染色小知識!
2020-04-18
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染色是(shì)使面料或纖維紗線産生顔色的(de)關鍵過程,是(shì)提升紡織品價值的(de)關鍵過程,本文深入淺出(chū)的(de)介紹了(le/liǎo)針對染色的(de)各種知識。
1、染色過程
染色過程大(dà)緻可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)三個(gè)階段:
A.吸附(absorbing)
吸附就(jiù)是(shì)染料附着到(dào)纖維的(de)表面的(de)過程;染料在(zài)溶液中因分子(zǐ)間作用力、離子(zǐ)間靜電引力等被纖維吸附。
B.擴散滲透(diffusing and penetreating)
吸附之(zhī)後染料需要(yào / yāo)進入到(dào)纖維的(de)内部,并保持在(zài)裏面;被吸附的(de)染料在(zài)一(yī / yì /yí)定條件下,從纖維表面向纖維内部擴散滲透,進入纖維無定形區,直至染液、纖維表面和(hé / huò)纖維内部的(de)染料濃度達到(dào)平衡。
C.固着(fixing)
這(zhè)是(shì)染色牢度是(shì)否好的(de)一(yī / yì /yí)個(gè)關鍵過程;進入纖維無定形區的(de)染料借化學作用力(離子(zǐ)鍵或共價鍵)分子(zǐ)間引力(範德華力)和(hé / huò)氫鍵與纖維大(dà)分子(zǐ)相聯,獲得一(yī / yì /yí)定的(de)結合牢度。
實際染色時(shí),上(shàng)述三個(gè)階段是(shì)不(bù)能截然分清的(de)。不(bù)同染料、不(bù)同纖維、不(bù)同的(de)染色工藝,染色過程也(yě)是(shì)有差異的(de)。
2、染料的(de)親和(hé / huò)力和(hé / huò)直接性
某染料在(zài)溶液中能自動地(dì / de)上(shàng)染某種纖維,我們就(jiù)說(shuō)該染料對這(zhè)種纖維有親和(hé / huò)力或有直接性。上(shàng)染速度越快,上(shàng)染的(de)百分率越高,則該染料的(de)親和(hé / huò)力越大(dà)或直接性越高。這(zhè)兩個(gè)概念都用來(lái)說(shuō)明上(shàng)染能力的(de)大(dà)小,但親和(hé / huò)力是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)嚴格的(de)熱力學概念,具有一(yī / yì /yí)定的(de)熱力學數值;直接性沒有确切的(de)定量概念,隻能籠統地(dì / de)說(shuō)明染料的(de)上(shàng)染能力。
染料親和(hé / huò)力高上(shàng)染速度就(jiù)快,不(bù)需要(yào / yāo)過多促染,但是(shì)有色花的(de)可能,親和(hé / huò)力低,需要(yào / yāo)促染,有染料浪費的(de)可能。
3、染料的(de)上(shàng)染率
染色達到(dào)平衡時(shí),已染着到(dào)纖維上(shàng)的(de)染料量與染液中原有染料量之(zhī)比,常用百分率表示,稱作染料的(de)上(shàng)染率或平衡上(shàng)染百分率。
4、染料的(de)上(shàng)染速率
上(shàng)染速率指染料被纖維吸附染着的(de)速度,常以(yǐ)“半染時(shí)間”,即在(zài)規定條件下,染料達到(dào)染色平衡上(shàng)染率的(de)一(yī / yì /yí)半所需的(de)時(shí)間來(lái)表示。上(shàng)染過快,易造成染色不(bù)勻,上(shàng)染過慢,會延長染色時(shí)間。
5、染料的(de)移染性(勻染性)
染料的(de)移染性指的(de)是(shì)已被纖維吸附的(de)染料從纖維上(shàng)解吸,重新進入染液并繼而(ér)在(zài)纖維的(de)另一(yī / yì /yí)部位上(shàng)染的(de)性能。移染性好的(de)染料能不(bù)斷從染料濃度高處解吸,在(zài)濃度低處上(shàng)染,直至整個(gè)織物上(shàng)濃度差消失,因而(ér)對勻染有利。
染色根據染品狀态不(bù)同可分爲(wéi / wèi)纖維染色設備、紗線染色設備和(hé / huò)織物染色設備;按染色所需溫度壓力不(bù)同可分爲(wéi / wèi)常壓染色設備和(hé / huò)高溫高壓染色設備;根據染色方式不(bù)同可分爲(wéi / wèi)間歇性浸染設備和(hé / huò)連續性軋染設備。常用的(de)設備有繩狀染色機、卷染機、高溫高壓溢流染色機等多種。
