紡織印染對(duì)色手冊(cè)

1、一、光與顏色光是一種電磁波，它的波長(zhǎng)范圍很寬。我們眼睛能見(jiàn)到的光，即可見(jiàn)光，只是電磁波中極小的一部分，其波長(zhǎng)在400700nm之間。光是由光源發(fā)出的，常見(jiàn)的光源有太陽(yáng)、燈、火焰等。物體會(huì)顯示出各種各樣的顏色，其根本原因就是它對(duì)光具有選擇吸收的特性。太陽(yáng)光照在物體上，物體可選擇吸收某種波長(zhǎng)范圍的光，而將其余波長(zhǎng)的光反射出來(lái)，反映到人腦中，就得到這種物體顯示什么顏色的印象。如藍(lán)色的物體吸收紅和黃光而反射藍(lán)光，黃色的物體吸收紅和藍(lán)光而反射黃光。因此，物體的顏色可以認(rèn)為是光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)物體的一系列吸收、反射等作用后對(duì)人眼產(chǎn)生的一種刺激作用。二、顏色的基本屬性總的來(lái)講，顏色可分為彩色和消色兩類(lèi)。消色又

2、稱(chēng)非彩色，黑、白、灰等皆為消色。非彩色以外的各種顏色，都稱(chēng)為彩色。所有的彩色都對(duì)可見(jiàn)光內(nèi)的某一部分波長(zhǎng)有比較明顯的吸收。人們通過(guò)對(duì)顏色的研究發(fā)現(xiàn)，自然界中的所有顏色都可以用明度、色相和飽和度三個(gè)屬性來(lái)描述。明度是表示物體表面明亮程度的一種屬性，在非彩色中最明亮的顏色是白色，最暗的顏色為黑色，其間分布著不同的灰色。也就是說(shuō)白色明度最高，黑色明度最低，而灰色的明度則介于白色和黑色之間。各種不同的彩色也有明度高低之分，通常明亮的顏色明度高，而比較暗的顏色則明度較低。如同樣是紅色，暗紅色的明度就低于淺紅色。色相是顏色彼此相互區(qū)分的特性?？梢?jiàn)光譜不同波長(zhǎng)的輻射表現(xiàn)為視覺(jué)上的各種色調(diào)，如紅、橙、黃、綠藍(lán)等

3、。物體表面色的色相決定于三個(gè)方面，一是照明體光源的光譜組成，二是物體對(duì)光的吸收和反射特性，三是不同的觀(guān)察者。發(fā)光物體的色相決定于它的光輻射的光譜組成。非發(fā)光物體的色相決定于照明光源的光譜組成和物體本身的光譜反射特性。飽和度是指顏色的純度。可見(jiàn)光譜中的單色光是最飽和的顏色，為100%。飽和度的高低可以從光譜色與白光的混合來(lái)理解。任意一個(gè)顏色都可以看成是白光與光譜色混合后得到的，此時(shí)白光的成分越多，則飽和度越低，白光的成分越少，則飽和度越高。白色、標(biāo)準(zhǔn)灰色和黑色的飽和度最低，為0或者說(shuō)沒(méi)有飽和度。一般地說(shuō)，明度決定于有色物質(zhì)的濃淡，色相決定于有色物質(zhì)的顏色，而飽和度則和顏色的鮮艷度有關(guān)。但是，這些

4、關(guān)系往往都不是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系。例如，飽和度和鮮艷度之間的關(guān)系就很復(fù)雜，這主要是因?yàn)轱柡投仁且粋€(gè)色度學(xué)概念，而鮮艷度則受相當(dāng)大的心理因素影響。對(duì)于顏色的這三個(gè)屬性，人們常用三維空間的類(lèi)似球體的模型來(lái)表示，如圖2-1所示。圖中縱坐標(biāo)表示明度，圍繞縱軸的圓環(huán)表示色相，離開(kāi)縱軸的距離表示飽和度。三、顏色的混合兩束不同波長(zhǎng)的光疊加在一起，就會(huì)得到與原來(lái)兩束光具有不同性質(zhì)的光。同樣，兩種不同顏色的染料混合在一起，也會(huì)得到與原來(lái)兩種染料顏色完全不同的混合物。這就是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的顏色混合。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，上述兩種顏色混合方式的規(guī)律是完全不同的。為區(qū)別起見(jiàn)，人們把光的混合稱(chēng)之為加法混色，而把對(duì)光具有吸收作用

5、的物質(zhì)如染料、顏料、濾光片等的混合或疊加稱(chēng)為減法混色。1、加法混色加法混色是指各種不同顏色的光的加和。三個(gè)原色光為紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B），把這三種光以適當(dāng)?shù)谋壤旌峡梢缘玫桨坠?。加法混色中的基本?guī)律是由格拉斯曼（H.Grassman）在1854年提出的，稱(chēng)為格拉斯曼混色定律。彩色電視機(jī)熒光屏的混色是加法混色在日常生活中的典型例子。加法混色在印染上的典型實(shí)例為紡織品的熒光增白。經(jīng)煮練、漂白后的織物仍帶有一定的黃色，即織物的反射光中缺少藍(lán)紫色的光，而熒光增白劑可以吸收紫外光激發(fā)出藍(lán)紫色的可見(jiàn)光，藍(lán)紫色的光與黃光相加，則可以得到白光，所以織物的白度增加。2、減法混色減法混色最常見(jiàn)的事例是染色過(guò)

6、程中染料的混合。減法混色中的三原色為黃、品紅、青（通常稱(chēng)?quot;紅、黃和藍(lán)）。染色紡織品之所以呈現(xiàn)某種顏色，例如藍(lán)色，是因?yàn)槠渲械娜玖习颜彰靼坠庵械募t、黃、綠光大部分吸收了，因而反射出來(lái)的主要是藍(lán)光。至于呈黃色，則是因?yàn)榘坠庵械乃{(lán)紫色大部分被吸收了的緣故。因此將藍(lán)色與黃色染料混在一起，就相當(dāng)于白光先后通過(guò)藍(lán)色和黃色之濾光片，從而把紅、黃、藍(lán)、紫等色光都吸收了，剩下的就是綠色。紡織工業(yè)中經(jīng)常應(yīng)用減法三原色，通過(guò)減法混色，得到許多色澤。圖2-2表示加色法與減色法中顏色的變化情況，加色法三原色通過(guò)加法混合得出減色法三原色，減色法三原色通過(guò)減法混合得到加法三原色。加法混色與減法混色的重要差別之一，

7、就是加法混色亮度增加，而減法混色的亮度減小。3、平均混色除了加法混色和減法混色之外，還有一種稱(chēng)為平均混色。顏色的平均混合可以用陀螺的例子來(lái)說(shuō)明：先在陀螺面上貼幾種顏色，如黃色和藍(lán)色，然后將陀螺快速旋轉(zhuǎn)起來(lái)，這時(shí)我們看到的顏色將會(huì)是綠色，它是黃色和藍(lán)色兩種顏色在人眼的視覺(jué)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)頻繁作用于視網(wǎng)膜所產(chǎn)生的一種效果。由于這種混合的結(jié)果只使色相發(fā)生混合變化，而總的亮度并不變，所以是平均混合。4、CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)物體顏色的定量度量是很復(fù)雜的，它涉及到觀(guān)察者的視覺(jué)生理、視覺(jué)心理以及照明條件、觀(guān)察條件等許多問(wèn)題，為了能夠得到一致的度量效果，國(guó)際照明委員會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)CIE）規(guī)定了一套標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，稱(chēng)為CIE標(biāo)

8、準(zhǔn)色度系統(tǒng)。根據(jù)格拉斯曼顏色混合定律，外貌相同的顏色可以相互代替，相互代替的顏色可以通過(guò)顏色匹配實(shí)驗(yàn)來(lái)找到。把兩個(gè)顏色調(diào)節(jié)到視覺(jué)上相同或相等的方法叫做顏色的匹配。在顏色匹配實(shí)驗(yàn)中，與代測(cè)色達(dá)到色匹配時(shí)所需要的三原色的數(shù)量，稱(chēng)為三刺激值。也即R、G、B值。一種顏色與一組R、G、B數(shù)值相對(duì)應(yīng)，顏色感覺(jué)可以通過(guò)三刺激值來(lái)定量表示。任意兩個(gè)顏色只要R、G、B數(shù)值相同，顏色感覺(jué)就相同。為了測(cè)得物體顏色的三刺激值，首先必須研究人眼的顏色視覺(jué)特性，測(cè)出光譜三刺激值，此數(shù)據(jù)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)色度觀(guān)察者光譜三刺激值，以此來(lái)代表人眼的平均顏色視覺(jué)特性。1931年CIE提出了最早的主要推薦書(shū)-CIE標(biāo)準(zhǔn)色度觀(guān)察者和色品坐標(biāo)系

