染概4 染色教材

第四章紡織品的染色

一、什么是染色?

是把纖維材料染上顏色的加工過程。具體是借助染料與纖維發(fā)生物理化學(xué)或化學(xué)的結(jié)合，或者用化學(xué)方法在纖維上生成顏料而使整個紡織品成為有色物體。

要求：

①染色產(chǎn)品的色澤均勻；

②染色產(chǎn)品具有良好的染色牢度。二、研究染色的目的在于能夠合理地選擇和使用染料，正確制訂染色工藝進行染色加工，獲得高質(zhì)量的染色成品。第一節(jié)概述一、染料概述

1、染料和顏料的概念

2、染料的分類和命名

3、染色牢度

4、禁用染料和天然染料二、顏色的形成和配色三、染色的基本理論四、染色方法和常用的染色設(shè)備一、染料概述(一)什么是染料?

能夠通過介質(zhì)與染著物以某種方式結(jié)合在一起，從而使染著物帶上顏色，并具有一定染色牢度的化學(xué)物質(zhì)。

染料應(yīng)具備的條件:1、有顏色

2、能溶于水或分散在水中。

一般都是有色的有機化合物，大都能溶于水，或通過一定化學(xué)試劑處理，轉(zhuǎn)變成可溶于水的物質(zhì)。

3、能上染纖維染料必須對纖維有親和力。

注意：不同類型的染料對不同種類的纖維有不同的親和力，某類染料對某一種或幾種纖維有較大的親和力，而對其他種類的纖維卻只有較小或無親和力，因此應(yīng)用染料時，要針對具體的纖維進行染料類別的選擇。4、具有一定的染色牢度。（二）顏料

也是一種有色物質(zhì)，不溶于水，對纖維沒有親和力，不能直接上染纖維，但能依靠粘著劑的作用，機械地附著在纖維材料表面。染料與顏料的異同點：共同點：

1、具有深濃的顏色和較高的化學(xué)穩(wěn)定性；

2、能以方便的方法，使被染物體著色；

3、具有使用要求的染色牢度；

顏料與染料的主要區(qū)別：

1、顏料（涂料）不溶于水2、對纖維沒有親和力3、可以是有機物，也有無機物4、依靠粘合劑粘到織物上5、在油漆、油墨、橡膠行業(yè)也有廣泛應(yīng)用(三)染料的分類

主要有兩種：化學(xué)分類法和應(yīng)用分類法。1、化學(xué)分類法根據(jù)染料的分子結(jié)構(gòu)類型（共同的特性基團）與制造方法來分。適用于對染料分子結(jié)構(gòu)和染料合成的研究。如：偶氮染料、蒽醌染料、靛料染料、硫化染料、甲川染料、三芳甲烷染料、雜環(huán)染料、酞菁染料等。偶氮染料：分子結(jié)構(gòu)中含有偶氮基（—N=N—）的染料。根據(jù)偶氮基的數(shù)目可分為單、雙、多偶氮染料，是整個染料品種中最多的一類，約占全部染料的60％左右，以淺、中色居多。有直接、分散、活性、酸性、陽離子、冰染料等。

優(yōu)點：合成簡單、色譜齊全，使用方便、價格低廉。蒽醌染料：分子結(jié)構(gòu)中含有的染料。

數(shù)量僅次于偶氮染料。主要有還原、分散、活性、酸性、陽離子等。顏色以中、深色居多。三芳甲烷染料：染料分子結(jié)構(gòu)中還有三個芳基連接在一個碳原子上。包括堿性、酸性等染料。其色澤濃艷，但日曬牢度極差。靛類染料：

含有靛藍和硫靛的染料結(jié)構(gòu)主要是還原染料。甲川染料：分子結(jié)構(gòu)中含有甲川基(—CH＝)n。染料品種主要是陽離子染料，含有少數(shù)分散染料。硫化染料：染料分子結(jié)構(gòu)中含有S鍵，制造時要用硫磺或硫化鈉進行硫化。稱為硫化染料。顏色以藍色和黑色為主。2、應(yīng)用分類法

根據(jù)染料的應(yīng)用性質(zhì)、使用對象、應(yīng)用方法來分類。適用于對染料應(yīng)用性能的研究。染色工藝是按應(yīng)用分類來講的。如：

①直接染料

這類染料因不需依賴其他藥劑而可以直接染著于棉、麻、絲、毛等各種纖維上而得名。

②活性染料

又稱反應(yīng)性染料。它的分子結(jié)構(gòu)中含有一個或一個以上的活性基因，在適當(dāng)條件下，能夠與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成共價鍵結(jié)合。

③

還原染料這類染料不溶于水，在強堿溶液中借助還原劑還原溶解進行染色，染后氧化重新轉(zhuǎn)變成不溶性的染料而牢固地固著在纖維上。

④

硫化染料這類染料大部分不溶于水和有機溶劑，但能溶解在硫化堿溶液中，溶解后可以直接染著纖維。但也因染液堿性太強，不適宜于染蛋白質(zhì)纖維。⑤

硫化還原染料

硫化還原染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和制造方法與一般硫化染料相同，而它的染色牢度和染色性能介于硫化和還原染料之間，所以稱為硫化還原染料。

⑥

分散染料

這類染料在水中溶解度很低，顆粒很細，在染液中呈分散體，屬于非離子型染料，主要用于滌綸的染色，其染色牢度較高。

⑦

酸性染料這類染料具有水溶性，大都含有磺酸基、羧基等水溶性基因。可在酸性、弱酸性或中性介質(zhì)中直接上染蛋白質(zhì)纖維。

⑧

堿性及陽離子染料

堿性染料早期稱鹽基染料，是最早合成的一類染料，因其在水中溶解后帶陽電荷，故又稱陽離子染料。目前世界各國生產(chǎn)的各類染料已有七千多種，常用的也有兩千多種。由于染料的結(jié)構(gòu)、類型、性質(zhì)不同，必須根據(jù)染色產(chǎn)品的要求對染料選行選擇，以確定相應(yīng)的染色工藝條件。染料類別適用對象棉麻絲毛錦滌腈直接染料★★☆☆☆活性染料★★☆☆☆不溶性偶氮染料★★還原染料★★☆可溶性還原染料★★染料應(yīng)用類別及其應(yīng)用對象硫化染料★★酸性染料★★★酸性媒染/含媒染料★★★分散染料☆★陽離子染料★（四）染料命名

我國對染料的命名統(tǒng)一使用三段命名法，染料名稱分為三個部分，即冠稱、色稱和尾注。

1、冠稱

表示染料的應(yīng)用類別。即根據(jù)其應(yīng)用方法或性質(zhì)分類的名稱，如分散、還原、活性、直接等。

2、色稱

表示用這種染料染色后織物所能得的顏色的名稱，一般有下面四種方法表示。（1）采用物理上通用名稱，如紅、綠、藍等。并可采用形容詞“嫩、艷、深”等來修飾色澤。如：嫩黃、艷藍、深綠等。（2）用植物名稱，如桔黃、桃紅、草綠、玫瑰等。（3）用自然界現(xiàn)象表示，如天藍、金黃等。（4）用動物名稱表示，如鼠灰、鵝黃等。3、尾注

用一定的數(shù)字、符號來表示染料的色光、牢度及其它性質(zhì)等。如：

B-表示帶藍光或青光；

G-表示帶黃光或綠光；R-表示帶紅光；Y-表示帶黃光；O-表示橙光；V-表示帶紫光等。

有時可用兩個或多個字母表明色光的強弱或性能差異的程度，例如：BB、BBB（可以寫成2B或3B），其中2B較B的色光稍藍，3B又比2B稍藍，依次類推。

注意：由于各染料廠的標準不同，即使兩個廠的同一類別，同一顏色，甚至是同一化學(xué)結(jié)構(gòu)的染料，其色光符號也往往很難比較。

C表示適用于染棉(cotton)；W表示適用于染毛(wool)；S表示適用于染絲(silk)等。

D①表示適用于染色(dyeing)；②表示稍暗(dark)；

E①表示適用于浸染(Exhaustion)

