàn)配方確定113.1.3.2 染色打樣，整理貼樣143.2 棉的仿色實(shí)驗(yàn)143.2.1主要實(shí)驗(yàn)儀器和藥品143.2.2 染色工藝流程143.2.3仿色實(shí)驗(yàn)配方的確定143.2.4染料母液濃度的選擇153.2.5三原色配比的選擇153.2.6仿色實(shí)驗(yàn)編號(hào)和配比154 結(jié)果與討論164.1 三角形色卡的分析與討論164.1.1 三角形色卡反應(yīng)的信息164.1.2 所制得的三角形色卡所反映的問題164.2 仿色實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論16

3、4.2.1 標(biāo)樣1的仿色分析174.2.2 標(biāo)樣2的仿色分析184.2.3 仿色實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題185 總結(jié)18參考文獻(xiàn)19摘要染整加工中，實(shí)踐很重要，而打樣便是其中影響產(chǎn)品質(zhì)量的最重要因素之一。為了掌握拼色的原理，掌握拼色、仿色的過程。我們進(jìn)行了拼色及仿色實(shí)驗(yàn)。本次實(shí)驗(yàn)首先通過酸性染料染羊毛織物，使用三原色紅、黃、藍(lán)不同的比例配方對(duì)羊毛織物染色，來制作三角形色卡，在實(shí)驗(yàn)中了解顏色之間在色光上的差異；然后分析樣品的顏色，通過比色卡確定樣品的顏色，最后通過直接染料染棉的方式進(jìn)行仿色實(shí)驗(yàn)。本次實(shí)驗(yàn)將所學(xué)理論與實(shí)踐聯(lián)系起來，使我們對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更深一步的認(rèn)識(shí)。酸性染料三原色拼色樣卡制作包括拼色工

4、作基本步驟、三原色染料選擇、拼色原理、拼色處方方案制定、染色工藝流程等。直接染料的仿色實(shí)驗(yàn)包括直接染料的選擇、仿色配方的確定、染色工藝流程的確定等。關(guān)鍵詞： 酸性染料，活性染料，拼色，仿色，羊毛，棉1 緒論1.1研究背景毛織物染色時(shí)用的最多的染料是酸性染料，酸性染料能溶于水，能在酸性、弱酸性或中性染浴中對(duì)羊毛、蠶絲、錦綸直接上染，不能上染棉纖維。酸性染料又可分為強(qiáng)酸浴酸性染料、弱酸酸性染料、中性浴酸性染料等幾種。酸性染料色譜齊全，色澤鮮艷，染色操作簡便，應(yīng)用廣泛。本實(shí)驗(yàn)所用拼色酸性染料為酸性玫瑰紅B、酸性黃2G、酸性湖藍(lán)A。在印染加工中，將兩種或兩種以上的染料混合起來使用的過程稱為拼色或配色1

5、。染料拼色時(shí)，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：拼色時(shí)應(yīng)選用同種類型的染料，以利于染色工藝的控制及工藝的簡化；染料的染色性能如直接性、上染速率、染色牢度等應(yīng)相近，以利于色光的控制，否則染后色光不一，在后加工或使用過程中會(huì)因褪色程度不同而導(dǎo)致色光的改變；拼色用染料的只數(shù)應(yīng)盡量少，以便于色光的控制；掌握余色原理，余色是指兩種顏色有相互消減的特性。根據(jù)拼色結(jié)果制成三角形色卡，根據(jù)色卡就可以進(jìn)行初步的仿色實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的仿色實(shí)驗(yàn)采用直接染料染棉來仿制所給標(biāo)準(zhǔn)樣。仿色打樣是織物染色投產(chǎn)前的先鋒實(shí)驗(yàn)。其目的是通過小樣實(shí)驗(yàn)，找出能夠達(dá)到客戶質(zhì)量要求，并且質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性又好的最佳染色用料與染色工藝，將其作為大樣投產(chǎn)時(shí)的工藝

6、依據(jù)。實(shí)踐證實(shí)，仿色小樣的成功是大樣染色成功的前提與保證。仿色打樣是染化廠化驗(yàn)室打樣員必備的職業(yè)能力。目前，印染產(chǎn)品加工以小批量、多品種為主要特點(diǎn)，這就要求打樣員要有除顏色敏感性之外，還要有熟練的操作技能和豐富的經(jīng)驗(yàn)。了解染料的提升性和掌握不同染料在不同濃度的拼混顏色的變化趨勢(shì)是仿色打樣的基本要求。染料的提升性是指隨著染料用量增加，纖維上染料濃度遞增的性能。提升性不僅決定于染料的結(jié)構(gòu)，也與纖維的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同纖維的染色提升性不同。一般來說，在一定濃度范圍內(nèi)，纖維線密度越低，染色提升性越好?；钚?、直接或分散染料對(duì)純棉、純滌或是滌棉混紡染色中同種染料的不同顏色以一定比例進(jìn)行混合最終能根據(jù)布樣顏色的