9、統(tǒng)；并規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)光源和照明觀(guān)測(cè)條件，建立了CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，從而奠定了現(xiàn)代色度學(xué)的基礎(chǔ)。5、同光異譜現(xiàn)象不同的物體有不同的顏色，其原因是它們對(duì)光的吸收、反射特性不同。但是，有時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)吸收、反射特性不同的兩個(gè)色樣（比如配方不同）卻能夠在特定的光源下相互匹配，這種現(xiàn)象稱(chēng)?quot;同光異譜現(xiàn)象。這樣的兩種光刺激為同光異譜色。同光異譜現(xiàn)象的產(chǎn)生與人眼不能分辨出混合色中的光譜成分有關(guān)。因此在觀(guān)察者和光源改變或兩者之一改變時(shí)，同光異譜的性質(zhì)就會(huì)被破壞。同時(shí)由于樣品的光譜反射比不同，失匹配程度也不同。所以就可以用改變觀(guān)察者或改變照明光源后造成的色差大小來(lái)度量?jī)蓸悠吠猱愖V的程度。為了對(duì)顏色的同光異譜

10、程度作定量的評(píng)價(jià)，1971年CIE公布了計(jì)算特殊同光異譜指數(shù)（改變照明體）的方法。這一方法的原理是，對(duì)于特定參照照明體和觀(guān)察者具有相同的三刺激值的兩個(gè)同光異譜樣品，用具有不同相對(duì)光譜功率分布的測(cè)試照明體所造成的兩樣品間的色差作為特殊同光異譜指數(shù)Mt。CIE推薦選用標(biāo)準(zhǔn)照明體D65作為參照照明體，推薦測(cè)試照明體用標(biāo)準(zhǔn)照明體A或是照明體F第二章 活性染料基本知識(shí)一、活性染料的發(fā)展歷史早在二十世紀(jì)初，人們就希望在染料分子和纖維間建立共價(jià)鍵來(lái)獲得優(yōu)良的濕牢度。經(jīng)過(guò)人們的長(zhǎng)期努力，終于在二十世紀(jì)三十年代由汽巴公司生產(chǎn)了含有一氯均三嗪活性基團(tuán)的染料，但人們當(dāng)時(shí)還只是把它當(dāng)做直接染料。四十年代，赫斯特公司申

11、請(qǐng)專(zhuān)利生產(chǎn)含有乙烯砜（CH2=CH-SO2-）-氯乙砜（ClCH2CH2SO2-）- 羥基乙砜硫酸酯(HOSO3CH2CH2SO2)活性基團(tuán)的染料。1956年仆內(nèi)門(mén)（I.C.I）生產(chǎn)了第一批二氯均三嗪活性基的染料，定名為普施安（pocion）,它們?cè)谌鯄A性條件下便能和纖維素纖維發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合，這便是活性染料大量應(yīng)用的開(kāi)始。我國(guó)在1958年開(kāi)始生產(chǎn)活性染料，是生產(chǎn)活性染料較早的國(guó)家之一。二、活性染料的特點(diǎn)活性染料具有優(yōu)良的濕牢度和勻染性能，而且色澤鮮艷，使用方便，色譜齊全，成本低廉。但是它的耐氯漂及日曬牢度不及還原染料；和纖維素的共價(jià)鍵還會(huì)發(fā)生斷裂，并且在染色過(guò)程中染料在水中會(huì)發(fā)生水解而失去和纖

12、維反應(yīng)的能力，降低染料的利用率。三、活性染料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)活性染料的結(jié)構(gòu)可用以下通式來(lái)表示：W-D-B-Re其中：W水溶性基團(tuán)D表示發(fā)色體或母體染料B活性基與發(fā)色體的聯(lián)接基Re活性基按活性基分類(lèi)大致有以下幾類(lèi)：A 鹵代均三嗪類(lèi)活性染料這類(lèi)染料又分為二氯均三嗪類(lèi)染料，（在我國(guó)稱(chēng)為X型染料，即低溫型染料）一氯均三嗪染料，（我國(guó)稱(chēng)為K型染料，即高溫型染料），我公司所用Sumifix,Evercion 類(lèi)染料即是這一類(lèi)染料。B 鹵代嘧啶型染料這類(lèi)染料又可分為三氯，二氯，一氯及氟代嘧啶等活性染料，其中以氟代嘧啶和三氯嘧啶較重要。C 乙烯砜類(lèi)這類(lèi)活性染料一般是制成性能穩(wěn)定的- 羥基乙砜硫酸酯的形式，染色時(shí)在堿

13、性介質(zhì)中先脫去硫酸酯基，形成乙烯基再和纖維反應(yīng)。在我國(guó)稱(chēng)為KN型染料，即中溫型染料。我們公司所用的Remazol染料即是這一類(lèi)的染料。D 雙活性基或多活性基的活性染料較常見(jiàn)的是兩個(gè)鹵代均三嗪活性基或一個(gè)鹵代均三嗪和一個(gè)- 羥基乙砜硫酸酯，三個(gè)活性基的染料,我公司所用Sumifix Supra 是雙活性基的染料。E 中性或酸性條件下能和纖維素纖維反應(yīng)的活性染料。這類(lèi)染料分為膦酸基的染料和煙酸基的染料。膦酸基的染料性質(zhì)穩(wěn)定，在氰胺或雙氰胺的存在下，可在微酸性或中性介質(zhì)中和纖維素發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合。煙酸基的染料在中性高溫的情況下就能和纖維素發(fā)生反應(yīng)。四、活性染料的結(jié)構(gòu)與染色性能的關(guān)系活性染料的染色性能主

14、要決定于分子中的活性基，此外也和母體染料、連接基有關(guān)。1、鹵代雜環(huán)類(lèi)鹵代雜環(huán)類(lèi)與纖維的反應(yīng)主要是親核取代反應(yīng)。鹵代雜環(huán)活性基的反應(yīng)性能和雜環(huán)上的-電子密度分布有關(guān)，親核取代的位置主要發(fā)生在電子云密度低的碳原子上。因此鹵代雜環(huán)類(lèi)的反應(yīng)性主要與染料結(jié)構(gòu)中的以下幾類(lèi)因素有關(guān)：（1） 鹵代雜環(huán)中的氮原子個(gè)數(shù)，因?yàn)榈拥膫€(gè)數(shù)越多，則碳原子的電子云密度越低，因此反應(yīng)性也越強(qiáng)。所以其與纖維的反應(yīng)性如下：均三嗪（3個(gè)氮原子，電子云密度0.883）嘧啶（兩個(gè)氮原子，電子云密度0.899）吡啶（兩個(gè)氮原子，電子云密度0.951）吡嗪（兩個(gè)氮原子，電子云密度0.960）因此用做染料的也主要是均三嗪和嘧啶兩類(lèi)。（2

15、） 雜環(huán)上的取代基的性質(zhì)、數(shù)目和位置有關(guān)。取代基為吸電子基，則反應(yīng)性增強(qiáng)，若為供電子基，則反應(yīng)性減弱，數(shù)量越多，則反應(yīng)性變化越顯著。因此二氯均三嗪的反應(yīng)性最強(qiáng)，因?yàn)樗碾s環(huán)上有3個(gè)氮原子，有兩個(gè)吸電子的氯原子。二氟一氯嘧啶的反應(yīng)性也較強(qiáng)，因?yàn)樗m然只有兩個(gè)氮原子，但雜環(huán)上有兩個(gè)電負(fù)性強(qiáng)的氟原子和一個(gè)氯原子。反之，如果鹵代雜環(huán)上引入供電子基，如-NH2,-NHAr等，則染料的反應(yīng)性都會(huì)降低。所以染料廠(chǎng)商在合成染料時(shí)都會(huì)注意到這一點(diǎn)。（3） 另外取代基的位置也能影響雜環(huán)上碳原子的電子云密度的大小。（4） 我們應(yīng)該注意的是在染色過(guò)程中，某些活性基或連接基可結(jié)合質(zhì)子或失去質(zhì)子，以致改變活性染料的結(jié)構(gòu)，