；②表示勻染性好(even)；

F①表示染色堅牢度好(fastness)；②表示染料顆粒細(fine)；

尾注中還常表示染料的力份。如：100%、200%等。

染料的力份（又稱強度）：

是指染料廠選擇某一濃度的染料為標準，通常把標準染料的力份定為100%；而將每批產(chǎn)品與它相比較而言，用百分數(shù)來表示。即同種染料，在相同條件下用相同用量，染出顏色的濃淡程度比較。則50%的力份是標準染料的一半濃，200%就比標準染料濃一倍。值得注意的是，100%，200%等并不是表示純?nèi)玖系膶嶋H百分含量，它們不是一個絕對值，而是一個相對值。舉例如下：還原藍RSN:還原為冠稱，表示染料的應(yīng)用類別；藍為色稱，表示染料的顏色；RSN為詞尾，R表示染料的色光為紅光，

S表示標準濃度，N表示標準染法。分散藍2BLN:分散為冠稱，表示染料的應(yīng)用類別；

藍為色稱，表示染料的顏色；2B表示染料的色光，L表示染料的耐光牢度好，N表示標準染法。（五）染色牢度衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標之一。指染色織物在使用過程中或在染后的加工過程中，染料或顏料在各種外界因素影響下，能保持原來顏色狀態(tài)的能力。

染色牢度是多方面的，一般比較主要的包括：日曬、皂洗、汗?jié)n、摩擦、刷洗、熨燙、煙氣等牢度。

評定染料的染色牢度，應(yīng)將紡織物染成規(guī)定色澤濃度才能進行比較，這是由于染色濃度不同，會使測得的牢度亦不同之故。有關(guān)染后織物的各項染色牢度的試驗方法，應(yīng)根據(jù)國家規(guī)定的方法進行，各項牢度的標準也應(yīng)以國家標準為準。

日曬分八級，一級最差，八級最好。

皂洗，摩擦，汗?jié)n分五級，一級最好，五級最差根據(jù)不同的加工：耐酸，堿，而氯漂牢度。（六）禁用染料

1、禁用染料禁用染料是指某些染料因在生產(chǎn)制造過程中的勞動保護問題而被禁止生產(chǎn)的染料。如苯胺黑在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生有毒物質(zhì)而被明令禁止生產(chǎn)。而現(xiàn)在指可以通過一個或多個偶氮基分解出有害芳香胺的染料。目前常用染料中涉及到的總共有240種（含涂料），這些禁用染料在整個染料種類中占有很大的比例，再加之配色的需要，紡織品上含有禁用染料的比例就更大。①偶氮染料(含有致癌芳香胺的禁用染料)德國規(guī)定的首批禁用染料：直接染料77種；酸性染料共26種；不溶性偶氮染料色基6種；堿性染料有3種；活性染料及還原染料：較少。活性染料中受禁用的均為國產(chǎn)染料；由于其染料中使用了某些芳香胺中間體而成為禁用染料。如：個別的硫化染料和涂料。

②

致敏染料

指某些會引起人體或動物的皮膚、粘膜或呼吸道過敏的染料。強過敏性染料，即直接接觸的病人發(fā)病率高，皮膚接觸試驗呈陽性。較強過敏性染料，即有多起過敏性病例或多起皮膚接觸試驗呈陽性。一般過敏性染料，即發(fā)現(xiàn)過敏性病例較少。輕微過敏性染料，即僅發(fā)現(xiàn)一起過敏性病例或較少皮膚接觸試驗呈陽性。很輕微過敏性染料，即僅有一起皮膚接觸試驗呈陽性。無過敏性的染料。

目前市場上初步確認的致敏染料有27種，其中有26種分散染料，1種酸性染料。用分散染料染色的聚酰胺纖維及氨綸纖維，常常只有中等濕牢度，當(dāng)用這些染色織物作內(nèi)衣，出汗時可能就會有染料轉(zhuǎn)移到皮膚上，從而引起過敏反應(yīng)。分散染料對聚酯纖維染色的濕牢度一般較高，只要染色工藝恰當(dāng)，就不會引起過敏。③致癌染料致癌染料是指染料未經(jīng)還原等化學(xué)變化即能誘發(fā)人體癌變的染料。其中最著名的品紅（C.I.堿性紅9）染料早在100多年前已被證實與男性膀胱癌的發(fā)生有關(guān)聯(lián)。目前市場上已知的致癌染料有14種，其中分散染料3種、直接染料3種、堿性染料3種、酸性染料2種和溶劑型染料3種。（七）天然染料

從動物、植物、礦物中提取的。大多數(shù)是從植物中提取的，屬于植物染料。天然植物染料一般無毒、無害，對皮膚無過敏性和致癌性，具有較好的生物可降解性和環(huán)境相容性，而且資源豐富，一些天然的植物染料來自藥用植物，它本身也有一定的保健功效。

但是用天然植物染料染色，也存在不少問題，主要以下三點：（1）天然植物染料含量低，提取時需消耗的植物數(shù)量大，不利于環(huán)境保護，提取后的植物三廢治理也是一個問題，而且成本也高。（2）天然植物染料除少數(shù)外，大多數(shù)的染色牢度較差，即使使用媒染劑牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗滌和使用過程中會變色泛舊或色光變灰。特別是拼色時，由于不同植物染料的牢度差異較大，變色更為明顯。

（3）植物染料染色大多數(shù)都要應(yīng)用媒染劑來提高色牢度和固色率，許多媒染劑是有害的，會造成較嚴重的污染。但并不是來自天然植物的染料都是無毒的，目前對它們的毒性系統(tǒng)研究不多，因此有必要對它們的毒性進行評定。二、色的形成與拼色（一）色的形成

1、光的顏色

可見光波長：380~780nm

人們對于光的顏色的感覺實際上是不同波長的光作用于人的肉眼所引起的視覺反映。一般對于正常人，650nm左右的光波，視神經(jīng)的感覺為紅色，550nm左右的光波，視神經(jīng)的感覺為綠色，410nm左右的光波，視神經(jīng)的感覺為紫色。

太陽光:是一種混色光，是各種顏色光的組合。如果將白光中的藍光濾掉，那么剩下的混合光就是黃光；將紅光濾掉，那么剩下的混合光就是藍綠光。而如果將藍光和黃光或紅光和藍綠光混合相加，得到的光都是白光。補色：兩種不同顏色的光按一定比例混合成為白光的現(xiàn)象稱為補色現(xiàn)象，這兩種光的顏色稱為互為補色。互補色2、物體的顏色：

人類肉眼感覺到的顏色是物體發(fā)出的可見光或是物體對太陽光或另一光源發(fā)出的光部分吸收后反射或透射出來的光的顏色。

3、色的三要素

色調(diào)（色相）純度亮度

（二）拼色（配色）(三)配色基本原則

1、選擇同一應(yīng)用類型的染料進行拼色，以便于工藝的制定及控制。

2、選擇性能相同或相近的染料進行拼色。如應(yīng)選擇直接性、上染速率、染色牢度等性能相同或相近的染料進行拼色，以避免染色過程中或服用過程中出現(xiàn)色澤不勻，褪色程度不勻的現(xiàn)象。

3、拼色時染料個數(shù)越少越好，一般不超過三只。這就是說在配色時，應(yīng)選擇最接近于來樣顏色的染料作為基礎(chǔ)染料，在此基礎(chǔ)上加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，爭取就近出發(fā)，以減少拼色染料的個數(shù)，便于顏色的調(diào)整。例如拼一個綠色，應(yīng)盡可能選擇一只綠色的染料，再加以調(diào)整，不必選擇黃色染料和青色來拼混綠色，然后再進行調(diào)整，這樣，一方面顏色調(diào)整難度增加，另一方面拼色染料越多，所得顏色就越灰暗。（三）電腦測配色三種方法：色號歸檔檢索反射光譜匹配三刺激值匹配第二節(jié)染色方法一、按紡織品形態(tài)不同：織物染色：應(yīng)用最多紗線染色：色織物，針織物二、按加工方式不同

浸染：染品浸入染液中，織物與染液相互接觸一定時間，完成染色過程。特點：間歇式生產(chǎn)，勞動強度大。適用于散纖維，紗線，小批量織物，絲綢織物，毛織物等。另外，浴比大。

軋染：是先把織物浸漬染液，然后使織物通過軋輥的壓力，把染液均勻軋入織物內(nèi)部，再經(jīng)過汽蒸或熱熔等處理的染色方法。特點：連續(xù)式生產(chǎn)，勞動效率高，勞動強度低，它適用于大批量織物的染色。第三節(jié)常用染色設(shè)備