7、變化趨勢(shì)拼出色三角。通過簡單的實(shí)驗(yàn)了解仿色打樣的基本知識(shí)，通過對(duì)色三角的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)來樣的分析就能打出符合標(biāo)準(zhǔn)的樣品。這也是本次試驗(yàn)的一個(gè)目的。2 試驗(yàn)原理2.1 羊毛的拼色實(shí)驗(yàn)拼色是指在印染加工過程中，將兩種或兩種以上相近顏色的染料混合起來使用的過程。2.1.1 拼色原理拼色是以“減法”混色原理作為理論基礎(chǔ)的。實(shí)際應(yīng)用中由于找不到理想的三原色，常以紅、黃、藍(lán)作為代用三原色（也稱一次色）。如果用兩種不同的一次色拼混，可以得到橙、綠、紫等二次色；若以兩種不同的二次色拼混，或以任意一種原色與灰色相拼，可得到三次色。拼色結(jié)果如下所示：一次色 紅 黃 藍(lán) 紅 黃 二次色 橙 綠 紫 橙

8、60;三次色 黃灰 藍(lán)灰 紅灰 (棕) (橄欖) (咖啡)2.1.2 拼色基本原則拼色過程比較復(fù)雜，為使配色能獲得預(yù)期的效果，做到快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)遵循下列原則：1、“相近”原則指拼色染料的染色性能應(yīng)盡量相近。染料的染色性能包括親和力、上染速率、上染溫度、勻染性、染色牢度等。拼色時(shí)應(yīng)盡量選擇同一應(yīng)用大類及小類的染料，否則染色工藝制訂困難，并且會(huì)由于染料配伍性較差而出現(xiàn)色光不易控制，勻染性差等現(xiàn)象。各類染料中的三原色往往是經(jīng)過篩選的應(yīng)用性能優(yōu)良、配伍性能較好的染料，所以拼色時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選用。2、“少量”原則指拼色時(shí)（尤其是拼鮮艷色），染料只數(shù)應(yīng)盡可能少，一般不宜超過3只，這樣便于色光調(diào)整與控制

9、，同時(shí)對(duì)拼色染料的組分（指混合染料）應(yīng)了解，盡量選用原組分中的染料補(bǔ)充或調(diào)整色光，以減少拼用染料的只數(shù)，確保色澤鮮艷度，減少染料之間的相互抵沖。3、“微調(diào)”原則色光調(diào)整是以“余色”為理論依據(jù)的。所以利用余色原理來調(diào)整色光只能是微量的，如果用量稍多，色澤變暗，影響鮮艷度，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響色相。4、“就近選擇”與“一補(bǔ)二全”原則指拼色時(shí)，無論是主色還是輔色染料，還是調(diào)整色光用染料，都應(yīng)選擇與目標(biāo)色最接近的染料，即稱“就近選擇”原則。同時(shí)應(yīng)盡可能做到選用一只染料，獲得二種或二種以上的效果，即稱“一補(bǔ)二全”原則。如拼翠綠色，有條件的話應(yīng)選擇與翠綠色最接近的綠色染料，然后根據(jù)需要選擇合適的染料調(diào)整色光。也

10、可以選用翠藍(lán)色（即綠光藍(lán)）與嫩黃色（即綠光黃）拼混。又如拼紅光藍(lán)色，盡量不要采用“藍(lán)+紅”，應(yīng)選擇與藍(lán)色相近的顏色（紫色）補(bǔ)充紅光，做到“就近補(bǔ)充”，這樣拼色操作更方便、經(jīng)濟(jì)。2.1.3羊毛的基本結(jié)構(gòu)2-3 羊毛由鱗片細(xì)胞、皮質(zhì)細(xì)胞和細(xì)胞膜復(fù)合物(Cell Membrane Complex,CMC)組成,每一部分又及其復(fù)雜的微細(xì)結(jié)構(gòu),其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。 圖1 羊毛纖維的各層次結(jié)構(gòu)綜合示意圖羊毛的鱗片層導(dǎo)致的定向摩擦效應(yīng)是羊毛具有氈縮性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),是羊毛化學(xué)改性的主要對(duì)象。CMC結(jié)構(gòu)存在于羊毛細(xì)胞(包括鱗片細(xì)胞和皮質(zhì)細(xì)胞)之間,在整個(gè)羊毛結(jié)構(gòu)中成網(wǎng)狀分布,是羊毛細(xì)胞聯(lián)接的橋梁,因而對(duì)羊毛的