16、使染料的反應(yīng)性增強(qiáng)或降低。例如在酸性介質(zhì)中，雜環(huán)氮原子可結(jié)合質(zhì)子使雜環(huán)帶正電荷，大大提高染料的反應(yīng)性。染料在儲(chǔ)存時(shí)發(fā)生的自身催化水解就是這個(gè)原因。同理，連接基-NH-,-CO-NH-等在一定的酸性條件下也可以結(jié)合質(zhì)子，提高染料的反應(yīng)性。反之，在一定的堿性條件下，連接基-NH-則會(huì)失去質(zhì)子帶負(fù)電荷，使染料的反應(yīng)性大為降低。因此這類(lèi)染料只能在弱堿性條件下與纖維反應(yīng)。 2、乙烯砜類(lèi)這類(lèi)染料與纖維的反應(yīng)是親核加成反應(yīng)，反應(yīng)分兩步進(jìn)行，先發(fā)生消除反應(yīng)形成碳碳雙鍵，然后發(fā)生親核加成反應(yīng)。一般說(shuō)來(lái)，在-和-碳原子上取代基的吸電子能力越強(qiáng)，反應(yīng)越快，反之，則越慢。如-強(qiáng)羥基乙砜硫酸酯就比-羥基乙磺酰胺硫酸酯的

17、反應(yīng)性高很多，主要是磺酰胺基的吸電子能力比砜基弱的關(guān)系。公司內(nèi)所用的染料最主要是這兩類(lèi)染料第三章 纖維素纖維基本知識(shí)一、概述纖維素纖維如棉、苧麻、黃麻、大麻、蕉麻、劍麻、木棉及粘膠纖維、TENCEL纖維、銅氨纖維的主要組成物質(zhì)為纖維素。除纖維素之外，還有各種伴生物質(zhì)。纖維素是一種多糖物質(zhì)，主要是由很多葡萄糖?；?lián)結(jié)起來(lái)的線(xiàn)型大分子，分子式可寫(xiě)成（C6H10O5）n。通常認(rèn)為纖維素是-d-葡萄糖?；舜艘?，4苷鍵聯(lián)結(jié)而成的大分子，在結(jié)晶區(qū)內(nèi)相鄰的葡萄糖環(huán)相互倒置，糖環(huán)中的氫原子和羥基分布在糖環(huán)平面的兩側(cè)。纖維素的結(jié)構(gòu)式中有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1） 纖維素分子中的葡萄糖?；ú话▋啥说模┥嫌腥齻€(gè)自

18、由存在的羥基，其中2，3位上是兩個(gè)仲醇基，6位上是一個(gè)伯羥基，它們具有一般羥基的特性；（2） 在左端的葡萄糖?；隙己兴膫€(gè)自由存在的羥基，但實(shí)際上在右端的?；泻幸粋€(gè)潛在的醛基。按理纖維素也應(yīng)具有還原性質(zhì)，但是由于醛基數(shù)量甚少，所以還原性就不顯著，然而會(huì)隨著纖維素分子量的變小而逐漸明顯起來(lái)。二、維素的主要化學(xué)性質(zhì)人們?cè)趯?duì)纖維素分子結(jié)構(gòu)有正確認(rèn)識(shí)之前，對(duì)纖維素的化學(xué)性質(zhì)早已有了一定的了解，并能利用這些性能進(jìn)行一些有關(guān)的加工。隨著對(duì)纖維素分子結(jié)構(gòu)，纖維的形態(tài)和超分子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不斷加深，就更有利于人們自覺(jué)地去利用這些性能和掌握有關(guān)的加工過(guò)程。纖維的結(jié)構(gòu)決定了纖維的性能，而纖維的性能則必然是纖維結(jié)

19、構(gòu)的反映，兩者是緊密相聯(lián)的。 1、纖維素纖維進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的特征從纖維素的分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，它至少可能進(jìn)行下列兩類(lèi)化學(xué)反應(yīng)：一類(lèi)是與纖維素分子結(jié)構(gòu)中聯(lián)結(jié)葡萄糖?；能真I有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。例如：強(qiáng)無(wú)機(jī)酸對(duì)纖維素的作用就屬此類(lèi)；另一類(lèi)則是纖維素分子結(jié)構(gòu)中葡萄糖剩基上的三個(gè)自由羥基有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。例如對(duì)染料和水分的吸附、氧化、酯化、醚化、交鏈和接枝等。從纖維素纖維的形態(tài)和超分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，在保持纖維狀態(tài)下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，具有不均一的特征，染整加工中所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)往往多屬此類(lèi)。產(chǎn)生這種反應(yīng)不均一性的原因，除了由于纖維表面和內(nèi)部與反應(yīng)溶液接觸先后不同以及試劑的擴(kuò)散有關(guān)外，從根本上來(lái)說(shuō)則是與纖維的形態(tài)和超分子結(jié)構(gòu)

20、的不均一性有關(guān)；其次則與反應(yīng)介質(zhì)的性能、試劑分子的大小和性能有關(guān)。纖維素分子在纖維中組成層、原纖、晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)，或者說(shuō)組成了側(cè)序度高低不同區(qū)域，形成了特定的形態(tài)和超分子結(jié)構(gòu)。不同的試劑在不同的介質(zhì)中只能深入到纖維中某種側(cè)序度以下的區(qū)域（稱(chēng)為可及區(qū)），而不能到達(dá)側(cè)序度更高的區(qū)域（稱(chēng)為非可及區(qū)），以致造成各部分所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)程度的不均一。2、吸濕和溶脹在大氣中，所謂干燥的纖維素纖維實(shí)際上并非絕對(duì)干燥的，而是吸附著一定的水分。纖維中水分的含量通常是采用吸濕率或回潮率以及含水率這兩項(xiàng)指標(biāo)表示的。若以D表示試樣的絕對(duì)干燥重量，W為試樣吸收水分的重量，則回潮率或吸濕率（R）和含水率（M）分別是纖維在大

21、氣中吸濕的多少，除了與纖維種類(lèi)有關(guān)外，還與大氣相對(duì)濕度和溫度有關(guān)。例如棉纖維在相對(duì)濕度為65%，溫度為20的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的吸濕率大約為78%。如果把比較干燥的纖維放置到比較潮濕的環(huán)境中去，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后則纖維的吸濕率回增加到一定值，建立起動(dòng)態(tài)平衡，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為增濕；相反，把比較潮濕的纖維放置在比較干燥的環(huán)境中，則纖維的吸濕率會(huì)逐漸減小，直到建立起動(dòng)態(tài)平衡，這種情況稱(chēng)之為脫濕滯后現(xiàn)象。纖維的增濕與脫濕的吸濕率并不相等，該現(xiàn)象稱(chēng)為吸濕滯后現(xiàn)象。纖維的吸濕主要是發(fā)生在纖維的無(wú)定型區(qū)和晶區(qū)的表面。關(guān)于纖維的吸濕機(jī)理，通過(guò)研究，認(rèn)為纖維素分子中的親水性羥基是吸濕中心，可直接地吸著水分子，形成單分子層吸濕

22、，而后是水分子層的加厚，間接地吸附水分子。纖維具有吸附水分的特性，不僅關(guān)系到纖維的真實(shí)重量，而且對(duì)纖維的很多性質(zhì)，都會(huì)產(chǎn)生一定影響。例如一些合成纖維制品穿著起來(lái)比較悶，容易產(chǎn)生靜電，使人有不舒適感覺(jué)的主要原因，就是由于這些纖維的分子結(jié)構(gòu)中缺少吸濕中心，吸濕性很差所造成的。纖維吸濕時(shí)伴隨發(fā)生體積增大的溶脹（或膨化）現(xiàn)象。纖維在溶脹時(shí)，直徑增大的程度遠(yuǎn)比長(zhǎng)度的增長(zhǎng)大得多，這種現(xiàn)象稱(chēng)為纖維溶脹的異向性。纖維由于吸濕而發(fā)生的溶脹現(xiàn)象基本上是可逆的，也就是說(shuō)隨著纖維吸濕的降低，溶脹程度也發(fā)生相應(yīng)地減小，最后會(huì)回復(fù)原狀。纖維素纖維吸濕后發(fā)生溶脹現(xiàn)象的原因，主要是由于纖維素分子中的親水性羥基吸濕后，削弱了纖