在染色過程中，要提高勞動生產(chǎn)率，獲得勻透堅牢的色澤而不損傷纖維的紡織品，首先應(yīng)有先進的加工方法。要根據(jù)不同的產(chǎn)品、不同的染料，合理選擇和制訂染色工藝過程，所用染色設(shè)備必須符合工藝要求。染色設(shè)備直接影響染料的上染速度、勻染性、染料的利用率、染色操作、勞動強度、生產(chǎn)效率、能耗、染色成本及加工質(zhì)量。染色設(shè)備對染色工藝及染色產(chǎn)品的適應(yīng)性是評價染色設(shè)備好壞的重要標準。染色設(shè)備的種類很多

1、按照機械運轉(zhuǎn)性質(zhì)可分為間歇式染色機和連續(xù)式染色機；

2、按照染色方法可分為浸染機、卷染機、軋染機等；

3、按被染物狀態(tài)可分為散纖維染色機、紗線染色機、織物染色機。合理選用染色機械設(shè)備對改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率有著重要作用。1、散纖維染色機

2、筒子紗染色機3、織物染色機溢流染色機

溢流染色機是特殊形式的繩狀染色機。由于染色時織物處于松弛狀態(tài)，受張力小，染后織物手感柔軟，得色均勻，故都用于高壓條件下合纖織物、經(jīng)編織物、彈力織物等的染色。近年來也制造了一些常壓溢流染色機，可供天然纖維織物常壓染色之用。該機容易操作，使用簡便，但染色時浴比大，染料和用水量大。噴射染色機

噴射染色機占地小，產(chǎn)量高，可節(jié)約材料、動力和勞動力。它不僅有高溫高壓式，而且有常壓式；不僅能用于合成纖維，也能用于天然纖維；不僅能用于染色，也能用于前后處理。因為有其通用性，更受生產(chǎn)廠家歡迎。由于染液的噴射作用有助于染液向繩狀織物內(nèi)部滲透，染色浴比也小，織物所受張力更小，因而獲得了更優(yōu)于溢流染色機的染色效果。

圖2－3溢流染色機圖2－4噴射染色機1—織物2—主缸3—導(dǎo)輥4—U形染缸5—噴嘴6—熱交換器7—循環(huán)泵8—配料缸9—加料泵10—裝卸口卷染機

卷染機是一種間歇式的染色機械，根據(jù)其工作性質(zhì)可分為普通卷染機、高溫高壓卷染機。染色時，織物由被動卷布輥退卷入槽，再繞到主動卷布軸上，這樣運轉(zhuǎn)一次，稱為一道?？椢锞硪坏篮笥謸Q向卷到另一軸上，主動軸也隨之變換。染畢織物打卷出缸。普通卷染機的缺點是織物運行的線速度不一致，張力較大，勞動強度較大。等速卷染機及自動卷染機可以克服上述缺點，自動卷染機還能調(diào)向、記道數(shù)和停車自動化。

GR1000型高溫高壓自動卷染機圖2－2高溫卷染機連續(xù)軌染機

連續(xù)軋染機適用于大規(guī)模連續(xù)化的印染加工,是棉、化纖及其混紡織物最主要的染色設(shè)備。根據(jù)所使用的染料不同，連續(xù)軋染機的類型也不同，但它們的組成大致可分為以下幾個部分:1.軋車織物浸軋染料的主要裝置。

2.烘干裝置包括紅外線、熱風(fēng)和烘筒烘燥三種。

3.蒸箱有的染料染后要汽蒸，在蒸箱內(nèi)通入飽和蒸汽，使纖維膨化，染料及其它化學(xué)藥品擴散進入纖維內(nèi)部。

4.平洗裝置它包括多格平洗槽，可用于冷水、熱水、皂煮以及根據(jù)不同染料進行的后處理。

5.染后烘干裝置染后的烘干都采用烘筒烘干。圖2－1連續(xù)軋染機1—進布裝置2、6—均勻軋車3—紅外線烘燥機4—橫導(dǎo)輥熱風(fēng)烘燥機5—烘筒烘燥機7—透風(fēng)輥8—還原蒸9—平洗槽10—皂洗箱11—長蒸箱12—平洗槽13—烘筒烘燥機14—落布裝置第四節(jié)常用染料染色一、直接染料染色（一）什么是直接染料？直接染料一般能溶解于水，也有少數(shù)染料要加一些純堿幫助溶解，它可不依賴其他助劑而直接上染棉、麻、絲、毛和粘膠等纖維，所以叫直接染料。（二）特點直接染料色譜齊全，色澤鮮艷，價格低廉，染色方法簡便，但最大的缺點是這類染料的染色牢度大部分都不夠好。針對染色牢度較差的缺陷，人們作了許多改革，例如采用化學(xué)藥品，把已經(jīng)染上顏色的布進行后處理，提高色布的耐洗和耐曬牢度；也有采用新型的交鏈固色劑來提高染色織物的后處理牢度。

（三）直接染料的應(yīng)用分類

1、勻染性直接染料（甲類）特點：染料分子結(jié)構(gòu)較簡單，染料對纖維的直接性低，染料本身的聚集傾向也低，勻染性能好，染色時食鹽的促染作用并不顯著，它們的上染百分率往往隨著溫度的升高而降低，因此染色溫度宜控制在70~80℃，這類染料濕牢度較差，多用于染淺色。例如直接耐曬黃5G,直接藍G。2、鹽效應(yīng)直接染料（乙類）特點：染料分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對纖維的直接性較高，勻染性差，染料分子中含有較多的水溶性基團，食鹽的促染性比較顯著，可以借食鹽來控制上染速率及勻染性，所以稱鹽效應(yīng)直接染料。染色工藝中必須控制促染劑的用量和加入時間，若使用不當(dāng)，易造成染花。一般不適合染淺色。這類染料的濕處理牢度較高。例如直接天藍FF，直接紫R。3、溫度效應(yīng)直接染料（丙類）特點：染料分子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對纖維的直接性較高，勻染性很差，因分子中含磺酸基少，因此鹽效應(yīng)促染效果小，染色時需借助溫度來提高勻染效果，始染溫度不能太高，染色時嚴格控制升溫過程，否則會因上染太快而染色不勻，染料的水洗牢度較好，上染百分率隨染色溫度的升高而增加，一般用于染濃色。例如,直接黑RN，直接金黃R。（四）染色方法

1、直接染料染棉直接染料的染色方法比較簡便，可以采用浸染、卷染、軋染和軋卷等方法染色。直接染料浸染可在普通繩狀染色機中進行，染色方法較為簡單。

（1）一般工藝流程為：配制染液→染色→水洗→固色→水洗（柔軟處理）→脫水烘干（2）助劑作用：

①純堿：純堿可以幫助染料的溶解并兼有軟水的作用。

②食鹽（元明粉）：促使染料上染。（3）浴比：卷染1：3~4；浸染1：10~30（4）染色溫度：70~95℃。（5）染色時間：30~60分鐘。

具體操作：將處方規(guī)定用量的染料用溫軟水調(diào)成漿狀，然后用熱水溶解，必要時可在染液中加入適量潤濕劑如太古油，純堿，然后溶入染浴中，加水至規(guī)定浴比，升溫至50～60℃開始投入用溫水潤濕過的染物進行染色，逐步升溫至所需染色溫度，染色lOmin后加入食鹽，繼續(xù)染30～60min，染色后再進行固色處理。（6）提高染色牢度的方法①金屬鹽后處理

1~3%硫酸銅或重鉻酸鹽及0.3~1%醋酸，60℃處理30分鐘。牢度提高，顏色變暗。②陽離子固色劑處理固色劑M（藍劑）：不適合淺色或鮮艷織物，不但提高水洗牢度，而且提高日曬牢度。固色劑Y（白劑）：適合淺色或鮮艷織物，只提高水洗牢度。

10~30g/L，40~60℃微酸性條件下處理30分鐘，然后水洗，烘干。2、直接染料染粘膠纖維染色方法和工藝流程基本與棉相同。主要區(qū)別：（1）要用松式設(shè)備（2）染色溫度比棉高，染色時間比棉長。3、直接染料染蛋白質(zhì)纖維主要用于染蠶絲。中性或弱酸性條件下進行，以中性浴染色較多。二、活性染料染色（一）什么是活性染料？

