染整知識之染色基本理論

2022-05-07 12:00:04 字數 4311 閱讀 4523

染料的上染過程:

所謂上染就是指染料舍染液(或其它介質)而向纖維轉移並將纖維染透的過程。

上染過程和通常所指的染色過程不盡相同。

上染過程的幾個階段:

1.染料從染液向纖維介面轉移

擴散邊界層:主要靠染料自身擴散轉移到纖維表面的液層,稱為擴散邊界層

加強染液的迴圈和提高染液的流速,盡量減小擴散邊界層厚度是加快染色的重要途徑之一 。這樣不僅可加快染料到達纖維表面的速度,還可以提高勻染效果

2.染料在擴散邊界層中靠近纖維到一定距離後,染料分子迅速被纖維表面所吸附,染料分子和纖維表面分子間發生氫鍵、范德華或庫侖引力結合。

3.染料吸附到纖維表面後,在纖維內外形成乙個染料濃度差,因而向纖維內部擴散並固著在纖維內部。

上染過程示意

影響上染過程的因素

染料運動狀態: 染液流動擴散吸附擴散

重要影響因素:

1.染料分子結構 1~6同左 1~4同左

2.染料溶解狀態 7.纖維表面特徵 5. 纖維微結構

3.染液中其它組成及電荷 6.纖維化學結構

4.溫度

5.浴比、染液流動

6.p h值

染色平衡

染色平衡:當染色達到一定程度時,染料的吸附與解吸速率相等,染液和纖維上的染料濃度不在發生變化,即達到上染平衡狀態。

上染過程是大量染料分子運動的結果,是巨集觀結果,常以染料在染液中和纖維中的濃度變化來衡量,而不是代表個別染料分子的行為。

上染百分率:吸附在纖維上的染料數量佔投入染料總量的百分率。平衡上染百分率:染色達到平衡時,吸附在纖維上的染料數量佔投入染料總量的百分率。

上染速率:纖維上的染料濃度對上染時間的變化率。

上染速率曲線:上染率對時間的變化曲線(或者纖維上染料濃度對時間的化曲線)稱為上染速率曲線。

吸附等溫線 :恆定溫度下,染色達到平衡時,纖維上的染料濃度與染液中的染料濃度的關係曲線。

平衡吸附量:染色達到平衡時纖維上的染料濃度。

染色飽和值:纖維上的染料濃度不再隨染液中的染料濃度增加而增加,此時纖維上的染料濃度成為染色飽和值。

染整知識之染色-染色的方法染色方法

根據把染料施加於染物和使染料固著在纖維中的方式不同,染色方法可分為浸染(或稱竭染)和軋染兩種。

浸染將紡織品浸漬於染液中,經一定時間使染料上染纖維並固著在纖維中的染色方法。

特點:適用於各種形態的紡織品的染色;間歇式生產,生產效率較低;裝置比較簡單,操作較容易。

浸染時染液重量與被染物重量之比稱為浴比。

軋染軋染是將織物在染液中經過短暫的浸漬後,隨即用軋輥軋壓,將染液擠入織品的組織空隙中,並除去多餘染液,使染料均勻分布在織物上,染料的上染是(或者主要是)在以後的汽蒸或焙烘等處理過程中完成的。

特點:連續染色加工,生產效率高,適合大批量織物的染色,但被染物所受張力較大,通常用於機織物的染色,絲束和紗線有時也用軋染染色。

軋染軋點

帶液中的染液可以分為三部分

即被纖維所吸附的染液

留在織物組織的毛細管空隙中的毛細管染液

留在織物間隙中、在重力作用下容易流動的染液

泳移所謂泳移是指織物在浸紮染液以後的烘乾過程中染料隨水分的蒸發而向受熱表面遷移的現象。泳移不但使染色不勻,而且易使摩擦牢度降低。

紡織品的染色可以在任何階段進行,可以在纖維、紗線、織物及成衣等不同階段景進行染色。

1、散纖維染色在紡紗之前的纖維或散纖維的染色,裝入大的染缸,在適當的溫度進行染色。色紡紗大多採用散纖維染色的方法(也有不同纖維單染的效果),常用於粗紡毛織物。

2、毛條染色這也屬於纖維成紗前的纖維染色,與散纖維染色的目的一樣,是為了獲得柔和的混色效果。毛條染色一般用於精梳毛紗與毛織物。

3、紗線染色織造前對紗線進行染色,一般用於色織物、毛衫等或直接使用紗線(縫紉線等)。紗線染色是染織的基礎。常規紗線染色的方法有三種:

①絞紗染色——將鬆散的絞紗浸在特製的染缸中,這是一種成本最高的染色方法;

②筒子染色——筒子染色的紗線捲繞在乙個有孔的筒子上,然後將許多的筒子裝入染色缸,染液迴圈流動,蓬鬆效果與柔軟程度不如絞紗染色。

③經軸染色——是一種大規模卷裝染色,梭織製造前要先製成經軸(整經),將整個經軸的紗線進行染色,如聯合漿染機與經軸紗線束裝染色。由於是經軸,所以多適用梭織染色使用。 但隨著經軸落筒的出現,我們可以把染色後經軸上的紗線落成筒子紗,這種染色的紗線使用範圍就更廣了,譬如靛藍染色大多使用的還原染色方法,只有使用經軸染色才可以很好的解決,如果沒有經軸落筒,是很難實現的。