23、維無(wú)定形區(qū)分子間的相互聯(lián)系，因此，該區(qū)域中的分子鏈段運(yùn)動(dòng)范圍增大，有類(lèi)似于低分子物溶解的溶脹現(xiàn)象發(fā)生。然而從纖維素分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，除分子量較高外，其他方面與葡萄糖的情況相似，在水中也理應(yīng)多少有一點(diǎn)溶解度，但實(shí)際并不如此，僅能發(fā)生有限可逆溶脹，這是由于溶脹只發(fā)生在纖維無(wú)定形部分，而結(jié)晶部分不發(fā)生溶脹，還有限制纖維溶脹的作用。所以纖維素纖維在水中邊不能發(fā)生無(wú)限溶脹-溶解。分子結(jié)構(gòu)相同或極為相似而超分子結(jié)構(gòu)不同的纖維，它們?cè)谒械娜苊洺潭纫簿筒灰粯印?、纖維素的降解（退化）反應(yīng)能使纖維素分子發(fā)生降解的反應(yīng)是比較多的，從染整角度來(lái)說(shuō)，這類(lèi)反應(yīng)是有害的，將使纖維受到損傷，應(yīng)力求避免。1)、酸對(duì)纖維素的作用

24、染整工藝過(guò)程中常常回用酸來(lái)處理織物，例如漂白后的酸洗等。用酸時(shí)，必須對(duì)濃度、溫度和時(shí)間等條件都要加以嚴(yán)格控制，此后還必須將酸從織物上徹底洗凈，否則便會(huì)引起纖維損傷，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。酸對(duì)纖維素的作用，主要是對(duì)纖維素分子中苷鍵的水解起催化作用，使纖維素聚合度降低。所以纖維素纖維對(duì)酸比較敏感，但是這種敏感性是相對(duì)的，在適當(dāng)條件下，還是有一定穩(wěn)定性的。實(shí)踐證明，在其它條件相同時(shí)（例如酸的濃度、處理的時(shí)間和溫度），強(qiáng)的無(wú)機(jī)酸如硫酸、鹽酸等作用最為劇烈，磷酸較弱，硼酸更弱；至于有機(jī)酸即便是強(qiáng)的，蟻酸以及醋酸等的作用也還是比較緩和的。在使用強(qiáng)無(wú)機(jī)酸時(shí)，若能適當(dāng)控制條件，不致立即引起纖維的嚴(yán)重?fù)p傷，現(xiàn)將有關(guān)的影

25、響因素說(shuō)明如下：（1） 溫度：在20100的范圍內(nèi)，酸的濃度恒定，溫度每提高10纖維素水解速度可增加23倍；（2） 濃度：當(dāng)酸的濃度在3M以下時(shí)，纖維素水解速率與酸的濃度幾乎成正比。當(dāng)酸濃度大于3M時(shí)，纖維素水解速率比酸濃度增大的速率為快；（3） 時(shí)間： 在其它條件相同的情況下，纖維素水解程度與時(shí)間成正比。適當(dāng)掌握各種影響因素，便可控制反應(yīng)發(fā)生的程度。例如棉纖維在濃度為2G/L硫酸溶液中，于80處理60分鐘，纖維強(qiáng)度要降低25%，若處理溫度比較低，時(shí)間比較短，則纖維的損傷就要輕得多。用0.11G/L硫酸在緩和條件下處理棉纖維，就不致使纖維強(qiáng)度發(fā)生明顯下降?？傊?，在染整加工中使用強(qiáng)無(wú)機(jī)酸時(shí)，應(yīng)給

26、以足夠重視，特別要避免在帶酸的情況下進(jìn)行干燥，否則將會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。2）、纖維素的氧化棉或滌棉混紡織物的漂白，是采用氧化性漂白劑來(lái)完成的，但這并不意味著纖維素對(duì)氧化劑的作用是穩(wěn)定的；相反，一些氧化劑可以使纖維素發(fā)生嚴(yán)重降解，然而在適當(dāng)條件下，既可以滿(mǎn)意地保存纖維，又能滿(mǎn)足加工的要求。在染整加工中，纖維素受到的氧化作用，通常都是在以水為介質(zhì)的情況下發(fā)生的，反應(yīng)是不均一的，主要發(fā)生在纖維的無(wú)定形部分和結(jié)晶區(qū)表面，這一點(diǎn)和纖維素水解是相似的。如果纖維素僅被氧化成上述的一些產(chǎn)物，從分子結(jié)構(gòu)上來(lái)看和纖維素的水解有所不同，并未真正發(fā)生分子鏈的斷裂（當(dāng)然進(jìn)一步被氧化后也是會(huì)發(fā)生的），只是葡萄糖環(huán)發(fā)生破

27、裂，理論上，纖維的強(qiáng)度和纖維素銅氨溶液的粘度應(yīng)顯著下降，而實(shí)際強(qiáng)度變化不大，但不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)堿處理后便大幅度下降，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為纖維受?quot;潛在損傷。實(shí)踐證明，次氯酸鈉漂白的棉纖維常具有這種損傷。判斷纖維在漂白過(guò)程中所受到的損傷程度，通常可測(cè)定纖維或制品強(qiáng)度來(lái)加以表明。但應(yīng)當(dāng)清楚，纖維強(qiáng)度的降低，只能反映纖維素分子鏈在漂白過(guò)程中已發(fā)生斷裂的那部分造成的損傷，卻不能反映纖維所受到的全部損傷，如果測(cè)定堿煮后的強(qiáng)度便能比較全面地反映問(wèn)題，此外也測(cè)定纖維素銅銨或銅乙二胺溶液粘度的變化來(lái)加以了解。4、 及液氨對(duì)纖維素纖維的作用1） 堿對(duì)纖維素纖維的作用棉布印染廠(chǎng)常利用燒堿進(jìn)行織物的處理和加工。例如用

28、稀堿液進(jìn)行棉布的退漿、煮練，用濃燒堿液進(jìn)行絲光，因而可以認(rèn)為纖維素本身對(duì)堿是相當(dāng)穩(wěn)定的。當(dāng)然這種穩(wěn)定性是相對(duì)的，在一定條件下堿也會(huì)引起纖維素的降解。當(dāng)氫氧根離子濃度和溫度都比較高（例如1.0NnaOH，170）的條件下，纖維素的降解作用，是十分劇烈和迅速的。并且當(dāng)纖維上有堿存在時(shí)，堿將起著空氣中的氧對(duì)纖維素氧化的催化作用。因而在棉布染整加工中，使用燒堿時(shí)，在高溫、高濃度的條件下應(yīng)該予以足夠的重視，特別要注意避免帶堿的棉布長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸，以免纖維素受損。利用濃燒堿（大約1825%）進(jìn)行棉布或滌棉混紡織物的絲光，是棉布印染廠(chǎng)中的一個(gè)重要工序，如果控制恰當(dāng)，就可以達(dá)到改善纖維性能的目的。棉纖維在濃

29、堿中發(fā)生了劇烈溶脹，而且和水的作用不同。水僅能拆散纖維無(wú)定形部分分子間的結(jié)合力，并使之發(fā)生溶脹，而濃堿液卻能深入到纖維的晶區(qū)，部分地克服晶體內(nèi)的結(jié)合力，使晶格發(fā)生一定程度的溶脹和破壞，但是仍不能克服晶體內(nèi)所有的結(jié)合力，而使之發(fā)生無(wú)限溶脹。水洗后，經(jīng)過(guò)這樣巨大變化后的分子鏈便不可能全部回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，使纖維的形態(tài)和超分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可逆的變化，因而利用這種性能所獲得的紡織品整理效果將是持久的。 2） 液氨的作用液氨處理對(duì)棉纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響與濃燒堿也的作用有很多相似之處，主要有以下幾點(diǎn)：化學(xué)活潑性的提高；形態(tài)變化和光澤的改善。液氨處理對(duì)棉纖維機(jī)械性能影響的規(guī)律與濃燒堿的作用基本相似，由于棉纖維