11、機(jī)械性能起著至關(guān)重要的作用。在羊毛改性處理過程中,為了將羊毛的機(jī)械性能保持在一定的水平,必須對(duì)CMC予以保護(hù)。如何對(duì)羊毛外邊鱗片進(jìn)行合理改性,又對(duì)羊毛 內(nèi)部CMC結(jié)構(gòu)予以適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù),已成為羊毛化學(xué)改性中一個(gè)需要調(diào)和的主要矛盾。2.1.4羊毛的鱗片層結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成2-4羊毛的鱗片層由片狀鱗片細(xì)胞組成,鱗片細(xì)胞又分為性質(zhì)不同的外表皮層、次表皮層和內(nèi)表皮層,如圖2所示。圖2 羊毛鱗片結(jié)構(gòu)示意圖鱗片外表皮層:高硫含量的細(xì)胞膜,約為24nm 厚。主要為鱗脂化合物、角質(zhì)化蛋白質(zhì)及少量的碳水化合物,具有極好的化學(xué)惰性,難以被酶消化; 鱗片次表皮層:含硫量略低于外表皮層,厚為100200nm。典型的角質(zhì)化蛋

12、白,胱氨酸殘基含量相當(dāng)高，其結(jié)構(gòu)緊密,難以膨化。在肽鏈的每三個(gè)氨基酸殘基中,就有一個(gè)難以被蛋白酶消化的胱氨酸殘基; 鱗片內(nèi)表皮層:含硫量低,厚100150nm,屬非角質(zhì)化蛋白,胱氨酸殘基含量低,約為3%,但極性基團(tuán)如-COOH、NH2基含量相當(dāng)豐富,化學(xué)性質(zhì)活潑,易于膨化,能被蛋白酶消化。 鱗片外表皮層之所以穩(wěn)定,與其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),如圖3所示。羊毛鱗片表面具有整齊的類脂層排列,其主要結(jié)構(gòu)為18-甲基二十酸和二十酸,它和鱗片外表皮層的蛋白以酯鍵和硫酯鍵結(jié)合,類脂層的厚度約為0.9nm。在類脂層之下是蛋白層,該蛋白層在肽鏈間除有二硫鍵交聯(lián)外,還存在酰胺交聯(lián),該交聯(lián)由谷氨酸和賴氨酸殘基反應(yīng)形成

13、。據(jù)估計(jì),鱗片外表皮層中50%的賴氨酸和谷氨酸殘基形成了酰胺交聯(lián)。酰胺交聯(lián)的存在,可能是鱗片外表皮層具有較強(qiáng)耐化學(xué)性能的原因之一,由于酰胺交聯(lián)的鏈長約為二硫交聯(lián)的2倍,這樣就使肽鏈之間具有較大的伸縮空間,使鱗片細(xì)胞膜不易破裂 (圖4)。圖3 羊毛鱗片外表皮層話啊學(xué)結(jié)構(gòu)模型圖4 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖2.1.5羊毛的CMC結(jié)構(gòu)3 CMC結(jié)構(gòu)主要有以下3部分組成:a)柔軟的、 易溶脹的細(xì)胞膠粘劑(intercellular cement),該部分為有輕微交聯(lián)的球狀蛋白;b)類脂雙分子結(jié)構(gòu),通常簡稱為層;c)處于球狀蛋白和類脂結(jié)構(gòu)之間的耐化學(xué)纖狀蛋白層(fibrous protein),它具有耐蛋白水解,

14、耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑和還原劑作用的性能。2.1.6 酸性染料結(jié)構(gòu)及性能5 傳統(tǒng)的酸性梁料是指首有酸性瑟團(tuán)的水溶性梁料，而且所首酸性瑟團(tuán)絕大多效足以項(xiàng)醒例鹽形式存在于染料分子上，僅有個(gè)別品種是以羧酸鈉鹽形式存在。早期的這類染料都是在酸性條件下染色，故通稱酸性染料。 酸性染料具有色譜齊全、色澤鮮艷的特點(diǎn)，主要用于羊毛、真絲等蛋白質(zhì)纖維和錦綸的染色和印花，也可用于皮革、紙張、化妝品和墨水的著色，少數(shù)用于制造食用色素和色淀顏料。由于酸性染料對(duì)纖維素纖維的直接性很低，所以一般不用酸性染料染纖維家纖維。 酸性染料在結(jié)構(gòu)上大多是芳香族的磺酸基鈉鹽，其發(fā)色體結(jié)構(gòu)中偶氮和恿釀?wù)加泻艽蟊戎?，另外還有三芳甲烷、叮嚷

15、、D6噸、靛藍(lán)、哇咐、酞苔及硝基亞胺等各類發(fā)色體。各種結(jié)構(gòu)中偶氮類酸性染料在品種和產(chǎn)量上都占首位，尤其是單偶氮和雙偶氯的最多、包括黃、橙、紅、藏青以及黑色等各色品種。怠酣類的日曬牢度較好，色澤也鮮艷，主要是一些紫、藍(lán)、綠色染料，尤其以藍(lán)色最為重要，某些思釀結(jié)構(gòu)的酸性染料可在酸性媒介染料的染色中起增艷作用。三芳甲烷類以紅、紫、藍(lán)、綠色為主，一般日曬牢度較差，有些艷藍(lán)品種不耐氧漂，但色澤十分濃艷，濕處理牢度較好。2.1.7 酸性染料的分類5 酸性染料的勻染性和濕處理車度隨染料結(jié)構(gòu)變化而不同。按染料對(duì)羊毛的染色性能，酸性染料可分為強(qiáng)酸浴、弱酸浴和中性浴染色的三類酸性染料。 1強(qiáng)酸浴染色的酸性染料 強(qiáng)