染料分子中含有一個或多個活性基團，在一定條件下能與纖維素、蛋白質(zhì)等纖維中的羥基、氨基等基團發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使染料與纖維形成共價鍵結(jié)合的水溶性染料?；钚匀玖嫌址Q為反應(yīng)性染料。（二）特點

1、色澤鮮艷，色譜齊全。

2、使用方便，價格較低廉，能適應(yīng)多種纖維染色。

3、勻染性好，耐洗和耐摩擦牢度優(yōu)良。但耐光和耐氣候牢度一般不及還原染料，耐氯牢度也較差，某些染料染色后遇酸或堿易使共價鍵斷裂而影響牢度。

4、活性染料染色時在水中會發(fā)生水解而降低染料利用率。

5、染色時無機鹽用量較大，影響廢水處理。

活性染料目前存在的主要問題是某些染料的耐曬牢度和耐氯漂牢度較差；有些染料的耐氣候牢度較低，染物在貯存和使用過程中，暴露在空氣中的一面易褪色，與里層產(chǎn)生明顯色差；有些染料的利用率不高等。總之，活性染料品種繁多，性能和牢度差別較大，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)染色產(chǎn)品的性質(zhì)和用途加以選擇。近年來不但合成了許多具有新的活性基團的染料，而且對染料的染色性能以及染色工藝也做了很大的改進，同時還發(fā)展了專供羊毛、聚酰胺纖維染色的活性染料。（三）應(yīng)用地位：

主要用于纖維素纖維的染色和印花加工。也可用于蛋白質(zhì)和聚酰胺纖維的染色。大量用于印花織物，特別是一些夏季的花布。正品率極高。在染色上主要是棉和T/C染淺色，也可用于針織品。

（四）活性染料的類型及染色性能活性染料的結(jié)構(gòu)可用下列通式表示：式中：S－水溶性基團(Solubilizinggroup)D－染料母體(Parentdye)B－橋基(Bridgelink)R－活性基(Reactivegroup)染料母體部分活性基部分

S

D

BR染料母體部分活性基部分活性基橋基以活性艷紅X－3B為例：

活性染料根據(jù)其活性基因不同，一般可以分為不同類型。

1.二氯均三嗪活性染料

國產(chǎn)X型活性染料屬此類。這類染料的活性基因為含有兩個活潑氯原子的三聚氯氰（均三嗪型）。它的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，反應(yīng)能力較強，但染液的穩(wěn)定性較差，能在低溫（20～30℃）下與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而染色，同時也只需在低溫和較弱堿劑（pH=10.5左右）的條件下完成固色。又稱為普通型（或稱冷染性）活性染料。二氯均三嗪通式：

可簡寫為

國產(chǎn)X型進口的普施安（procion)ＭＸ等屬于這一類。

2.一氯均三嗪型活性染料

國產(chǎn)K型活性染料屬此類。它的活性基因也是由三聚氯氰（均三嗪）組成，只是活性基團上僅有一個活潑氯原子。它的化學(xué)活性較低，反應(yīng)能力也差，染液相對穩(wěn)定。因此在與纖維進行反應(yīng)時要求條件較為劇烈，固色溫度要達90℃左右，同時還需較強的堿劑，固色時間也要比X型活性染料長。又稱為熱固型活性染料。

一氯均三嗪型通式：

可簡寫為國產(chǎn)K型，部分KD型。進口的普施安（procion)Ｈ、汽巴克隆(Cibacron)

等屬于這一類。3、乙烯砜型活性染料國產(chǎn)KN型活性染料。它的反應(yīng)活性介于X型與K型活性染料之間，固色溫度為60～65℃。在酸性和中性溶液中非常穩(wěn)定，即使煮沸也不會水解，溶解度較好，但染料或染料與纖維的結(jié)合鍵耐堿性水解的能力很差。乙烯砜基類活性染料通式：

D-SO2CH2CH2OSO3Na

這類活性基一般為性能較穩(wěn)定的β－硫酸酯乙基砜的形式。染色時在弱堿性介質(zhì)中先脫去硫酸酯基，形成乙烯砜活性基后再與纖維反應(yīng)，所以稱為乙烯砜活性基。

β－硫酸酯乙基砜活性基

乙烯砜國產(chǎn)KN型4、雙活性基類活性染料由于在染色時往往有部分活性基會發(fā)生水解等副反應(yīng)而失去活性，如果染料分子中只含單個活性基，則有部分染料不能與纖維反應(yīng)形成共價鍵，一般固色率較低，通常不超過70%，既浪費染料，又增加沾色。為了提高固色率，研制了在一個染料分子中含有兩個甚至兩個以上相同或不相同活性基的染料，當(dāng)染料中的一個活性基因水解而失去活性后，另一個活性基仍可與纖維反應(yīng)，這樣，既可增加活性基與纖維反應(yīng)的機會，又可發(fā)揮兩種不同活性基的長處而使固著率提高。（１）一氯均三嗪和乙烯砜類通式：

國產(chǎn)Ｍ型、Ｂ型、ＥＦ型屬于此類。

此類復(fù)合活性基一般都位于染料分子的同一側(cè)，為單側(cè)型雙活性基結(jié)構(gòu)。此類染料兼具均三嗪類活性基和乙烯砜類活性基的長處，反應(yīng)性較高，固色率高，形成共價鍵的耐酸堿穩(wěn)定性較好，染色牢度好，適應(yīng)性廣，是發(fā)展最快的一類染料。

（2）兩個一氯均三嗪活性基通式：架橋型雙一氯均三嗪

雙側(cè)型雙一氯均三嗪染料國產(chǎn)ＫＥ型、ＫＰ型，部分ＫＤ型屬于此類。特點：穩(wěn)定性與Ｋ型染料相似，但固色率高，染料與纖維結(jié)合鍵的穩(wěn)定性較好。比較適合于粘膠纖維、蠶絲纖維的染色。5、其他活性基類型

（1）鹵代嘧啶類活性染料二氟一氯嘧啶二氯一氟嘧啶三氯嘧啶（國產(chǎn)F型）其中二氟一氯嘧啶因具有較高的活潑性，與纖維反應(yīng)能力強，固著率較高，染料與纖維結(jié)合鍵的穩(wěn)定性較好，所以使用較廣泛。但價格較高。

（２）磷酸基型

通式：ＯＨＤＰＯＨＯ國產(chǎn)的P型和國外的ProcionT型染料屬于此類。這種活性染料可在弱酸性(pH≈6)條件下與纖維反應(yīng)，適用于滌/棉混紡織物的一浴法染色，避免了加堿反應(yīng)對分散染料的影響，在熱溶固色時可與纖維素羥基形成膦酸酯鍵，成鍵穩(wěn)定性好。（３）α－鹵代丙烯酰胺型通式：國產(chǎn)的PW型和國外的Lanasol染料。這類活性染料主要用于弱酸性條件下羊毛、蠶絲、錦綸和皮革的染色。

水解速率低，染色牢度好。6、新型活性染料（1）低鹽活性染料（2）活性分散染料

(固著染料)

(水解染料)（五）活性染料與纖維的反應(yīng)

1、親核取代：2、親核加成

以上兩類反應(yīng)都需要在堿性條件下進行，所以染料上染纖維素纖維后，染浴中需要加入堿劑，使纖維素纖維成負離子而和染料反應(yīng)。(六)活性染料染色過程

1、染色：活性染料染色時，能將染料直接染到布上，同時由于它有較好的擴散能力，容易使染料擴散進入纖維內(nèi)部，完成染料的吸附、擴散，這個過程稱為染色。

2、固色：染料上染到纖維上后尚未與纖維起化學(xué)反應(yīng)，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必須用堿劑促使染料與纖維產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把染料固著在纖維上。這個過程稱為固色。

3、后處理：經(jīng)充分水洗、皂洗去除水解染料、牢度，提高染色牢度和色澤鮮艷度。上染率或固色率%SREF100

500染料中性鹽時間(min)堿劑上染率曲線固色率曲線加堿后10分鐘活性染料的染色曲線與染色特征值

1、活性染料染纖維素纖維

（1）浸染

宜采用直接性較高的染料。適宜小批量、多品種的生產(chǎn)。它染色方便，周轉(zhuǎn)靈活，能染淺、中、深色。根據(jù)染色時染料和堿劑是否一浴及上染和固色是否一步，浸染可分為：