30、在這兩個(gè)處理過(guò)程中都具有很大的可塑性，因此張力對(duì)性能的影響是極其重要的。有些資料認(rèn)為液氨處理對(duì)提高紗線(xiàn)或織物機(jī)械性能的改善要比燒堿絲光好些，也有資料認(rèn)為棉布經(jīng)過(guò)液氨處理更適宜進(jìn)行樹(shù)脂整理。與濃堿液相比，液氨分子體積小，粘度低，對(duì)棉纖維溶脹的程度較小，以致處理比較均勻，這可能就是液氨處理能使紗線(xiàn)或織物機(jī)械性能獲得較大改善和更適合于進(jìn)行樹(shù)脂整理的原因。5、其他的化學(xué)作用從化學(xué)的觀(guān)點(diǎn)可以將纖維素看作是多元醇，它能進(jìn)行一系列醇所能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。因此就可利用這一特性進(jìn)行棉織物的化學(xué)整理、染色或化學(xué)變性。如利用纖維素和硝酸反應(yīng)的性質(zhì)，可制成再生纖維（火藥棉）；利用纖維素和醛反應(yīng)的性質(zhì)，可對(duì)纖維進(jìn)行防皺整

31、理等。第四章 活性染料染色基本知識(shí)1、染色概述一、染色的歷史染色是一門(mén)古老的工藝，從出土文物看，世界上古老的民族，早在史前就知道用天然染料進(jìn)行染色。我國(guó)是利用天然染料最早的國(guó)家之一，據(jù)考查已有四、五千年的歷史，周朝已設(shè)有染官，在我國(guó)早期的科學(xué)著作天工開(kāi)物中也有相當(dāng)詳細(xì)的記載。十九世紀(jì)中葉，隨著有機(jī)合成工業(yè)的發(fā)展，合成染料相繼發(fā)明。1956年發(fā)明了能與纖維起化學(xué)發(fā)應(yīng)的活性染料，至今已成為纖維素纖維最主要的染料。隨著高分子合成工業(yè)的發(fā)展，各種合成纖維相繼問(wèn)世，各種應(yīng)用于合纖的染料和染色方法應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)在商品染料已達(dá)8000多種，各種先進(jìn)的染色方法和染色助劑層出不窮，古老的染色業(yè)正煥發(fā)出青春的活力。

32、二、染色方法紡織品在染色過(guò)程中，一般要求染勻、染透、顏色純正、符合標(biāo)準(zhǔn)、牢度好。加工對(duì)象有梭織物、針織物、散纖維、筒子紗（含經(jīng)軸紗、絞絲、絞紗）、成衣，根據(jù)加工對(duì)象的不同，一般染色方法可分為：1、 浸染（竭染、吸盡染色）加工對(duì)象浸漬在染浴中，使染料逐步從染液向纖維轉(zhuǎn)移，直至染透。我們目前的生產(chǎn)方法即屬浸染。2、 軋染織物經(jīng)短時(shí)間浸軋染浴后，使染液滲透到織物內(nèi)部，然后經(jīng)適當(dāng)處理，如汽蒸或焙烘，使染料進(jìn)入纖維內(nèi)部。浸染時(shí)，染色物重量和所用染浴重量之比稱(chēng)為浴比，染料濃度一般用染料重量對(duì)纖維重量的百分?jǐn)?shù)（owf）來(lái)表示。2、染色基本理論染色是指染料舍染液（或介質(zhì)）向纖維轉(zhuǎn)移，并與纖維發(fā)生物理化學(xué)或化學(xué)

33、的結(jié)合，或用化學(xué)方法在纖維上生成顏料，使整個(gè)紡織品成為有色物體的加工過(guò)程。一、 染色的一般過(guò)程第一階段：染液中的染料接近纖維表面，即染液本體中的染料分子向纖維表面擴(kuò)散。染料隨流動(dòng)的染液一起向纖維表面擴(kuò)散，當(dāng)染液流速降低到只有1%時(shí)的界面到纖維表面的厚度稱(chēng)為動(dòng)力邊界層。顯然，染液循環(huán)越劇烈，邊界層越薄，對(duì)染料的擴(kuò)散越有利，擴(kuò)散越均勻，有利于勻染。第二階段：染料被纖維表面吸附。染料分子到達(dá)纖維表面后，即被纖維表面吸附，一般此過(guò)程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。吸附逆過(guò)程稱(chēng)為脫附。兩者同時(shí)存在，最后達(dá)到平衡，上染量不再提高。吸附量的大小，決定色澤的濃淡，吸附速率的快慢，決定染色的均勻性。第三階段：擴(kuò)散擴(kuò)散是纖維被染

34、透的過(guò)程，實(shí)際上是決定染色的時(shí)間的過(guò)程。染料的擴(kuò)散在纖維無(wú)定型區(qū)進(jìn)行。擴(kuò)散的動(dòng)力是濃度差。染色過(guò)程實(shí)際上是不斷吸附-擴(kuò)散的過(guò)程，直到染色的平衡。實(shí)際生產(chǎn)上，不一定要達(dá)到平衡才結(jié)束。第四階段：染料在纖維中固著染料與纖維有多種結(jié)合鍵的形式。一般，直接、酸性等染料在上染過(guò)程中與纖維以氫鍵、范德華力、離子鍵等鍵合；而活性染料，則需要在堿劑作用下，活性基與纖維素上羥基之間以共價(jià)鍵結(jié)合，染色過(guò)程才能完成。二、 染色曲線(xiàn)形象地，上染過(guò)程可用上染曲線(xiàn)來(lái)描述。在恒溫條件下，以染浴中染料的上染百分率對(duì)染色時(shí)間所作的曲線(xiàn)，稱(chēng)為上染曲線(xiàn)，它是研究上染過(guò)程的重要依據(jù)。上染百分率-上染纖維的染料量占染液中染料總量的百分率

35、。染色平衡時(shí)，則稱(chēng)為平衡上染百分率。半染時(shí)間-達(dá)到平衡上染百分率一半所需時(shí)間。用它可表征上染速率。生產(chǎn)上，用多種染料拼色時(shí)，應(yīng)選用染色速率接近的染料，才能染出前后一致的色澤。三、 染料溶液1、 染料的電離和溶解一般染料分子中含有羥基、氨基、硝基等極性基和磺酸基、羧基等可電離的基團(tuán)，受到極性水分子作用時(shí)，染料分子間的作用力減弱，或電離出染料陰、陽(yáng)離子而溶解于水中。染液PH、助溶劑、電介質(zhì)、表面潔性劑等會(huì)影響染料的溶解和電離。特別是PH太高或太低時(shí)，可能會(huì)影響染料顏色，生產(chǎn)上定要防止這種現(xiàn)象。電介質(zhì)一般會(huì)使染料溶解度下降，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生聚集鹽析現(xiàn)象。因此染液水質(zhì)一定要得到保證。2、 染料的聚集染料溶液

36、實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜體系。由于染料分子間存在多種力的作用，染料會(huì)發(fā)生不同程度的聚集而成為膠體溶液。顯然聚集會(huì)影響染料的吸附和擴(kuò)散的均勻性，這是染色中應(yīng)避免的。染料分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，染液濃度越高，電介質(zhì)濃度越高，染液放置時(shí)間越長(zhǎng)等，則有利于聚集，而溫度越高，則越有利于染料的單分子形式存在。四、 纖維在溶液中的狀態(tài)1、 吸濕和膨化極性纖維遇水時(shí)，水分子進(jìn)入纖維無(wú)定形區(qū)，削弱分子間力，大分子鏈段運(yùn)動(dòng)范圍增大，直徑變粗，微隙增大，產(chǎn)生膨化現(xiàn)象，使染料擴(kuò)散容易進(jìn)行。影響膨化的因素主要決定于纖維本身。另外，某些助劑，如堿對(duì)棉纖維，提高溫度等，有利于膨化。2、 纖維在染液中的動(dòng)電層電位所有紡織纖維與水接觸時(shí)，表面