16、酸浴染色的酸性染料分子結(jié)構(gòu)較簡單，分子中磺酸基所占的比例高，在水中溶解度較高，在常溫染浴中基本上以離子狀態(tài)分散，對(duì)羊毛纖維的親和力較低，染色需在強(qiáng)酸浴中進(jìn)行(PH254)。這類染料濕處理牢度較差，日曬守度較好，色澤鮮艷勻染性良好。 2弱酸浴染色的酸性染料 弱酸浴染色的酸性染料分子結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，分子中磺酸基所占比例相對(duì)較低，溶解度稍差，在常溫染浴中基本上以膠體分散狀態(tài)存在，對(duì)羊毛纖維的親和力較高，染色在弱酸浴中進(jìn)行(pH45)o這類染料的濕處理牢度較好，勻染性稍差。 3中性浴染色的酸性染料 中性浴染色的酸性染料分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，硝酸基所占比例更低疏水性部分增加，溶解度更差些，在常溫染浴中主要以肢體狀

17、態(tài)存在，對(duì)羊毛纖維的親和力很高，染色需在中性浴中進(jìn)行(pH67)。這類染料勻染性較差，色澤不夠鮮艷，但濕處理牢度好。2.1.8毛織物酸性染料染色機(jī)理酸性染料分子中有磺酸基和羧酸基等水溶性基團(tuán)，是水溶性染料。與直接染料相比，酸性染料的分子結(jié)構(gòu)大都比較小，較簡單。根據(jù)染料分子結(jié)構(gòu)和染色性能可分為強(qiáng)酸浴酸性染料，弱酸浴酸性染料，中性浴酸性染料。羊毛的等電點(diǎn)為pH=4.24.8。當(dāng)染浴的pH值在纖維的等電點(diǎn)以下時(shí)，纖維以氨基正離子形式存在，纖維帶正電荷，能與染料陰離子以離子鍵結(jié)合而固著在纖維上。當(dāng)染浴的pH值在纖維的等電點(diǎn)以上時(shí)，纖維以羧基負(fù)離子形式存在，染料上染纖維只要是靠分子間范德華力作用。蛋白質(zhì)

18、纖維含有氨基和羧基，在水中氨基和羧基發(fā)生離解而形成兩性離子：+ H3NWCOO弱酸性浴染色的酸性染料常在pH值為44.5的弱酸浴中染色，該pH值與羊毛的等電點(diǎn)接近，染料除與纖維發(fā)生離子鍵結(jié)合外還能與纖維發(fā)生較強(qiáng)的范德華力和氫鍵結(jié)合。即使在纖維的等電點(diǎn)時(shí)染色，染料與纖維之間也能發(fā)生離子鍵結(jié)合，因此此時(shí)纖維帶較多的正電荷，只不過總的凈電荷為零。2.2 棉的仿色實(shí)驗(yàn)2.2.1 仿色仿色小樣即仿樣配色或仿樣拼色，是指根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行合理的配色打樣，符合來樣要求的一種手段。仿樣配色前必須了解標(biāo)準(zhǔn)樣織物的纖維名稱、組織規(guī)格、染色牢度要求和需要在何種光源下對(duì)色等等。2.2.2 仿色的基本方法仿樣人員要具有一定

19、的配色理論知識(shí)和技術(shù)操作經(jīng)驗(yàn)，要膽大心細(xì)，不能粗心大意。要了解各種染料的特性，掌握好配色的原則，如染料的配伍性補(bǔ)色的應(yīng)用及選擇染料的牢度和經(jīng)濟(jì)性。在選擇染料配伍性之前，可根據(jù)樣本資料或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)，也可對(duì)染料的性能做基本測(cè)試。例如采用活性染料拼色時(shí)，通過滲圈試驗(yàn)測(cè)試各染料的滲透性；通過比移植法測(cè)試各染料的親和力大小，以及各染料的耐堿性、染色溫度及上染率曲線，選擇性能相近的染料進(jìn)行配伍。這樣，處方的重演性好，穩(wěn)定、準(zhǔn)確，有利于大樣生產(chǎn)的穩(wěn)定性及色光的符樣性。對(duì)于淺色和鮮艷色，要防止補(bǔ)色的產(chǎn)生，因?yàn)檠a(bǔ)色一般會(huì)影響顏色的明度和飽和度。例如拼紫色時(shí)，來樣較淺且很鮮艷，采用藍(lán)光紅與紅光藍(lán)拼色而不宜用綠光藍(lán)拼