（七）活性染料染色工藝

一浴一步法：染料與堿劑在同一浴同時放入，染色與固色同時進行。

一浴二步法：染料與堿劑在同一浴，織物先在中性浴中染一定時間，然后加入堿劑固色。二浴法：染料與堿劑不在同一浴，織物在中性浴染一定時間，取出放入另一堿性浴固色。

常用一浴二步法染色。

由于染料類型不同，對纖維的直接性大小亦不相同，因此染色條件、固色溫度、堿劑用量和電解質(zhì)用量等也各不相同。①一浴二步法浸染工藝：

工藝流程：練漂半制品→

(水洗潤濕)→染色→固色→水洗→皂洗→熱水洗→冷水洗→脫水→烘干工藝處方及條件：

工藝分析

ⅰ、配染液。先用少量的水將染料調(diào)成漿狀，再加適量水使染料溶解。然后加入盛有規(guī)定水量的染機內(nèi)攪勻，加熱至規(guī)定溫度開始染色。

ⅱ、染色時間取決于染料的性能、色澤濃度及染色效果。一般來說，親和力大而擴散性差的染料染色，時間長一些；染料用量大的染料染色，時間長一些。

ⅲ、染色用水不宜用含有鐵、銅等金屬離子。它們會使染料溶解度降低或使染料色澤萎暗。

ⅳ、染色用水不宜使用硬水。因為鈣、鎂離子不僅會降低染料溶解度，還會與純堿反應(yīng)形成沉淀，影響固色速率、色澤鮮艷度及染色牢度。

ⅴ、浸染浴比不宜過大，也不宜過小，一般1：10~12。并選用親和力較大的染料，以提高染料利用率。

ⅵ、染色過程中需要加入一定量的中性電解質(zhì)進行促染。中性電解質(zhì)的用量取決于染料的溶解度、親和力和勻染性。一般為20~60g/L，為了獲得良好的勻染性，一般在染色10分鐘后分次加入。

ⅶ、染色溫度和固色溫度根據(jù)染料的類別而定。如：X型，上染和固色溫度一般為室溫；

KN型、M型B型等，一般上染溫度一般為20~40℃，固色溫度60~70℃。

K型染料一般上染溫度一般為40~60℃，固色溫度80~90℃。

ⅷ、固色堿劑的種類和用量根據(jù)所用染料類型選用。

如：X型可用小蘇打；KN型、M型B型等可用純堿；K型可用磷酸三鈉。

ⅸ、后處理：固色后應(yīng)立即進行熱水洗及皂煮處理，目的是去除織物上助劑及未與纖維反應(yīng)的染料及水解染料，提高染色織物的色澤鮮艷度和染色牢度。條件：一般用采用中性合成洗滌劑1g/L左右，90~95℃，5~10分鐘。注意：一般不用純堿。尤其是KN型染料易產(chǎn)生風(fēng)印。

ⅹ、粘膠纖維染色工藝粘膠維有皮層結(jié)構(gòu)，染料的擴散速率低，一般宜選用擴散性好，反應(yīng)性較低的染料，否則透染性和勻染性較差。粘膠纖維的無定形區(qū)含量較高，并有皮芯層結(jié)構(gòu)，染色結(jié)果受溫度及pH值影響較棉敏感。因此，電解質(zhì)要分次加入，使染料上染均勻。染色溫度可適當(dāng)提高。同時由于粘膠纖維濕強力低，應(yīng)選用張力小的染色設(shè)備。（2）卷染卷染也屬于浸染。染色過程和通常的浸染基本相同，通常采用一浴二步法染色。只是染色時的浴比較小，染色浴比小于1：5。一般用1：2~3。染色和固色一般采用相同溫度，便于控制。染料用量根據(jù)色澤要求而定，分次加入。一般染色開始加60%的染料，第一道末再加余下的40%。電解質(zhì)可在染色一定時間后分次加入，一般在第3、第4道分兩次加入。同時電解質(zhì)應(yīng)事先用水溶解后加入染液，并攪拌均勻。同時織物的卷不能太大，否則易產(chǎn)生頭尾色差。尤其對親和力高的染料更要注意。工藝流程卷染（4~6道）→固色（4~6道）→冷水洗（2道）→熱水洗（90℃，2~3道）→冷水洗（1~2道）→上卷染液組成和染色條件

（3）軋染活性染料的軋染分一浴和二浴法。

一浴法：是將染料和堿劑放在一起，采用的堿劑是小蘇打，軋后經(jīng)汽蒸或焙烘，小蘇打分解出Na2C03，使pH升高，有利于染料固色，X型活性染料多用一浴法。

二浴法：是經(jīng)浸軋染料溶液后浸軋含堿劑的固色液，再汽蒸固色，采用的堿劑可以是純堿或磷酸三鈉，也可在第一浴中加入小蘇打，第二浴固色時加純堿。一浴法軋染工藝工藝流程：

染軋染液→烘干→汽蒸或焙烘→冷水洗2格→70~80℃熱水洗2格→95℃皂洗4格→80~90℃熱水洗2格→冷水洗1格→烘干

二浴法軋染工藝工藝流程：

浸軋染液→烘干→浸軋固色液→汽蒸→（100~103℃，1~3分鐘）→水洗→皂洗→水洗→烘干工藝處方及工藝條件工藝分析：

ⅰ、堿劑的種類和用量應(yīng)根據(jù)染料的反應(yīng)性和用量而定，反應(yīng)性低的染料，需要用較強的堿劑，用量也要多一些。染料用量高，堿劑的用量也應(yīng)高。

ⅱ、染液中含有堿劑，染料容易水解，因此制備一浴法染液時，堿劑應(yīng)在臨用前加入。由于二浴法固色浴中沒有染料，固色所用堿劑的堿性可適當(dāng)增強，使染料能在較短的時間內(nèi)完成固色。

ⅲ、染液中尿素的作用是助溶，即幫助染料溶解，有利于染料在纖維中擴散，提高染料的固色率。但如用KN型焙烘固色時，不能使用尿素，否則固色率會下降。

ⅳ、染液中防染鹽S的作用是防止染料在汽蒸過程中，因受還原性物質(zhì)或還原性氣體的影響，使染料的顏色萎暗。

ⅴ、抗泳移劑常用海藻酸鈉，也可用其他的抗泳移劑。主要作用是減少在烘干時織物上的染料發(fā)生泳移。泳移：染料隨水分而移動的現(xiàn)象。

ⅵ、浸軋染液一般采用室溫條件，一浸一軋或二浸二軋，軋余率不宜太高。

ⅶ、汽蒸或焙烘的溫度和時間主要根據(jù)染料的反應(yīng)性、擴散性而定。如：X型，溫度應(yīng)低些，時間也較短；

K型，溫度應(yīng)較高，時間也應(yīng)較長。（4）冷軋堆染色法

適用于反應(yīng)性強，親和力低，擴散速率快的染料?；钚匀玖侠滠埗逊ㄈ旧哂性O(shè)備簡單、能耗低（不經(jīng)蒸化），染料利用率高，勻染性好等優(yōu)點。

工藝流程：浸軋染液→打卷后轉(zhuǎn)動堆置→后處理（水洗、皂洗、烘干）。

工藝分析：

ⅰ、冷軋堆法采用在低溫情況下固色，為了提高染料的反應(yīng)性，往往需要選擇較強的堿劑，pH值可以比卷染工藝高。但必須采用比例泵(混合器)加料。根據(jù)所用染料類型選用堿劑。一般：X型的一般用純堿，用量為5∽30g/L。

K型活性染料一般適用燒堿12∽15g/L；

KN型和M型活性染料反應(yīng)性介于兩者之間。堿劑用量：染料用量在10g/L以下時，可以采用磷酸三鈉作堿劑，其用量為10g/L加染料克數(shù)之和。染料用量在10g/L以上時，可用混合堿劑，即磷酸三鈉5∽8g/L加燒堿3∽4g/L

ⅱ、冷軋堆法必須嚴格的控制軋余率，軋余率以低些為宜，一般控制在60%以下。帶液過多，固色率低，并且容易產(chǎn)生有規(guī)律的深淺橫檔。

ⅲ、浸軋染液后，織物在打卷裝置上成卷，打卷要求平整，布層之間無氣泡。堆置時，布卷要密封，包上塑料薄膜，并不停的緩緩轉(zhuǎn)動，防止布卷表面水分蒸發(fā)或染液向下的重力流淌而造成染色不勻。2、活性染料染蛋白質(zhì)纖維（1）染羊毛染料：一般用毛用活性染料。近年也有用棉用雙活性基染料。方法：浸染。由于有鱗片層，一般在沸點下染色。（2）染蠶絲染料：一般用反應(yīng)性較高的活性染料。方法：浸染、卷染、冷軋堆。弱酸、中性、弱堿性條件下。3、活性染料染錦綸可采用酸性浴染色、中性浴染色或酸性浴上染堿性浴固色等方法。四、還原染料染色(一)什么是還原染料染色?