37、都帶負(fù)電荷。為使整個(gè)體系維持電中性，在纖維表面附近的溶液內(nèi)，必然聚集著與纖維表面電荷相反的離子，形成雙電層。雙電層分吸附層與擴(kuò)散層，后者由于外力作用，易與吸附層發(fā)生相對(duì)位移，稱(chēng)為界面動(dòng)電現(xiàn)象。吸附-擴(kuò)散層與溶液內(nèi)部的電位差稱(chēng)為動(dòng)電電位。動(dòng)電電位除了與纖維性質(zhì)有關(guān)外，PH、電介質(zhì)等會(huì)對(duì)之有影響，一般，當(dāng)外界加入與動(dòng)電層電荷相反的離子時(shí)，會(huì)壓縮動(dòng)電層厚度，降低動(dòng)電層電位，而染料負(fù)離子與動(dòng)電層電性相同，產(chǎn)生排斥作用，而使吸附需克服很大能壘，此時(shí)如果加入Na+ ，它的作用即可促進(jìn)和加速染料的吸附，提高吸附量，這就是元明粉的促染原理。五、 染料與纖維間的作用-染色熱力學(xué)1、 染料的吸附和直接性染料舍染液

38、直接染著纖維的性質(zhì)，稱(chēng)為染料對(duì)纖維的直接性。它的大小，可用上染百分率表示。一般活性染料由于染料母體結(jié)構(gòu)原因直接性較低，所以一定要用元明粉或食鹽促染，以提高上染百分率。染料之所以對(duì)纖維有直接性，是因?yàn)槿玖戏肿踊螂x子與纖維間存在范德華力、氫鍵和離子鍵，有些還有配價(jià)鍵的結(jié)合，所以，染料分子量大，共軛體系長(zhǎng)，分子形狀為線(xiàn)形，分子結(jié)構(gòu)共平面性好，以及含有形成氫鍵的基團(tuán)如羥基、氨基等，則直接性越大。2、 染色平衡和吸附等溫線(xiàn)如前所述，當(dāng)染液中、纖維表面、纖維內(nèi)部的染料三者的吸附-脫附達(dá)到平衡時(shí)，則真正達(dá)到了染色平衡。理論上，常用吸附等溫線(xiàn)來(lái)表征。吸附等溫線(xiàn)-在恒溫條件下，染色達(dá)到平衡時(shí)，染料在纖維上濃度對(duì)

39、染液中濃度所作的曲線(xiàn)。它所表征的實(shí)際上是染料在兩相間的分配關(guān)系。吸附等溫線(xiàn)主要有三種類(lèi)型：（1）、-Nernst吸附等溫線(xiàn)染色時(shí)，染料就象溶解在纖維里面一樣，形成固溶體。分散染料染色符合Nernst曲線(xiàn)。它是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，斜率的意義為溶解度。（2）、Freundlich吸附等溫線(xiàn)染料的吸附屬于物理性吸附即非定位吸附時(shí)，符合此種情況，它是一條過(guò)原點(diǎn)的拋物線(xiàn)，活性、直接、還原染料隱色體等的大多數(shù)染料屬此類(lèi)型。（3）、Langmuir吸附等溫線(xiàn)當(dāng)染料的吸附發(fā)生在染座上時(shí)，即定位吸附，則符合此種類(lèi)型。它是一條過(guò)原點(diǎn)的雙曲線(xiàn)。酸性、陽(yáng)離子染料的吸附屬此類(lèi)型。當(dāng)纖維上染座完全被占時(shí)，稱(chēng)為當(dāng)量吸附，吸附

40、當(dāng)量即為飽和值。3、 染色熱力學(xué)的幾個(gè)基本概念（1） 親和力定義：在一定溫度下，染料在染液中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位和纖維中的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)位之差。它是一個(gè)純熱力學(xué)概念。實(shí)際上它所表征的是染料與纖維間作用力，所以物理意義上與直接性有相似之處，但區(qū)別在于直接性與染色工藝條件有關(guān)，且沒(méi)有數(shù)量的概念，而親和力測(cè)完全取決于染料和纖維性能，有明確的熱力學(xué)數(shù)值。（2）染色熱定義：在大多數(shù)情況下，上染為放熱過(guò)程。它定量地表示染色溫度對(duì)染色平衡的影響。無(wú)限小量染料從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的染液轉(zhuǎn)移到染有染料也成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的纖維上，每摩爾染料所吸收的熱量。（3）染色熵定義：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，染料由染液中轉(zhuǎn)移到纖維上所引起熵的變化。一般，染色熵為負(fù)值

41、，這是由于染料分子在染液中的分布混亂程度較在纖維中較高所致。六、 染料的擴(kuò)散-染色動(dòng)力學(xué)它涉及的是染色走向平衡的速率問(wèn)題。從生產(chǎn)角度講，它顯得尤為實(shí)際，因?yàn)樗c產(chǎn)量、質(zhì)量、成本及能源消耗直接有關(guān)。1、 染料在纖維內(nèi)的擴(kuò)散擴(kuò)散是自然界的普遍現(xiàn)象。物質(zhì)從濃度高到低的地方傳遞的過(guò)程即為擴(kuò)散。染色即屬于遷移擴(kuò)散，擴(kuò)散的動(dòng)力為濃度差。由于擴(kuò)散過(guò)程較慢，且直接影響到染色質(zhì)量，如勻染性、透染程度等，因此，可以說(shuō)，染色是一個(gè)擴(kuò)散控制的過(guò)程，而非吸附控制。染料擴(kuò)散規(guī)律基本符合Fick擴(kuò)散定律。擴(kuò)散系數(shù)是最為重要的參數(shù)。定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，濃度梯度為1g/cm4時(shí)，擴(kuò)散經(jīng)過(guò)單位面積物質(zhì)的量。擴(kuò)散系數(shù)越大，則纖維越易

42、染透，而活性染料如果與纖維過(guò)早固著，則不能擴(kuò)散。從纖維角度講，一切有利于纖維膨化的因素均有利于擴(kuò)散。提高溫度，有利于擴(kuò)散，實(shí)際生產(chǎn)中，往往采用初染溫度較高，結(jié)束前降溫，以達(dá)到上染速率與上染百分率之間的平衡。攪拌或加大染液流速，則有利于擴(kuò)散，另外，降低介質(zhì)粘度同樣對(duì)擴(kuò)散有利。2、 染料在纖維內(nèi)的擴(kuò)散模型（1） 孔道擴(kuò)散模型纖維遇水溶脹后，內(nèi)部存在許多曲折相互連通的小孔道，染料就是通過(guò)它們向內(nèi)擴(kuò)散的，同時(shí)，染料分子在孔道壁上不斷發(fā)生吸附和脫附，直到染色結(jié)束。（2） 自由體積模型適合于合成纖維。所謂自由體積，是無(wú)定形高分子物總體積中未被分子鏈占據(jù)的體積。當(dāng)溫度高于合纖的玻璃化溫度時(shí)，大分子鏈段發(fā)生連

43、鎖的繞動(dòng)，造成空穴的跳躍，這樣，吸附在大分子鏈上的染料循著這些跳躍的空穴向纖維內(nèi)部擴(kuò)散。七、 上染過(guò)程的控制染色時(shí)，我們總是希望，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成上染過(guò)程，但又要保證染色質(zhì)量，所以要通過(guò)各種途徑解決生產(chǎn)中的矛盾。（1） 促染和緩染促染和緩染是兩個(gè)完全相反的概念。促染有利于吸附，緩染則是控制上染節(jié)奏，以利勻染。常用辦法是采用緩染劑，如電解質(zhì)、酸、專(zhuān)用緩染劑。（2） 勻染染色物色差，包括多個(gè)方面，如前后、正反、左中右、批差、缸差等。影響勻染性的原因極多，染料性能、工藝參數(shù)、前處理質(zhì)量、染料組合、配伍性、操作因素等等，不一而足。因此，要針對(duì)不勻的原因，采取相應(yīng)的措施來(lái)解決。常用的辦法是控制染色