20、色，因?yàn)榧t綠作用，色光變暗，就不夠鮮艷了。對(duì)于深色和暗色調(diào)配色，可利用補(bǔ)色增加色澤深度。例如拼暗綠色時(shí)，用綠光藍(lán)與紅光黃拼色，利用補(bǔ)色提高深度，而且這兩種染料相拼易于控制。若采用綠光藍(lán)與綠光黃相拼，則需加入黑色才能達(dá)到所需色澤深度；但黑色一般只適用低濃度作為次輔色，是非常不穩(wěn)定的，不但增加成本，而且給操作帶來麻煩，很容易產(chǎn)生小樣與大樣的差異。打樣配色前，打樣用坯布或紗線盡可能要從車間里大生產(chǎn)中的坯布中取樣，這樣可避免由于坯布不同、前處理方法不同、毛效不同等因素影響上色率。仿樣所用的染料、化學(xué)藥品及助劑等也都要與車間生產(chǎn)中所用相同，要嚴(yán)格仿樣的稱料及化料操作，化料方法必須和車間化料方法一致。因?yàn)?/p>

21、小樣用液量少，樣料和化料稍有不準(zhǔn)確，就會(huì)引起小樣與大樣的差異。淺色品種化料浴比要大，防止產(chǎn)生差錯(cuò)。小樣染色浴比盡可能與大樣相符，軋染仿樣時(shí)，小軋車與大車軋余率要調(diào)整一致。工藝流程操作盡可能與大生產(chǎn)一致。小樣進(jìn)行仿樣后，經(jīng)客戶確認(rèn)按訂單生產(chǎn)。大樣生產(chǎn)時(shí)往往因坯布、染料的批號(hào)以及小樣仿色與大樣生產(chǎn)環(huán)境等因素的變化，而產(chǎn)生色光偏差。故在大樣試生產(chǎn)前，要用新進(jìn)的坯布、染料進(jìn)行重復(fù)打樣。打樣人員要深入車間及時(shí)了解大樣試車情況，調(diào)整大樣試樣與小樣處方。根據(jù)小樣處方適當(dāng)調(diào)整染料用量。2.2.3 直接性染料的定義和分類6由于染料能對(duì)棉纖維元需媒染劑而直接上染，所以稱為直接染料。直接染料的優(yōu)點(diǎn)是染色簡便，價(jià)格便

22、宜，色譜齊全，曾較廣泛用于棉織物的染色。直接染料的染色牢度，尤其是濕處理牢度較低，可以通過固色后處理來提高染色牢度。直接染料對(duì)纖維素纖維具有直接性，能快速便捷地獲得所需的顏色。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是染料化學(xué)的發(fā)展，直接染料的研究者不斷改進(jìn)染料的應(yīng)用性能，以滿足印染行業(yè)對(duì)直接染料提出的更高要求。根據(jù)直接染料對(duì)溫度、上染率及鹽效應(yīng)的不同，大致可以分為三類：A類:這類染料的分子結(jié)構(gòu)比較簡單t在染液中聚集傾向較小對(duì)纖維的親和力低，在纖維內(nèi)的擴(kuò)散速率較高，移染性好，容易染得均勻的色澤。食鹽的促染作用不很顯著，在常規(guī)的染色時(shí)間內(nèi)，它們的平衡上染百分率往往隨著染色溫度的升高而降低、因此染色溫度不易太高，

23、一般在7080染色即可。這類染料的濕處理牢度較低，一般僅適宜于染淺色。A類染料習(xí)慣上也稱為勻染性染料，如直接凍黃G(C.I.DIRECT Yellow12)便屬此類B類：這類染料的分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)纖維的親和力高，分子中有較多水溶性基團(tuán)，染料在纖維內(nèi)的擴(kuò)散速率低，移染性能較差，如果上染不勻，難以通過移染加以糾正。而食鹽等中性電解質(zhì)對(duì)這類染料的促染效果顯著，故必須注意控制促染劑的用量相加入時(shí)間以獲得勻染和提高上染百分率。如使用不當(dāng)，則因初染串太高，容易造成染花。這類染料的濕處理牢度較高。B類染料又稱為鹽效應(yīng)染料如直接耐曬綠BB(C.I.Direct Green 33)便屬此類。C類:這類染料的

24、分子結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，對(duì)纖維的親和力高，擴(kuò)散速率低，移染及勻染性較差。染料分子中含有水溶性基團(tuán)較少，在含有少量的中性電解質(zhì)染浴中上染也能達(dá)到較高的上染百分率。染色時(shí)要用較高的溫度，以提高染料在纖維內(nèi)的擴(kuò)散速率，提高移染性和勻染性。在實(shí)際的染色條件下，上染百分率一般隨著染色溫度的提高而增加，但始染溫度不能太高，升溫不能太快，要很好地控制升溫速率，否則容易造成染色不勻。C類染料又稱為溫度效應(yīng)染料，如直接黃棕D3G(C.I.Direct Brown 1)便屬此類。2.2.4直接染料的染色性能6 直接染料都含有親水性基團(tuán)(一go；Na或一o)oNs)，它的溶解度大小主要決定于染料分子中親水性基團(tuán)的多少。