不含水溶性基團，本身不能直接溶解于水，染色時需經(jīng)強還原劑（如保險粉）在堿性溶液中還原處理后(變成隱色體鈉鹽)才能上染纖維，稱為還原染料。商品名稱為士林染料。

溶于水，上染纖維(二)特點：

1、色澤鮮艷，色譜較齊全，有較高的染色牢度，其中以耐洗和耐光牢度尤為突出，許多品種的耐光牢度都在6級以上。

2、主要缺點是合成過程復(fù)雜，原料比較昂貴，因而染料價格較高。同時染色所用還原劑價格也比較高，而且染色工藝比較復(fù)雜，因此染色成本比應(yīng)用其它染料要高得多。3、某些黃、橙、紅等淺色品種對纖維有光敏脆損作用，色譜中缺少鮮艷的大紅色。光敏脆損：經(jīng)某些還原染料染色以后的纖維或織物，在日光作用下會有脆損的現(xiàn)象。(三)應(yīng)用地位：

還原染料是一類重要的染料，廣泛用于棉紡織物或滌棉混紡織物的染色，特別是一些高檔織物的染色。一般不用于蛋白質(zhì)纖維染色。(四)還原染料染色過程

還原染料染色時，可采用浸染，卷染或軋染。一般紗線及針織物大都用浸染，機織物大都用卷染和軋染。一般都包括下述四個基本過程。

1.染料還原

使不溶性的還原染料轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘碾[色體。一般都是在堿性介質(zhì)中進行的。

2.隱色體上染

染料的隱色體被纖維吸附。即：還原染料經(jīng)保險粉、燒堿還原溶解成隱色體鈉鹽后，對纖維素纖維產(chǎn)生直接性，先吸附于纖維表面，然后再向纖維內(nèi)部擴散而完成對纖維的上染。

3.隱色體氧化

被吸附的隱色體，經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉淼牟蝗苄缘倪€原染料。即上染纖維的隱色體需經(jīng)空氣或氧化劑氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉淼牟蝗苄赃€原染料并回復(fù)原來的色澤。4.皂煮后處理

皂煮能將吸附在纖維表面已氧化的浮色去除，使染色織物具有鮮艷的色澤和較好的染色牢度。（五）還原染料染色方法

1、隱色體染色法

隱色體染色是把染料預(yù)先還原成隱色體，在染浴中被纖維吸附，然后再進行氧化、皂洗的一種染色方法。

特點：設(shè)備投資少（浸染或卷染）。但操作麻煩，勻染性、透染性較差，易出現(xiàn)“白芯”現(xiàn)象。一般應(yīng)選用勻染性較好的染料。

應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于紗線，針織品的染色。（1）染料的還原溶解①干缸法：在浸染染色時，有的染料還原速度較慢，必須采用較為劇烈的條件來提高染料的還原速率，這種還原方法稱為干缸法。其方法是染色前，先將染料在比較小的器皿中，在保險粉-燒堿及較高的溫度下預(yù)先還原，然后再將隱色體鈉鹽加入染浴中，此種方法適用于還原速率比較低的染料。②全浴法：這種還原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內(nèi)，加入規(guī)定量的燒堿及保險粉，使染料還原，還原10～15min后即可進行染色。

隱色體電位：它標志著染料還原的難易。隱色體電位為負值，絕對值越小，表示染料越容易被還原。（2）隱色體的上染

隱色體對纖維的上染過程，大體上與直接染料相同。即隱色體在水中擴散而達到纖維素纖維的表面，再進一步向纖維內(nèi)部擴散，并在纖維內(nèi)部進行固著。在各個還原染料之間，它們的初染率、擴散速率是有較大區(qū)別的。要想得到良好的染色效果，還原染料浸染所需要的染浴溫度，保險粉和燒堿濃度隨染料的堿性而不同。按染浴溫度以及燒堿，保險粉濃度等大部分還原染料可以分為甲、乙、丙、特別等四類方法進行染色。

甲法：采用此法的染料分子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對纖維的親和力較大，染料的聚集傾向大，擴散速率低，染色時溫度在60℃左右，燒堿的濃度較高，不加促染劑，可適當(dāng)加入勻染劑。乙法：染料的染色性能介于甲法和丙法之間，染色溫度在甲法與丙法之間45~60℃。燒堿的濃度較低，染中色和濃色時需加適量的促染劑。染淺色時不加促染劑。丙法：染料分子結(jié)構(gòu)簡單，對纖維的親和力較低，擴散速率較大，在25~30℃的低溫和低濃度的燒堿溶液中就能染色，染色時需加促染劑提高上染百分率。特別法：還原速率特別慢的染料采用此法，提高還原浴的溫度70℃燒堿，保險粉的濃度較高，不加促染劑。（3）隱色體的氧化隱色體上染完畢以后要經(jīng)過氧化才能成為不溶性染料而固著在纖維上。氧化可以通過冷水淋洗(水中氧氣氧化)、透風(fēng)（空氣氧化）或浸軋氧化劑氧化。采用何種方式氧化主要取決于染料隱色體的氧化速率。對于氧化比較緩慢而對纖維直接性又比較低的隱色體來說，水洗過程中隱色體容易溶解在水中，為了順利地及時完成氧化過程一般采用雙氧水、過硼酸鈉為氧化劑。（4）染色后處理

染料隱色體經(jīng)氧化后，接著就進行水洗、皂煮處理。目的：

①去除纖維表面的浮色。

②使染料更好發(fā)色。隱色體染色的一般工藝流程：染料預(yù)還原→浸染或卷染→水洗→氧化→皂洗→水洗工藝說明：

ⅰ、染料還原方法的選擇。對于還原速率低，染料隱色體溶解度高，在高濃度保險粉和燒堿條件下不易發(fā)生副反應(yīng)的染料，可選用干缸還原法還原。反之，應(yīng)選用全浴還原法還原。

ⅱ、染色方法的選擇根據(jù)染料隱色體的性能選擇合理的染色方法。常用染料所適用的染色方法可查閱相關(guān)的染料手冊。ⅲ、氧化方法的選擇不同的染料應(yīng)根據(jù)其氧化速率的大小選用不同的氧化方法。對于氧化速率快的染料應(yīng)采用水洗、透風(fēng)氧化。對于氧化速率慢的染料應(yīng)采用水洗、氧化液氧化。常見氧化液氧化的工藝：過硼酸鈉2~4g/L(或雙氧水0.6~1g/L)30~50℃，10~15分鐘皂煮工藝：肥皂3~5g/L

純堿3g/L95℃以上，5~10分鐘2.懸浮體軋染法

懸浮體染色是將染料制成很細的顆粒，在擴散劑作用下調(diào)成高度分散的懸浮液，織物在該溶液中浸軋，使染料細小的顆粒透入紗線，纖維之間的空隙，然后再用還原液使染料直接在織物上還原成隱色體而被纖維吸收，最后經(jīng)氧化而固著在纖維上，這種染色方法稱懸浮體染色法。特點：該染色方法勻染性、透染性較好，改善了隱色體染色的“白芯”現(xiàn)象。一般工藝流程：浸軋染料懸浮液→烘干→浸軋還原液→汽蒸→水洗→氧化→皂煮→水洗→烘干五、可溶性還原染料染色

（一）什么是可溶性還原染料？可溶性還原染料是還原染料的一種特殊形態(tài)，是還原染料隱色體的硫酸酯鈉鹽或鉀鹽，具有水溶性，即成為可溶性還原染料。

可溶性還原染料上染纖維后，在酸及氧化劑作用下發(fā)生水解，氧化而顯色，在染色物上變成不溶性的固體染料而固著。由于顯色一般用酸和亞硝酸鈉，產(chǎn)生的亞硝酸對環(huán)境有害，所以目前極少用。（二）特點