44、節(jié)奏，降低初染速率，加入勻染劑，在染料未固著前移染等。3、活性染料的染色一、 活性染料的特點(diǎn)活性染料具有色澤鮮艷、色譜齊全、價(jià)格低廉、溶解性能好、使用方便、勻染性能優(yōu)良，但日曬、耐氯、耐氧漂、濕摩擦牢度較差，遇酸堿共價(jià)鍵斷裂，染料利用率較低，貯存穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)?？傮w上，它是棉用染料中最重要，現(xiàn)在，甚至將來(lái)，都是用量最大的一類(lèi)染料。二、 活性染料染色基本原理1、 活性染料的上染活性染料首先吸附在纖維表面，然后向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，由于固著階段染料與纖維的鍵破壞了已達(dá)到的吸附平衡，且堿劑亦為促染劑。染料進(jìn)一步被吸附，促使染料更多地與纖維結(jié)合。 如上圖所示。由于活性染料親和力普遍較低，一般要用大量元明粉或

45、食鹽促染，為防止染料水解，上染一般在中性條件下進(jìn)行。2、 活性染料的固著-活性染料與棉纖維的反應(yīng)在堿性條件下，纖維素能形成纖維素負(fù)離子，能和活性染料發(fā)生親核取代、加成反應(yīng)，進(jìn)而形成染料-纖維共價(jià)鍵，二氯均三嗪型較活潑，只需在較低溫度下即可反應(yīng)，而一氯均三嗪型則需在溫度較高、堿性較強(qiáng)條件下才能反應(yīng)。影響此反應(yīng)的因素有很多。染料與纖維與水的反應(yīng)為平行反應(yīng)，因?yàn)樗彩怯H核試劑，反應(yīng)條件機(jī)理相同。染料一經(jīng)水解即失去與纖維的反應(yīng)能力，固色率大為降低。從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究得到，固著反應(yīng)比水解反應(yīng)快40倍左右，染色時(shí)PH一般為1011為宜，X型可用堿性較弱的小蘇打，對(duì)K型，則采用Na2CO3、Na3po4，甚至

46、NaOH。染色溫度具體根據(jù)不同染料性能而定。促染用元明粉，加入要掌握一多二早，分批加入的原則。浴比盡可能小些，以提高固色率。水解染料的存在，對(duì)纖維有一定的親和力，但不夠大，它會(huì)染著于纖維上，皂煮時(shí)不能完全煮下來(lái)，有時(shí)還會(huì)污染到其它纖維，特別是KN型染料耐堿牢度不高，易造成污染現(xiàn)象。水解染料的存在也是濕摩牢度較低的重要原因。三、 活性染料染色工藝1、 浸染主要用于紗線(xiàn)和繩狀織物染色，應(yīng)選用親和力較大的染料，活性不宜太高，宜用K、KN、M型染料，X型不合適，染色溫度不能太低。浸染常采用三種方法： 一浴二步法：我們目前采用此法； 一步法: 把所有染化料一次加入,只適用于絞紗、毛巾等較疏松的加工對(duì)象。

47、 二浴法：染缸與固著用缸分開(kāi)，由于條件不易控制一致，缸差較大，很少采用。不管采用何種方法，流程基本相同：染色固著水洗皂洗水洗染色和固著一般可采用相同溫度，便于控制。X型采用室溫2030C；K型4060C上染，8090C固著；KN、M型4060C上染，6070C固著；翠藍(lán)染料由于結(jié)構(gòu)特殊，KN、M型用85C，K型用95C染色。電解質(zhì)以染色10左右后加入為宜，必要時(shí)分兩次加入，最好事先溶解，固著后的第一次熱水洗宜在固著工藝后進(jìn)行，使固色率保持穩(wěn)定，減少色差。皂煮的目的是去除浮色，由于水解染料有一定親和力，皂洗條件可適當(dāng)劇烈和時(shí)間長(zhǎng)些，一般不加純堿，以避免色光改變及沾污。皂煮后水洗務(wù)必充分，以防風(fēng)印

48、，特別是翠藍(lán)。2、 卷染卷染一般選用低溫型染料，染料分兩個(gè)加入，染濃色時(shí)，如有必要可分四次加入，中高溫型染料，則必需加罩。 3、 軋染一般選擇親和力低，擴(kuò)散系數(shù)大的染料為宜，堿劑選擇偏弱，用100C汽蒸或180C高溫焙烘固著。四、 活性染料染色牢度如果皂煮充分，未鍵合染料和水解染料能夠洗凈，其濕處理牢度應(yīng)該比較高，但染料-纖維間共價(jià)鍵并不十分穩(wěn)定，尤其在酸和堿的作用下，發(fā)生水解斷鍵，造成牢度下降。1、 染料-纖維酯鍵的水解X型和K型與纖維形成酯鍵，水分子可以與之發(fā)生親核取代反應(yīng)，而使酯鍵斷裂，酸對(duì)此反應(yīng)有較強(qiáng)的催化作用。活性染料活性越大，越易發(fā)生水解反應(yīng)，因其反應(yīng)機(jī)理與染色時(shí)相同。2、 染料-

49、纖維醚鍵的水解乙烯砜型染料由于砜基的強(qiáng)吸電子性，易發(fā)生消去反應(yīng)而使醚鍵斷裂，與酯鍵相反，堿對(duì)此反應(yīng)有較強(qiáng)催化作用。同樣，活性與牢度間存在矛盾?？傊?，PH為67時(shí)，濕處理牢度最好。3、 其它牢度許多活性染料耐氯、耐氧漂牢度較差。發(fā)生嚴(yán)重變色現(xiàn)象。部分活性染料受空氣中氮氧化物的作用，發(fā)生煙褪色現(xiàn)象。另外，活性染料日曬牢度較差，這些都由染料結(jié)構(gòu)本身決定，雖經(jīng)某些處理會(huì)有提高，但效果不明顯。4、染色工業(yè)上的配色客戶(hù)來(lái)樣的顏色千變?nèi)f化，面對(duì)一個(gè)具體的顏色，如何著手進(jìn)行打樣。1、 分析客戶(hù)來(lái)樣這是第一步工作。首先分析來(lái)樣特點(diǎn)、風(fēng)格、原樣精神，甚至客戶(hù)的特點(diǎn)，注意絕對(duì)等色和條件等色的差別，用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)打樣時(shí)

50、，則要充分總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，第一次打樣盡量接近，為以后調(diào)整指出方向。2、 染料選擇選擇染料時(shí)，應(yīng)考慮多方面的問(wèn)題。色相、鮮艷度、色牢度、來(lái)源、成本、染色性能、滿(mǎn)足客戶(hù)特殊要求等，特別要注意，拼色時(shí)，染料組合的配伍性能。一般，用單色染料打樣的情況較少，大多要采用多種染料拼色打樣。常用紅、黃、藍(lán)三原色進(jìn)行拼色，拼得的顏色稱(chēng)為一次色，如橙、綠、紫等。由一次色拼得的則為二次色，如橄欖、咖啡等。依次類(lèi)推為三次色，這些都是復(fù)色。由這種染料的減法混色得到的顏色，其風(fēng)格一般在色相色光上比較多樣化，風(fēng)格微妙，鮮艷度相對(duì)較差，牢度視染料組合而定。拼色時(shí)染料的選擇除依據(jù)上述原則外，有時(shí)要憑經(jīng)驗(yàn)而定。一般，采用就近出發(fā)，配以

51、少量染料調(diào)節(jié)色光，這樣，顏色較鮮艷。有時(shí)采取就近補(bǔ)充，如紅光藍(lán)，常用藍(lán)+紫組合，而不直接用藍(lán)+紅得到，對(duì)需要抑制某種色光的場(chǎng)合，則采用余色原理，加入某種染料消除某一色光。這些經(jīng)驗(yàn)，需要在生產(chǎn)實(shí)際中不斷積累，逐步提高。第五章 后整對(duì)布面顏色的影響一、后整理工藝概述后整理是布廠(chǎng)的最后一道工序，主要負(fù)責(zé)把坯布加工成為滿(mǎn)足各類(lèi)客戶(hù)所需的成品布，為服裝廠(chǎng)提供合格的服裝面料。對(duì)色織布而言，其生產(chǎn)工序包括：燒毛、退漿、絲光、水洗、定型、加色、起毛、磨毛、軋光、樹(shù)脂、涂層、預(yù)縮。根據(jù)不同的織物結(jié)構(gòu)和整理要求，后整理選擇不同的工藝路線(xiàn)，其中一些特殊整理對(duì)LAB-DIP調(diào)色打樣有特殊要求，打樣時(shí)需注意。以下就此進(jìn)