25、另外，染料的溶解度也和溫度有關(guān)，通常提高溫度，染料的溶解度便隨著增大。大部分染料朗與鈣鹽或鎂鹽結(jié)合成不镕性納沉淀，因此染色時(shí)必須采用軟水。無機(jī)的中性鹽類，如食鹽、無明粉等，在水溶液中會(huì)發(fā)生電離。無機(jī)的陽離子體質(zhì)較小，因此在水溶液中活潑性較大容易吸附在纖維分子的周圍，從而降低纖維分子表面的陰電荷，相對(duì)地增加了染料陰離子與纖維震分子間的吸附量，達(dá)到促染的效果。因此中性鹽類可作為促染劑，但當(dāng)鹽類增加過多時(shí)，又會(huì)因染料膠體狀態(tài)遭到破壞，結(jié)果析出沉淀。由于直接染料結(jié)構(gòu)中絕大多數(shù)臺(tái)有偶氯基，當(dāng)遇到還原劑時(shí)，偶氯基會(huì)分解成氨基，染料被破壞，這時(shí)a限用氧化劑氧化，也不會(huì)恢復(fù)原來的顏色。2.2.5 直接染料染棉

26、的原理【6】染料能對(duì)纖維直接上染的性能就稱為直接性。直接性是染料分子和纖維分子間吸引力所造成。分子間的吸引力來源有兩種：一種為極性引力，染料分子和纖維分子間產(chǎn)生氫鎊。另一種為非極性力，即范榴華引力。作為直接性染料，染料分子與纖維分子間應(yīng)有較大的吸引力。直接染料最大的特點(diǎn)是其宜接性。直接性有幾方面的含義：(1)染料的溶解無需借助于酸、堿、氧化劑、還原劑等的作用，可直接溶解于水中。(2)對(duì)于纖維纖維的上染，只需無機(jī)鹽(常用食鹽與元明粉)和溫度的作用即可直接結(jié)合。 (3)在纖維上的得色無需媒染劑及其他氧化、還原作用而直接得色。正是這幾方面的直接性，給染色以很大的方便，使其在纖維素纖維(如棉、麻、粘膠

27、纖維等)和蛋白質(zhì)纖維(如蠶絲、羊毛等)上均有應(yīng)用。但是直接染料在這兩類化學(xué)性質(zhì)截然不同的纖維上進(jìn)行染色的機(jī)理是不同的。纖維的染色過程可以這樣描述：纖維首先浸入染液吸收染液中的水分而發(fā)生溶脹，這種溶脹是沿著纖維的表面，由表及里逐漸發(fā)生的，而且只發(fā)生在纖維的無定形區(qū)。染料分子隨著水分子的運(yùn)動(dòng)與纖維發(fā)生吸附作用、并由外向內(nèi)擴(kuò)散至纖維的全部無定形區(qū)。隨著時(shí)間的推移，吸附作用加深，出現(xiàn)丁聚集和解吸作用，這些作用既發(fā)生在染料與纖維之間，也發(fā)生在染料分子之間。發(fā)生在染料分子之間的吸附和解吸也可稱為聚集與解聚。吸附和解吸兩作用最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡這一過程即結(jié)束。其表象是纖維由“環(huán)染”到“透染”曲過程。對(duì)于直接染料

28、，其分子是直線型的大分子，纖維素分子也是線性大分子。在纖維內(nèi)部，染料與纖維主要以分子間力進(jìn)行結(jié)合。因染料分子上磺酸基具有強(qiáng)烈的水镕性，故時(shí)常發(fā)生解吸，使染料回到溶液中，尤其是在服用過程中洗滌時(shí)，水中無染料，由于動(dòng)態(tài)平衡作用使織物上的染料回到水中，并重新吸附在織物上，導(dǎo)致發(fā)生沾污、串色。這也是直接染料水洗色牢度差的原因。人們因此選擇陽離子表面活性劑作為固色劑，是利用其陽離子基團(tuán)與直接染料分子中的磺酸基(陰離子性的水溶性莖團(tuán))發(fā)生離子田合反應(yīng)，封閉其水溶性，使其無法解吸而達(dá)到固色目的。但是這種結(jié)合是不完全的，且結(jié)合的能量較低。效果往往不盡如人意。3.實(shí)驗(yàn)部分3.1羊毛的拼色實(shí)驗(yàn)3.1.1主要實(shí)驗(yàn)儀

29、器和藥品50ml燒杯，5ml和10ml移液管，溫度計(jì)，玻璃棒，表面皿，吸耳球，天平，恒溫水浴鍋，烘箱，羊毛，酸性玫瑰紅B（10g/l），酸性黃2G(10g/l)，酸性湖藍(lán)A(10g/l)，pH試紙，硫酸(3g/l)。3.1.2染色工藝流程（1）實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件染料總用量（酸性黃2G 、酸性玫瑰紅B、酸性湖藍(lán)A） 4%(o.w.f.)硫酸 2%(o.w.f.) pH值 23.5浴比 150（2）染色工藝曲線3.1.3拼色實(shí)驗(yàn)方法3.1.3.1 拼色實(shí)驗(yàn)配方確定1、染料三原色選擇最好選擇使用染料生產(chǎn)供應(yīng)商提供的配套三原色進(jìn)行拼色實(shí)驗(yàn)，但是本實(shí)驗(yàn)選用的是給定的三原色，即酸性玫瑰紅B、酸性黃2G、酸

