染色基本原理

1、染色基本原理第一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 染色的概念染色的概念上染過程的幾個(gè)階段第二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月染色的概念染色是指染料從染液中自動(dòng)地轉(zhuǎn)移到纖維上，并在纖維上形成均勻、堅(jiān)牢、鮮艷色澤的過程。主要指標(biāo)染色色澤的均勻性染色牢度鮮艷度第三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月染色均勻性的概念即：色澤均勻性指染料在纖維上的分布的均勻程度染料在纖維上分布越均勻，染色均勻性越好否則，將會(huì)出現(xiàn)色差或色花第四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月染色色牢度的概念即：色澤堅(jiān)牢度指染料在纖維上固著力和穩(wěn)定性的大小染料在纖維上固著力和穩(wěn)定性越大，染色色牢度

2、越高否則，將會(huì)出現(xiàn)褪色或變色第五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月色澤鮮艷度的概念即：色澤的飽合度或純度指色澤中染料光譜色含量的大小色澤中染料光譜色含量越大，色澤越鮮艷否則，色澤萎暗第六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 染料在染液中存在的基本形式染料的電離染料的溶解染料的分散染料的聚集第七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月概述 染色是以水為介質(zhì)的染液中進(jìn)行的，所以染色前必須先將染料配制成染液。配制染液的過程較為復(fù)雜，不同結(jié)構(gòu)的染料發(fā)生不同的變化，包括：染料的電離染料的溶解染料的分散染料的聚集第八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、染料的電離離子型染料在

3、水溶液中會(huì)發(fā)生電離，從而使染料母體帶上電荷陰離子型染料電離后，母體帶上負(fù)電荷直接染料、活性染料、酸性染料、可溶性還原染料屬于此類D上的陰離子基團(tuán)通常為磺酸基（SO3-）、硫酸酯基（OSO3- ）、羧基（ COO- ）等第九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、染料的電離陽離子型染料電離后，母體帶上正電荷陽離子染料屬于此類D上的陽離子基團(tuán)通常為季銨離子（N+HR1R2）X一般為氯離子（Cl-）第十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二、染料的溶解概念當(dāng)染料投入水中，染料晶體結(jié)構(gòu)因受水分子的極性作用而遭到破壞，染料能以單分子態(tài)與水化合而均勻地分布在水中，稱為染料的溶解。該體系稱為染料

4、溶液。一般是澄清、透明的體系。染料的溶解度一般用每升水中所溶解染料的克數(shù)表示（g/L）。第十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二、染料的溶解影響染料溶解度的因素染料結(jié)構(gòu)：離子型染料溶解度高，分子型染料溶解度低相對(duì)分子質(zhì)量大?。捍螅芙舛鹊蚉H值：利于電離，則利于溶解溫度：T提高，利于溶解加入助劑尿素、表面活性劑等助溶劑，使溶解度提高中性電解質(zhì)，使溶解度降低第十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三、染料的分散概念當(dāng)染料投入水中，染料晶體結(jié)構(gòu)不能受水分子的極性作用而遭到破壞，染料只能以晶體態(tài)的形式均勻地分布在水中，稱為染料的分散。該體系稱為染料分散液或染料懸浮液。一般是混濁、不

5、透明的體系。染料的分散必須在分散劑的作用下才能進(jìn)行，否則會(huì)因染料的重力而產(chǎn)生染料的沉降，使體系分層。第十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三、染料的分散影響分散液（懸浮液）穩(wěn)定性因素粒子細(xì)化：2m 越小，越穩(wěn)定分散劑的性質(zhì)及用量：分散作用強(qiáng)，用量大，穩(wěn)定分散液的溫度：低，穩(wěn)定要及時(shí)配制第十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月四、染料的聚集概念電離后的單離子染料或溶解后的單分子染料又可能聚集在一起，形成染料和聚集態(tài)，這一過程稱為染料的聚集。染料的聚集是染料溶解的逆過程。 分子型染料 nD Dn 陰離子型染料 nD- Dnn- 陽離子型染料 nD+ Dnn+第十五張，PPT共八十