4、匹染對織物進行染色的方法為匹染,常用的方法有繩狀染色、噴射染色、卷染、軋染(不是紮染)和經軸染色。這裡不一一介紹。

5、成衣染色把成衣裝入尼龍袋子,一系列的袋子一起裝入染缸,在染缸內持續攪拌(槳葉式染色機)。成衣染色多適合於針織襪類、t恤等大部分針織服裝、毛衫、褲子、襯衫等一些簡單的成衣。

染色是把纖維材料染上顏色的加工過程。它是借助染料與纖維發生物理化學或化學的結合,或者用化學方法在纖維上生成染料而使整個紡織品成為有色物體。染色產品不但要求色澤均勻,而且必須具有良好的染色牢度。

根據染色加工的物件不同,染色方法可分為織物染色、紗線染色和散纖維染色等三種。其中織物染色應用最廣,紗線染色多用於色織物和針織物,散纖維染色則主要用於混紡或厚密織物的生產,都以毛紡織物為主。

研究染色的目的在於能夠合理地選擇和使用染料,正確制訂和進行染色加工,獲得高質量的染色成品。

第一節染色基礎知識

一、染色理論概述

把纖維浸入一定溫度下的染料水溶液中,染料就從水相向纖維中移動,此時水中的染料量逐漸減少,經過一段時間以後,就達到平衡狀態。水中減少的染料,就是向纖維上移動的染料。在任意時間取出纖維,即使絞擰,染料也仍留在纖維中,並不能簡單地使染料完全脫離纖維,這種染料結合在纖維中的現象,就稱為染色。

若把海綿浸入染液中,染料溶液也能進入海綿內部,可是即使時間長,染料溶液的濃度也不變化,將海綿取出絞擰時,染料和水同時又從海綿內擠出來,所以說海綿並未被染色。

(一)染色基本過程按照現代的染色理論的觀點,染料之所以能夠上染纖維,並在纖維織物上具有一定牢度,是因為染料分子與纖維分子之間存在著各種引力的緣故,各類染料的染色原理和染色工藝,因染料和纖維各自的特性而有很大差別,不能一概而論,但就其染色過程而言,大致都可以分為三個基本階段。

1.吸附當纖維投入染浴以後,染料先擴散到纖維表面,然後漸漸地由溶液轉移到纖維表面,這個過程稱為吸附。隨著時間的推移,纖維上的染料濃度逐漸增加,而溶液中的染料濃度卻逐漸減少,經過一段時間後,達到平衡狀態。

吸附的逆過程為解吸,在上染過程中吸附和解吸是同時存在的。

2.擴散吸附在纖維表面的染料向纖維內部擴散,直到纖維各部分的染料濃度趨向一致。由於吸附在纖維表面的染料濃度大於纖維內部的染料濃度,促使染料由纖維表面向纖維內部擴散。

此時,染料的擴散破壞了最初建立的吸附平衡,溶液中的染料又會不斷地吸附到纖維表面,吸附和解吸再次達到平衡。

3.固著是染料與纖維結合的過程,隨染料和纖維不同,其結合方式也各不相同。

上述三個階段在染色過程中往往是同時存在,不能截然分開。只是在染色的某一段時間某個過程佔優勢而已。

(二)染料在纖維內的固著方式染料在纖維內固著,可認為是染料保持在纖維上的過程。不同的染料與不同的纖維,它們之間固著的原理也不同,一般來說,染料被固著在纖維上存在著兩種型別。

1.純粹化學性固色指染料與纖維發生化學反應,而使染料固著在纖維上。

例如:活性染料染纖維素纖維,彼此形成醚鍵結合。通式如下:

drx+cell-oh → dr-0-cell+hx

drx:活性染料分子

x:活性基團

cell-oh:表示纖維素

2.物理化學性固著由於染料與纖維之間的相互吸引及氫鍵的形成,而使染料固著在纖維上。許多染棉的染料,如直接染料、硫化染料、還原染料等都是依賴這種引力而固著在纖維上的。

二、染料基礎

(一)染料分類按染料性質及應用方法,可將染料進行下列分類。

l.直接染料這類染料因不需依賴其他藥劑而可以直接染著於棉、麻、絲、毛等各種纖維上而得名。它的染色方法簡單,色譜齊全,成本低廉。

但其耐洗和耐曬牢度較差,如採用適當後處理的方法,能夠提高染色成品的牢度。

2.不溶性偶氮染料這類染料實質上是染料的兩個中間體,在織物上經偶合而生成不溶性顏料。因為在印染過程中要加冰,所以又稱冰染料。

由於它的耐洗、耐曬牢度一般都比較好,色譜較齊,色澤濃豔,**低廉,所以目前廣泛用於纖維素纖維織物的染色和印花。

3.活性染料又稱反應性染料。這類染料是50年代才發展起來的新型染料。

它的分子結構中含有乙個或乙個以上的活性基因,在適當條件下,能夠與纖維發生化學反應,形成共價鍵結合。它可以用於棉、麻、絲、毛、粘纖、錦綸、維綸等多種紡織品的染色。

4.還原染料這類染料不溶於水,在強鹼溶液中借助還原劑還原溶解進行染色,染後氧化重新轉變成不溶性的染料而牢固地固著在纖維上。由於染液的鹼性較強,一般不適宜於羊毛、蠶絲等蛋白質纖維的染色。

這類染料色譜齊全,色澤鮮豔,色牢度好,但**較高,且不易均勻染色。

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