30、性湖藍(lán)A。2、確定染色總濃度染料拼色時(shí)的染色總濃度（浸染用%(o.w.f.）表示，軋染用g/L表示）確定一般按照淺色、中色、深色分為幾個(gè)檔次系列。例如，將三原色的總濃度的檔次系列定為：淺色：0.5%，中淺色：0.5%1.5%，中深色1.5%2.0%，深色：2.0%等。本實(shí)驗(yàn)選用的染料總濃度為2.4%owf）。3、規(guī)定三原色濃度遞變梯度三原色染料濃度的遞變梯度是根據(jù)實(shí)際情況人為規(guī)定的，為了更直觀地觀察拼色顏色變化規(guī)律，并且能更加快速地得到拼混處方，本實(shí)驗(yàn)選用每只染料按原濃度的1/8相同梯度進(jìn)行規(guī)律性遞變，這樣便可以形成紅、黃、藍(lán)三種染料相對(duì)濃度不斷變化的一定數(shù)目的三原色拼混處方。4.染料母液的配

31、制本實(shí)驗(yàn)確定染料用量2.4%,織物重1g,將染料分為8份，則每取1ml，相當(dāng)于取1g×2.4%,因此需配置濃度為3.00g/l的染料，配置時(shí)可取實(shí)驗(yàn)室提供的10g/l的染液30ml加水稀釋至100ml的染料母液即可得到濃度為3.00g/l的染料母液。5、染料濃度遞變?cè)韴D繪制（1）拼色染料總濃度owf%定為：2.4%，規(guī)定濃度遞變梯度為總濃度的1/8；（2）繪制一個(gè)等邊三角形，三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別表示：紅（R）2.4%、黃(Y)2.4%、藍(lán)(B)2.4%；（3）把三角形的三個(gè)邊9等分，標(biāo)出刻度點(diǎn)，連線各邊刻度點(diǎn),遞變圖中的每個(gè)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)染料拼色組成處方，即打樣染料處方，該圖中的交點(diǎn)

32、總數(shù)N，由等差數(shù)列求和公式：Sn=n(a1+a2)/2 可求出為N=45即打樣總數(shù)為45個(gè)。（2）45個(gè)顏色包括三種情況：三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別為紅、黃、藍(lán)給出濃度的純色；三角形的三條邊上的交點(diǎn)，分別為兩種顏色的拼色，“紅-黃”邊上的各交點(diǎn)為紅黃拼色，“紅-藍(lán)”邊上的各交點(diǎn)為紅藍(lán)拼色，“黃-藍(lán)”邊上的各交點(diǎn)為黃藍(lán)拼色。三角形內(nèi)部各交點(diǎn)為紅、黃、藍(lán)三種顏色的拼色處方。6、拼色染料組成方案確定（1）把45個(gè)交點(diǎn)，從145依次編號(hào)，標(biāo)注。例如按照從上到下，從左到右編號(hào)。（2）根據(jù)三角形各邊的刻度標(biāo)，確定145號(hào)對(duì)應(yīng)染料濃度組成（打樣染料處方組成），并填入畫好的表5中。表5色濃度配方編號(hào)紅：黃：藍(lán)染料紅

33、/ml黃/ml藍(lán)/ml1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344458:0:07:1:07:0:16:2:06:1:16:0:25:3:05:2:15:1:25:0:34:4:04:3:14:2:24:1:34:0:43:5:03:4:13:3:23:2:33:1:43:0:52:6:02:5:12:4:22:3:32:2:42:1:52:0:61:7:01:6:11:5:21:4:31:3:41:2:51:1:61:0:70:8:00:7:10:6:20:5:30:4:40:3

34、:50:2:60:1:70:0:88776665555444443333332222222111111100000000000102103210432105432106543210765432108765432100010120123012340123450123456012345670123456783.1.3.2 染色打樣，整理貼樣根據(jù)處方方案和染色工藝曲線分批完成染色打樣，及時(shí)整理小樣，對(duì)應(yīng)在三原色拼色樣卡樣式三上，即得到一套有重要參考價(jià)值的三原色拼色樣卡。3.2 棉的仿色實(shí)驗(yàn)3.2.1主要實(shí)驗(yàn)儀器和藥品50ml燒杯，5ml和10ml移液管，溫度計(jì)，玻璃棒，表面皿，吸耳球，天平，恒溫水浴