6、二頁，創(chuàng)作于2022年6月四、染料的聚集影響聚集的因素凡是不利于染料溶解的就利于染料的聚集控制染料的聚集對(duì)染料上染極為重要第十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 纖維在染液中的狀態(tài)一、纖維的吸濕和溶脹二、纖維在染液中的電現(xiàn)象及其對(duì)染色的影響第十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月概述纖維投入染液后，形態(tài)、性質(zhì)發(fā)生變化對(duì)染色影響最大的是纖維在染液中的吸濕溶脹纖維在染液中的電現(xiàn)象第十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、纖維的吸濕和溶脹特點(diǎn):發(fā)生在無定形區(qū)溶脹異向性各種纖維結(jié)構(gòu)不同，吸濕溶脹性不同吸濕性好，溶脹大，孔隙大，利于染色染色前通常對(duì)纖維進(jìn)行溫水浸漬或汽蒸

7、處理第十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、纖維的吸濕和溶脹發(fā)生在無定形區(qū) 第二十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、纖維的吸濕和溶脹溶脹異向性第二十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月常用纖維在水中的吸濕膨脹率纖維橫向溶脹（）縱向溶脹（）直徑面積棉202340421.1麻2021400.37粘膠纖維3565672.77羊毛14.825261.22蠶絲16.318.7191.31.6錦綸1.92.61.63.22.76.9第二十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、纖維的吸濕和溶脹纖維結(jié)構(gòu)不同，吸濕溶脹性不同第二十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年

8、6月常用紡織纖維的回潮率纖維回潮率(%)20,65%RH20,95%RH棉7.52427麻7102331羊毛1622蠶絲9103639粘膠纖維12142530滌綸0.40.50.60.7腈綸1.22.01.53.0錦綸3.5589維綸4.551012第二十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月二、纖維在水溶液中的電現(xiàn)象（一）纖維在染液中帶電的原因纖維與染液接觸時(shí)，在纖維表面通常會(huì)帶有一定量的電荷。在中性或堿性條件下，纖維表面一般帶負(fù)電荷。原因：纖維中羧基、磺酸基等或纖維氧化生成的羧基發(fā)生電離纖維在染液中吸附帶負(fù)電的粒子，如OH-纖維的介電常數(shù)等電點(diǎn)，纖維帶負(fù)電荷PH等電點(diǎn)，纖維帶正電荷P

9、H=等電點(diǎn)，纖維呈電中性第二十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位1、染液中帶電離子所受的力纖維表面電荷的靜電作用力電性相反時(shí)，為引力電性相同時(shí)，為斥力自身運(yùn)動(dòng)和染色時(shí)攪拌的作用使帶電離子均勻分布第二十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位作用結(jié)果：帶有與纖維表面電荷電性相反的離子，其濃度隨著與纖維表面的距離增加而逐漸降低，直到和染液深處一樣帶有與纖維表面電荷電性相同的離子，其濃度隨著與纖維表面的距離增加而逐漸提高，直到和染液深處一樣第二十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位2、雙電

10、層 electrical double layer當(dāng)纖維與溶液接觸時(shí)，纖維表面帶有負(fù)電荷，由于電荷的作用以及為了整個(gè)體系保持中性，在纖維表面附近的溶液內(nèi)聚集著與表面電荷相反的離子（反離子），形成雙電層。第二十九張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位2、雙電層 electrical double layer纖維表面能強(qiáng)烈地吸附部分帶有與纖維表面電荷電性相反的離子，形成所謂的吸附層或固定層。當(dāng)在外力作用下，纖維和染液發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸附層一般與纖維表面不發(fā)生相對(duì)位移。吸附層以外部分稱為擴(kuò)散層。當(dāng)纖維和染液發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，擴(kuò)散層與纖維（或吸附層）發(fā)生相對(duì)位移?？傊?，

11、纖維對(duì)外部相反離子的吸附形成了兩層，這就是界面雙電層。第三十張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位第三十一張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位3、界面動(dòng)電現(xiàn)象和動(dòng)電層電位在外力作用下，擴(kuò)散層和吸附層之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為界面動(dòng)電現(xiàn)象。擴(kuò)散層和吸附層之間形成的雙電層又稱為動(dòng)電層。吸附層表面與染液深處間的電位差稱為動(dòng)電層電位，或稱電位。第三十二張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月常見纖維的動(dòng)電層電位纖維動(dòng)電層電位（mV）纖維動(dòng)電層電位（mV）棉-40-50滌綸-95羊毛-40腈綸-81蠶絲-20維綸-114-125錦綸6-