1、染色較還原染料方便。能溶于水，并對纖維素纖維有直接性。

2、有較好的勻染性可溶性還原染料對棉纖維的直接性較還原染料隱色體小，擴散性能好。

3、色澤鮮艷并具有還原染料的染色牢度。

4、但價格較高，難于染的深色，因此僅用于中色和淺色的顏色。（三）可溶性還原染料的染色方法及工藝1、卷染工藝棉織物采用可溶性還原染料染色卷染，一般是淡色輕薄品種。由于可溶性還原染料上染率低和勻染性好，因此可采用小浴比染色。（1）染液組成：染料、純堿、分散劑、食鹽、亞硝酸鈉等。（2）染色工藝流程：染色（8~10道，第4、第5道加食鹽）→顯色（2~3道）→冷水洗（3~4道）→純堿中和（1~2道）→皂煮（5~6道）→水洗（3~4道）（3）顯色液組成：硫酸20~40g/L（4）工藝說明：①染液中各助劑的作用：純堿：抵消空氣中酸性氣體對染料的影響。分散劑：增進透染和勻染。食鹽：促染作用。亞硝酸鹽：使染料氧化。

（5）若染料發(fā)生過氧化，可用保險粉4~5g/L，40~50℃，處理15~25分鐘，然后水洗。2、軋染工藝（1）工藝流程：浸軋染液→烘干(或透風(fēng))→顯色(浸軋顯色液透風(fēng))→

水洗→中和→皂洗→水洗→烘干（2）染液組成：染料X

亞硝酸鈉4~10g/L

純堿0.5~1g/L

分散劑1~2g

（3）顯色液：硫酸25~40g/L六、硫化染料染色(一)什么是硫化染料？

硫化染料由芳香胺類或酚類化合物與多硫化鈉或硫磺熔融而成，因為分子中含有硫鍵（單硫鍵，雙硫鍵，或多硫鍵），故稱硫化染料。硫化染料不溶于水，染色時需要用硫化鈉（俗稱硫化堿）還原成可溶性隱色體鈉鹽，此隱色體鈉鹽對纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維具有親和力，能上染纖維，纖維染色后再經(jīng)過氧化處理，又恢復(fù)成為不溶狀的染料而固著在纖維上。（二）特點

1、硫化染料制造簡便，價格低。

2、水洗牢度高。耐曬牢度按染料而異，如硫化黑可達6～7級，硫化蘭達5～6級，棕，橙，黃色一般為3~4級。

3、硫化染料的顏色不夠鮮艷。色譜中沒有好的紅色。

4、絕大部分不耐氯漂。

5、硫化染料染色的紡織物在貯存過程中纖維會逐漸脆損，其中以硫化元染物的貯存脆損現(xiàn)象較嚴重。（三）應(yīng)用硫化染料在纖維素纖維的染色中應(yīng)用比較多，主要用于棉、麻、粘膠及維綸的染色。而且主要用于紗線，沙皮布等工業(yè)用布以及厚重織物。最常用的品種是硫化元，硫化藍，其次是硫化綠，硫化棕。硫化還原染料，也稱為海昌染料，比一般的硫化染料有更好的耐氯牢度，較難還原，需要在較強還原條件下還原。

液體硫化染料是為了方便加工而研制生產(chǎn)的一種新型硫化染料。此類染料的使用類似于可溶性還原染料，配置時可以直接按比例加水稀釋，不需再加還原劑，僅部分色澤染淺色時應(yīng)補加一些硫化鈉。此類染料色譜比較寬廣，有大紅，紫棕，胡綠，銀灰等比較鮮艷的色澤。（四）硫化染料的染色過程硫化染料的染色過程可以分為四個步驟：1.染料還原溶解為染料隱色體硫化染料的還原比較容易，只需用較弱且廉價的硫化鈉作為還原劑，硫化鈉水溶液具有堿性和還原性雙重作用。2.染料隱色體被纖維吸附硫化染料的隱色體一般對纖維素纖維有親和力，但親和力一般較低，染色是上染率較低，所以硫化染料染色是應(yīng)盡可能采用較小的浴比，并進行續(xù)染。3.隱色體在纖維上被氧化固著硫化染料隱色體的氧化速率不一，有些能被水中和空氣中的氧所氧化，因此染色后只要水和透風(fēng)就能完成氧化，如硫化元。有些要用氧化劑處理后才能充分氧化，如硫化藍，硫化紅棕B3R等。4.凈洗、上油、防脆或固色處理

硫化染料隱色體在纖維上被氧化以后，一般在經(jīng)過凈洗，上油，防脆，固色等后處理，完成染色過程。凈洗：充分水洗，減少織物上殘留的硫，防止織物脆損。

上油：硫化黑染后用紅油處理，可以改善色澤和手感。硫化元染物在50℃以上皂洗容易產(chǎn)生染斑，故一般不經(jīng)皂洗處理，但要經(jīng)防脆處理。防脆：用醋酸鈉、磷酸鈉或尿素等堿性物質(zhì)處理，以中和織物上的殘留硫氧化成的硫酸。（五）硫化染料染色工藝

硫化染料成本低，一般適用于中低檔產(chǎn)品，染色方法有浸染、卷染、軋染。

硫化染料的染色一般多采用卷染，這不僅有利于小批量、多品種生產(chǎn)，同時可使成品得到深濃豐滿的色澤。七、酸性染料染色

(一)什么是酸性染料?

酸性染料一般都是芳香族的磺酸鈉鹽，在酸性介質(zhì)對絲、羊毛、錦綸、能直接染色，是羊毛染色的主要染料。

酸性染料不能用于纖維素纖維染色，因為酸性染料的結(jié)構(gòu)比較簡單，染料分子中缺乏較長的共軛雙鍵和共平面結(jié)構(gòu)，所以酸性染料往往對纖維素缺乏直接性，不能上染纖維素纖維或染色牢度較差，但酸性染料中也有一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的染料，它們也能在某種程度上染纖維素纖維，在這種情況下，酸性染料和直接染料之間，便缺乏嚴格的區(qū)別界限了。(二)特點優(yōu)點:色譜齊全,色澤鮮艷缺點:濕牢度較差，一般中深色需要固色處理。(三)應(yīng)用地位主要用于羊毛、絲、錦綸等織物的染色。一些牢度差的酸性染料由于牢度低，在紡織品染色中很少應(yīng)用，主要用于毛皮染色和紙張，化妝品等著色。(四)酸性染料的染色原理及影響因素1、酸性染料的染色原理酸性強時：染料上染纖維以離子鍵起主要作用。（離子鍵）

酸性較弱時：染料上染纖維以范德華力和氫鍵起主要作用。（范德華力）（離子鍵）2、影響酸性染料染色的主要因素

（1）染液pH值的影響加酸促染。為了提高上染率的同時達到勻染，可將酸分次加入。

（２）中性電解質(zhì)的影響等電點以下：電解質(zhì)起緩染作用。原因：無機陰離子優(yōu)先占據(jù)“染座”，而后被染料陰離子取代。等電點以上：電解質(zhì)起促染作用。原因：減少染料與纖維間的靜電阻力。（３）染色溫度和時間（五）酸性染料的應(yīng)用分類

按染色性能和染色方法的不同，酸性染料可分為下述三類。

1.強酸浴染色的酸性染料

這類染料分子結(jié)構(gòu)比較簡單，磺酸基在整個染料分子結(jié)構(gòu)中占有較大比例，所以染料的溶解度較大，它在染浴中是以陰離子形式存在。染色時，必須在強酸性染浴中才能很好地上染纖維，故稱為強酸性染料。

2.弱酸浴染色的酸性染料

這類染料結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，染料分子結(jié)構(gòu)中磺酸基所占比例較小，所以染料的溶解度較低，它們在溶液中有較大的聚集傾向。這類染料染色時，除能和纖維發(fā)生離子鍵結(jié)合外，分子間力和氫鍵起著重要作用。染色時，在弱酸性染裕中就能上染，故稱為弱酸性酸性染料。3.中性浴染色的酸性染料