35、鍋，絲光棉， 直接耐曬大紅FG（10g/l），直接嫩黃GR（10g/l），直接湖藍(lán)5B（10g/l），食鹽（分析純）3.2.2 染色工藝流程(1)染色處方：直接染料( 直接耐曬大紅FG，直接嫩黃GR，直接湖藍(lán)5B) x%（owf）鹽 10g/L 染色溫度 90浴比 50:1(2)染色工藝曲線：3.2.3仿色實(shí)驗(yàn)配方的確定1、染料三原色選擇本實(shí)驗(yàn)是對(duì)棉型染色織物標(biāo)樣的仿色，而且給定了三原色即直接耐曬大紅FG，直接黃GR，直接湖藍(lán)5B。2、染料濃度和配方的確定根據(jù)所給標(biāo)準(zhǔn)樣分析確定最可能的染料用量和各支染料的用量，然后根據(jù)確定的工藝處方和工藝曲線進(jìn)行染色，染色后和所給標(biāo)準(zhǔn)樣進(jìn)行對(duì)比，分析差別調(diào)整配

36、方重新染色，直到所染樣和標(biāo)準(zhǔn)樣相近為止。并將所染的布樣按實(shí)驗(yàn)順序貼樣。3.2.4染料母液濃度的選擇根據(jù)所給標(biāo)準(zhǔn)樣分析，應(yīng)為淺色，故而初步試驗(yàn)最可能的染料用量為0.6%、0.8%和1.0%。以染料用量0.6%為例計(jì)算：本實(shí)驗(yàn)確定染料用量0.6%時(shí),織物重1g,將染料分為8份，則每取1ml，相當(dāng)于取1g×0.6%,因此需配置濃度為0.75g/l的染料，配置時(shí)可取實(shí)驗(yàn)室提供的10g/l的染液7.5ml加水稀釋至100ml的染料母液即可得到濃度為0.75g/l的染料母液。同理計(jì)算可得染料用量為0.8%，可取10ml加水稀釋至100ml得1.0g/l的染料母液，染料用量為1.0%，可取12.5

37、ml加水稀釋至100ml得1.25g/l的染料母液。3.2.5三原色配比的選擇根據(jù)所給標(biāo)準(zhǔn)樣的色相分析，確定各支染料的用量，標(biāo)樣1為紅黃兩拼色，且偏黃光，但不知黃光到底有多少，故而分別試驗(yàn)紅黃藍(lán)染料配比1:7:0、2:6:0和3:5:0三組；標(biāo)樣2為紅黃藍(lán)三拼色，且偏紅光，故而分別試驗(yàn)紅黃藍(lán)染料配比5:1:2、4:3:1和4:2:2三組。3.2.6仿色實(shí)驗(yàn)編號(hào)和配比表6 仿色實(shí)驗(yàn)編號(hào)標(biāo)樣實(shí)驗(yàn)編號(hào)染料用量紅：黃：藍(lán)標(biāo)樣1（兩拼色）10.6%1:7:022:6:033:5:040.8%1:7:052:6:063:5:071.0%1:7:082:6:093:5:0標(biāo)樣2（三拼色）100.6%5:1:

38、2114:3:1124:2:2130.8%5:1:2144:3:1154:2:2161.0%5:1:2174:3:1184:2:24 結(jié)果與討論4.1 三角形色卡的分析與討論4.1.1 三角形色卡反應(yīng)的信息通過拼色后所制成的三角形色卡如實(shí)物卡片所示。由三角形色卡可得以下信息：1、其三個(gè)頂點(diǎn)分別為染料濃度為2.4%時(shí)的純色；2、每條邊上兩頂點(diǎn)上的純色的拼混色；3、中間為三純色的拼混色；4、在色卡中，離某個(gè)原色越近的拼混色含有的該原色成分越多；5、給出色卡中的一個(gè)顏色可以結(jié)合色卡知道該顏色所含各原色的比例4.1.2 所制得的三角形色卡所反映的問題1、顏色不是連續(xù)的，只能反應(yīng)確定比例的顏色，要得到色

39、卡上沒有的顏色還需要通過對(duì)比分析確定新的配方。2、淺色容易染花4.2 仿色實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論仿色實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表7所示表7仿色實(shí)驗(yàn)匹配結(jié)果編號(hào)最佳試樣標(biāo)樣1（兩拼色）6（0.8%，紅:黃:藍(lán)3:5：0）標(biāo)樣214(0.8%，紅:黃:藍(lán)4:3：1）4.2.1 標(biāo)樣1的仿色分析對(duì)標(biāo)樣1進(jìn)行顏色分析得出其顏色是由黃和紅兩色拼混而成，且黃的成分明顯比紅多，所以第一次仿色采用顏色的配比為黃：紅：藍(lán)=1:7:0、2:6:0和3:5：0染料總濃度暫選為0.6%，所得染樣與標(biāo)樣相比略淺，且配方為黃：紅：藍(lán)=3:5:0的染樣似乎更為接近。接著染料總濃度增加，染得0.8%的第二次染樣。比較第二次染樣和所給標(biāo)樣1，發(fā)現(xiàn)第二次染樣的顏色與標(biāo)樣1接近，但是仍然分辨的不是特別清楚，進(jìn)一步試驗(yàn)染料總濃度為1.0%，三原色配方暫時(shí)不變得到第