12、59-66丙綸-140-150第三十三張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）纖維的電現(xiàn)象對(duì)染料上染的影響親和力：染料與纖維間存在的吸引力。親和力=染料與纖維間的分子間力+靜電力力大小與作用距離有關(guān)分子間力與分子間距離的六次方成反比靜電力與分子間距離的平方成反比親和力越大，表示染料從溶液向纖維移動(dòng)的趨勢(shì)越大，即推動(dòng)力大，故可用來判斷染料的上染能力。引力或斥力引力第三十四張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）纖維的電現(xiàn)象對(duì)染料上染的影響第三十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）纖維的電現(xiàn)象對(duì)染料上染的影響結(jié)論:當(dāng)染料與纖維帶有同號(hào)電荷時(shí)，不利于染料的上染；當(dāng)染料與

13、纖維帶有異號(hào)電荷時(shí)，有利于染料的上染。第三十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）染色體系中的鹽效應(yīng)1、鹽效應(yīng)作用原理概念鹽效應(yīng)是指在染色過程中加入中性電解質(zhì)后對(duì)染料上染（上染速率、上染百分率等）的影響分類促染效應(yīng)：加速染料上染緩染效應(yīng)：延緩染料上染第三十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）染色體系中的鹽效應(yīng)常用：元明粉（硫酸鈉）或食鹽（氯化鈉）促染效應(yīng)：染料與纖維帶有同號(hào)電荷，提高上染速率，提高上染率。如：直接染料染棉。緩染效應(yīng)：染料與纖維帶有異號(hào)電荷，降低染料的上染速率，提高勻染性。如強(qiáng)酸性染料染羊毛，陽離子染料染腈綸等。影響因素染料結(jié)構(gòu)：染料所帶電荷與質(zhì)量之比越

14、大，鹽效應(yīng)明顯.鹽的種類：促染效果Na+K+Mg2+Ni2+Mn2+Zn2+Al3+第三十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）染色體系中的鹽效應(yīng)2、鹽效應(yīng)的影響因素染料結(jié)構(gòu)染料所帶電荷與質(zhì)量之比越大，鹽效應(yīng)明顯染料結(jié)構(gòu)中所含電性基團(tuán)的數(shù)目越多，鹽效應(yīng)明顯鹽的種類取決于金屬離子的化合價(jià)和離子半徑的大小促染效果： Na+K+Mg2+Ni2+Mn2+Zn2+活性與后處理有關(guān)固色第七十五張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2、耐摩擦牢度及其測(cè)定指染品受到摩擦?xí)r保持不褪色、不變色的能力干摩擦牢度：指用標(biāo)準(zhǔn)白布與染品進(jìn)行摩擦后，染品的褪色及白布的沾色情況。濕摩擦牢度：指用含濕95%10

15、5%的標(biāo)準(zhǔn)白布與染品進(jìn)行摩擦后，染品的褪色及白布的沾色情況。分為五級(jí)九檔，其中五級(jí)最好，一級(jí)最差。第七十六張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2、耐摩擦牢度及其測(cè)定測(cè)試方法按紡織品耐摩擦牢度測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。GB 3920-1997將被測(cè)染品平放在摩擦牢度測(cè)試儀的置樣平臺(tái)上，并用夾持架固定后，用包有標(biāo)準(zhǔn)白布的摩擦頭來回摩擦10次，摩擦?xí)r，標(biāo)準(zhǔn)白布的經(jīng)緯紗方向與被測(cè)染品的經(jīng)緯紗方向成45角。摩擦完畢，取下被測(cè)染品及標(biāo)準(zhǔn)白布，分別與標(biāo)準(zhǔn)褪色樣卡和沾色樣卡進(jìn)行對(duì)比，評(píng)定出褪色牢度和沾色牢度耐摩擦牢度與染色工藝有密切關(guān)系滲透不均勻，擴(kuò)散不充分染料與纖維的結(jié)合差表面浮色多染料濃度過飽和第七十七張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2、耐摩擦牢度及其測(cè)定第七十八張，PPT共八十二頁，創(chuàng)作于2022年6月3、耐日曬牢度及其測(cè)定指染品受光照時(shí)保持不褪色、不變色的能力分為8級(jí)，八級(jí)最好，一級(jí)最差測(cè)試方法按紡織品耐曬牢度測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。GB 8427-1998將被測(cè)染品與“日曬牢度藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)樣”放在一起同時(shí)進(jìn)行光照，然后根據(jù)試樣的褪色情況與哪個(gè)檣樣相當(dāng)來評(píng)定耐日曬牢度等級(jí)。第七十九張，PPT共八十二頁