這類染料分子結(jié)構(gòu)中磺酸基所占比例更小，它們在中性染浴中就能上染纖維，故稱為中性酸性染料。這類染料染色時，染料和纖維之間的結(jié)合主要是分子間力和氫鍵產(chǎn)生作用。食鹽、元明粉等中性鹽對這類染料所起的作用不是緩染，而是促染。酸性染料的種類及其染色性能

強酸性染料弱酸性染料中性浴染色的酸性染料pH2—44—66—7酸劑

H2SO4

HAC

NH4AC親和力

低

中

高

濕牢度

差

中

好

勻染性

好（勻染性D酸）

一般差（耐縮絨D酸）

染料溶解性能

分子量低，溶解度好

分子量較高，溶解度較差

分子量高，溶解度差

含磺酸基比例

高

中

低

與纖維結(jié)合形式

離子鍵

范德華力、氫鍵、離子鍵

范德華力、氫鍵、電解質(zhì)

緩染

促染

（六）酸性染料的染色方法1、酸性染料對羊毛的染色（1）強酸性染色工藝染液的一般處方：染料x％（對纖維重）結(jié)晶元明粉10％～20％

660Be’硫酸2％～4％（對纖維重）（PH=2~4)

浴比1︰20～1︰30

染物于30～50℃入染，以每1～1.5min升溫1℃的速率升溫至沸騰，再沸染45～75分鐘，然后水洗烘干。

（2）弱酸性染料的染色工藝

染液的一般處方：染料x％（對纖維重）擴散劑、滲透劑0.2％～0.5％（對纖維重）

98％醋酸0.5％～2％（對纖維重）

pH=4~6

浴比1:20～1:40

染物于50～60℃入染，以每1.5min升溫1℃得速率升溫至70℃，再以每2～4min升溫1℃得速率升溫至沸。再沸染45～75min，然后水洗。

（3）中性染色的酸性染料的染色工藝

染液處方舉例：染料x％（對纖維重）結(jié)晶元明粉10％～15％（對纖維重）硫酸胺1％～2％（對纖維重）或醋酸胺2％～4％（對纖維重）

pH＝6~7

浴比1:20～1:40

染色工藝過程同弱酸性染料。

2、酸性染料蠶絲染色工藝（1）蠶絲纖維的染色性能特點對酸的穩(wěn)定性比羊毛差。因此通常用弱酸性染料染色。染色溫度：“沸而不騰”。防“灰傷”。且逐步升溫。后處理：固色。常用的固色劑：單寧酸—吐酒石、含磺酸基的甲醛酚類縮合物、硫酚類化合物、二羥基苯砜的化合物等。（2）蠶絲織物酸性染料染色工藝常用浸染、卷染等方法。3、酸性染料染錦綸（1）錦綸的染色性能特點錦綸分子也具有兩性性質(zhì)，所以酸性染料是錦綸染色的常用染料，其得色鮮艷，上染率和染色牢度均較高。常用弱酸性染料染色。勻染性、遮蓋性差。（2）錦綸織物酸性染料染色工藝常用浸染、卷染等方法。八、酸性媒染染料染色有許多染料對植物或動物纖維并不具有親和力，因此不能獲得堅牢的顏色，但可用一定的方法使它與某些金屬鹽形成絡(luò)和物堅牢地固著在纖維上，這樣的染料叫媒染染料或媒介染料。使用的金屬鹽稱為媒染劑。不同的金屬鹽，可得到不同的顏色，這就是媒染染料的多色性。天然的植物染料大都是媒染染料。（一）什么是酸性媒染染料？

酸性媒染染料又稱為酸性媒介染料，可溶于水，能在強酸浴中上染蛋白質(zhì)纖維，并能和某些金屬離子生成穩(wěn)定絡(luò)合物的酸性染料。酸性媒染染料既是酸性染料，也具有媒染染料的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，能像酸性染料那樣上染羊毛。酸性媒染染料染色時若未用媒染劑處理，濕處理牢度就很差。經(jīng)媒染劑處理后，在染料、纖維、金屬離子之間生成絡(luò)合物，才使染物具有良好的濕處理牢度。常用的媒染既是重鉻酸鉀或重鉻酸鈉。

（二）酸性媒染染料的特點

1、酸性媒染染料色譜較全，價格便宜。

2、耐曬和濕處理牢度都很高。

3、耐縮絨和煮呢的性能也較好。

4、勻染性好。

5、但染色時工藝較復(fù)雜，染色時間較長，顏色不及酸性染料鮮艷，常排出較多的含鉻廢水。

6、媒染后顏色會發(fā)生變化，而且不同的媒染劑處理后產(chǎn)生的顏色不同。（三）應(yīng)用酸性媒染染料是羊毛染色的重要染料，常用于羊毛的中、深色染色，在散毛、毛條和匹染染色中都有廣泛的應(yīng)用。

（五）酸性媒染染料的染色原理

1、酸性媒染染料的結(jié)構(gòu)特點酸性媒染棕RH酸性媒染深黃GG酸性媒染藍黑B

2、染色基本原理（1）酸性媒染染料的吸附與強酸性染料相似。（2）媒染處理（四）染色方法有預(yù)媒染法、后媒染法及同浴媒染法三種。1、預(yù)媒染法：是羊毛先用媒染劑處理，然后用酸性媒染染料染色。（1）工藝流程：媒染劑處理→水洗→酸性媒染染料染色→水洗。

①媒染劑處理

重鉻酸鉀1%∽4%（對纖維重）蟻酸1.5%（對纖維重）浴比1:20∽1:4050℃開始處理，在30∽40min內(nèi)升溫至沸，處理1∽1.5h，充分水洗。

②染色

酸性媒染染料x%（對纖維重）

30%醋酸1%∽5%（對纖維重）

40∽500C開始染色，逐步升溫至沸，染∽1.5h。染深色時，醋酸用量要高些，必要時在染色后期還可補充適量醋酸，以提高上染百分率。③染色特點：

預(yù)媒染法染色過程復(fù)雜，染色時間長，勻染透染性差。但仿色較方便，一般適用于淺中色澤的染色，在實際生產(chǎn)中基本已被淘汰。

2、同浴媒染法染色

是染料和媒染劑放在同一浴中，染色和媒染同時進行。（1）染色媒染染料x%（對纖維重）結(jié)晶元明粉10%（對纖維重）同浴媒染劑1%∽5%（對纖維重）浴比1:20∽1:40

同浴媒染劑組成：

K2CrO7:(NH4)2SO4=1:2。染液中還可以加適量氨水，使pH值在6∽8.5之間。染色過程：

40∽50℃開始染色，在40∽50min內(nèi)升溫至沸，沸染1∽1.5h，水洗。②染色特點：同浴媒染法的工藝較簡單，染色時間短，羊毛的損傷少，仿色較容易，但適用的染料品種較少。染液pH值較高，上染百分率較低，染深色時染物的摩擦牢度較差，一般僅適用于中、淺色的染色，在實際中應(yīng)用不多。

3、后媒染法染色

是羊毛先用酸性媒染染料染色，再用媒染劑處理。實際生產(chǎn)中最常用。

（1）工藝過程：染色→在染液中加入媒染劑，媒染處理→水洗。

①染色酸性媒染染料x%（對纖維重）

98%醋酸1%∽3%（對纖維重）或660Be’硫酸0.3%∽1%

結(jié)晶元明粉10%∽15%（對纖維重）②染色過程：

40∽500C開始染色，5min后開始升溫，在45∽90min內(nèi)緩慢升溫至沸，染色30∽60min。③媒染劑處理

將上述染液降溫至700C左右，再加入重鉻酸鉀，用量一般為染料的1/2∽1/3。在20∽30min內(nèi)升溫至沸，沸處理45∽60min，染后水洗。

（2）染色特點：后媒染法染色時染物的顏色要到媒染劑處理后才能確定，媒染劑處理前（即染色后）很難判斷染物的顏色是否符合要求，，若媒染處理后染物的色澤不符合要求，復(fù)染時又需經(jīng)染色和媒染劑處理兩個階段，因此仿色較困難。后媒染法較適用于深色品種的染色。九、酸性含媒染料染色（一）什么是酸性含媒染料？

酸性媒染染料的染色需經(jīng)染色和媒染兩個步驟來完成，所以工藝較復(fù)雜。為了應(yīng)用的方便，可事先把某些金屬離子以配價鍵形式引入酸性染料母體中，成為金屬絡(luò)合染料，故稱為酸性含媒染料。

一般