52、行分析。二、GEW后整理常規(guī)工序?qū)Σ济骖伾挠绊?.1、燒毛：主要是將布表面絨毛燒除，使布面光潔。對(duì)布面顏色影響不大。2.2、退漿：通過(guò)酶的作用及高溫水洗去除坯布上漿料。對(duì)布面顏色影響不大，但需注意某些特白布在高溫退漿時(shí)增白劑沾色對(duì)顏色的影響。2.3、絲光：絲光是利用濃堿對(duì)棉纖維的作用來(lái)增加棉的光澤，強(qiáng)力等。棉纖維在燒堿溶液中發(fā)生劇烈膨化，在外加張力的作用下，使棉纖維的形態(tài)發(fā)生變化，表現(xiàn)在棉纖維上的螺旋狀扭曲消失，經(jīng)向收縮，橫向增大，其特有的腰月形截面增大而變園，同時(shí)也使棉纖維的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，對(duì)光的吸收和反射性質(zhì)也有所變化，通常是使布面顏色偏深，且隨著絲光堿濃的增加，偏深的程度也增大。2

53、.4、水洗：對(duì)含BLUE R染料織物，由于絲光后該染料受堿的作用水洗牢度下降，為保證成品水洗牢度，后整理需在絲光后進(jìn)行水洗。由此可知，水洗后含BLUE R染料織物將偏淺少藍(lán)。2.5、柔軟定型：某些柔軟劑由于具有自交聯(lián)性質(zhì)，定型時(shí)在織物表層成膜，因而具有一定的增深效果，但差異不明顯。另外，分散染料在高溫時(shí)如果升華牢度不好，有可能因染料向表層遷移而影響色光和牢度。2.6、加色：對(duì)布面色光和標(biāo)準(zhǔn)差異較大的凈色或近似凈色布，可通過(guò)卷染或CALENDON染色進(jìn)行色光調(diào)整。2.7、預(yù)縮：預(yù)縮是通過(guò)機(jī)械作用使織物縮水符合客戶(hù)要求的方法，對(duì)顏色影響不大。三、各類(lèi)特殊整理對(duì)布面顏色的影響有一些特殊的整理方法，對(duì)

54、布面顏色會(huì)產(chǎn)生較大影響，現(xiàn)歸納如下：3.1、起毛/磨毛整理：起毛/磨毛整理是利用機(jī)械作用使布面上形成或長(zhǎng)或短的均勻細(xì)密的絨毛，使織物顯得蓬松柔軟和厚實(shí)。經(jīng)起毛/磨毛整理后，由于表面纖維蓬松，布面表觀(guān)顏色會(huì)偏淺些。3.2、軋光整理：軋光整理是利用機(jī)械的磨檫和壓力使布面變得光滑平整，具有明亮的光澤。由于軋光后布面對(duì)光線(xiàn)的漫反射減少，表觀(guān)顏色相應(yīng)變淺，且軋光程度越大，表觀(guān)顏色變淺越多。3.3、ETI整理。ETI整理由于是在弱酸性條件下(pH=5-5.5)高溫焙烘，在樹(shù)脂、酸、溫度等的作用下，布面顏色會(huì)發(fā)生一定變化，通常使色光偏暗偏淺些，通過(guò)FINISH H/L及調(diào)色，可對(duì)色變程度加以控制。3.4、免

55、燙整理（WRINKLE RESISTANT FINISH或 WRINKLE FREE FINISH）由于我司的免燙整理是在強(qiáng)酸性條件下（pH1.5）進(jìn)行，部分活性染料的耐酸性差，整理后色變較大，尤其是對(duì)藍(lán)色、黑色影響較大，所以布面顏色整體偏紅。調(diào)色時(shí)應(yīng)參照單色樣整理變色樣板，盡量避免使用色變大的染料，并注意所選擇染料的變色及調(diào)色規(guī)律。3.5、VP整理寧波YOUNGER的VP 整理也是一種在強(qiáng)酸性、強(qiáng)還原劑條件下進(jìn)行的免燙整理，也應(yīng)根據(jù)其單色變色規(guī)律，加以選擇和控制。3.6、涂層整理涂層整理是通過(guò)在織物表面均勻地涂布一層涂層膜來(lái)改變織物的風(fēng)格和功能。由于涂層膜的折射率較大，布面顏色在涂層后會(huì)偏深

56、偏暗，且涂層越厚，顏色影響越大。LAB-DIP應(yīng)根據(jù)整理要求或FINISH H/L加以調(diào)整。3.7、耐久軋光整理（SFW FINISH或WASHFAST CHINTZ FINISH）耐久軋光整理對(duì)布面色光的影響包括絲光、ETI及軋光對(duì)色光的影響。調(diào)色時(shí)需根據(jù)這些整理工序加以調(diào)整。3.8、抗紫外整理（UV-PROTECTION FINISH）GEW目前所用抗紫外整理是將抗紫外劑在染色階段加入，并對(duì)顏色有一定影響，因此打樣時(shí)，對(duì)要求做抗紫外整理的定單，也需在小樣染色時(shí)加入相應(yīng)抗紫外劑。第六章 測(cè)色配色基本知識(shí)一、測(cè)色基本知識(shí)測(cè)色的目的是為了得到顏色的三刺激值，而三刺激值的公式中，只有物體的分光反射

57、率的值是未知的，因此測(cè)色也就是測(cè)物體的分光反射率。1、分光反射率因素的定義按CIE規(guī)定，在給定的立體角，限定的方向上，待測(cè)物體反射的輻通量與在相同照明相同方向上完全反射體的輻通量之比。2、測(cè)量顏色的基準(zhǔn)有標(biāo)準(zhǔn)白板和工作白板之分。標(biāo)準(zhǔn)白板的特點(diǎn)是有很高的散射特性，并在各波長(zhǎng)下都有很高的反射率的值。通常有氧化鎂，氧化鋁，硫酸鎂，硫酸鋇，乳白色玻璃，其中重現(xiàn)性和穩(wěn)定性最好的是硫酸鋇，它的不同批次的反射率差異僅為0.3%。因此現(xiàn)在被廣泛的用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)白板保存、清潔等不甚方便，有時(shí)也常用陶瓷、搪瓷等材料制成的白板來(lái)代替，這種白板稱(chēng)為工作白板。3、顏色測(cè)量的條件制定測(cè)色條件的原因：由于絕大多數(shù)被

58、測(cè)物體都不是完全反射漫射體，照射在物體上的光，一部分可能被吸收，一部分可能透射過(guò)去，另一部分則被反射出來(lái)。被吸收的部分轉(zhuǎn)變成了熱能等其它能量形式，透過(guò)的部分則朝著離開(kāi)眼睛的方向傳播，這兩部分對(duì)眼睛不起作用，只有被物體反射而進(jìn)入人眼睛的那部分光，才能構(gòu)成顏色刺激。因此國(guó)際照明委員會(huì)于1971年正式推薦了四種測(cè)色的標(biāo)準(zhǔn)照明和觀(guān)測(cè)條件：0/45，45/0，0/d, d/0, 在0/d條件下測(cè)得的反光反射率因數(shù)可以稱(chēng)作分光反射率。4、常用的測(cè)色儀器分為兩類(lèi)，一類(lèi)是分光光度測(cè)色儀，二類(lèi)是光電積分測(cè)色儀。分光光度儀是通過(guò)對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得其光譜反射率或光譜透過(guò)率，進(jìn)而得出物體色的三刺激值和色度坐標(biāo)的儀器稱(chēng)為分光光度儀。它由光源、單色儀、積分球、光電檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理器等幾部分組成。按光路設(shè)計(jì)的思路又分為正向和逆向兩種。光電積分測(cè)色儀是較簡(jiǎn)單的一種。二、配色基本知識(shí)1、配色基本理論根據(jù)KUBELKA-MUNK方程式表示如下：K/S=(1-)2/2其中，為可見(jiàn)光的反射率K為不透明體的吸收系數(shù)S為不透明體的散射系數(shù)在一定的染色濃度范圍內(nèi)，纖維上染料的上染量與染浴中使用的染料濃度c成正比，即染料濃度越高上染量越高，經(jīng)分光儀測(cè)得分光反射率值就越低，而且與染料濃度成一定的線(xiàn)性關(guān)系K/S=k