1、直接染料染色
直接染料可用于(yú)各種棉制品和(hé / huò)粘膠制品的(de)染色。染色時(shí)紡織物先用水濕潤,加入染液,升溫至95℃,并加中性鹽促染,染色時(shí)間60min。染畢洗淨,必要(yào / yāo)時(shí)用固色劑處理以(yǐ)提高色牢度。
蠶絲的(de)染色常選用部分上(shàng)染率高,色牢度較好的(de)直接染料以(yǐ)補充酸性染料色譜的(de)不(bù)足,主要(yào / yāo)是(shì)棕、黑、墨綠等深色。染色可在(zài)中性或微酸性浴中進行,也(yě)常加鹽促染,染後爲(wéi / wèi)改善手感,可在(zài)稀醋酸浴中處理一(yī / yì /yí)定時(shí)間。
2、還原染料及暫溶性還原染料的(de)染色
①還原染料的(de)染色
還原染料色澤鮮豔,色譜齊全,牢度優異,是(shì)纖維素纖維染色的(de)高檔染料。還原染料的(de)染色有隐色體浸染和(hé / huò)懸浮體軋染兩種不(bù)同的(de)工藝。隐色體浸染時(shí)先将染料用保險粉(強還原劑)和(hé / huò)燒堿處理,使其還原成隐色體溶解在(zài)堿液中,投入染色物,控制溫度和(hé / huò)調整食鹽用量,确保上(shàng)染率,必要(yào / yāo)時(shí)可加勻染劑控制上(shàng)染速度。染色完畢須進行氧化處理,使隐色體重新變爲(wéi / wèi)非水溶性的(de)染料原始狀态而(ér)固着在(zài)纖維上(shàng)。
最後進行皂洗,以(yǐ)改進染品色光,增加牢度。懸浮體軋染在(zài)連續軋染設備上(shàng)進行。染料不(bù)經還原,配制成以(yǐ)微細顆粒懸浮的(de)分散液,對織物進行浸軋,然後烘幹,并進一(yī / yì /yí)步浸軋含保險粉的(de)堿性還原液後進入密閉的(de)蒸箱,促使染料還原、溶解、擴散、滲透,最後在(zài)平洗單元機上(shàng)進行氧化、皂洗。
②暫溶性還原染料的(de)染色
暫溶性還原染料多爲(wéi / wèi)還原染料隐色體的(de)硫酸酯鹽,能直接溶于(yú)水,不(bù)須經還原步驟即可上(shàng)染纖維。染色時(shí),染浴中含染料、食鹽和(hé / huò)氧化劑亞硝酸鈉,浸染或軋染後用稀硫酸溶液處理,使染料水解成隐色酸,繼而(ér)被氧化劑或空氣氧化而(ér)發色。
3、硫化染料染色
棉紡織品染深濃黑色和(hé / huò)藍色時(shí),常用硫化染料。染色方法與還原染料類似,須首先使染料還原後溶解,上(shàng)染後再進行氧化顯色。但其還原劑常用價格便宜的(de)硫化鈉,氧化也(yě)較還原染料容易。以(yǐ)棉布卷染爲(wéi / wèi)例,織物在(zài)染料隐色體溶液中高溫卷染一(yī / yì /yí)定時(shí)間,然後水洗氧化,最後用醋酸鈉作防脆處理即可。
4、不(bù)溶性偶氮染料色
不(bù)溶性偶氮染料由色酚和(hé / huò)色基兩個(gè)組分組成,其染色過程實質上(shàng)是(shì)兩個(gè)水溶性組分在(zài)纖維上(shàng)反應生成不(bù)溶性色澱的(de)過程。染色時(shí),先用色酚的(de)堿溶液浸軋織物,俗稱“打底”,低溫烘幹後,再浸軋色基溶液進行顯色,透風或汽蒸一(yī / yì /yí)定時(shí)間後,進行水洗和(hé / huò)皂煮,最後用清水洗淨。該染料也(yě)可采用浸染的(de)方法染色,同樣要(yào / yāo)分成“打底”和(hé / huò)“顯色”兩步進行。
5、活性染料的(de)染色
活性染料分子(zǐ)中含有活性基團,能與纖維上(shàng)的(de)某些基團反應生成共價鍵結合,因而(ér)水洗和(hé / huò)摩擦牢度都很高,而(ér)且不(bù)僅可以(yǐ)用于(yú)纖維素纖維的(de)染色,也(yě)可以(yǐ)用于(yú)羊毛、蠶絲、錦綸的(de)染色。
①纖維素纖維的(de)染色
纖維素纖維分子(zǐ)上(shàng)的(de)羟基在(zài)堿性條件下能與活性染料反應,因此染色時(shí)必須有堿的(de)存在(zài)。在(zài)浸染和(hé / huò)連續軋染工藝中,通常都先用不(bù)含堿劑的(de)染液處理織物,然後在(zài)染液中加堿或在(zài)織物上(shàng)施加堿液使染料與纖維反應,最後充分水洗,皂煮,去除浮色。
一(yī / yì /yí)種節能的(de)染色方法是(shì)冷軋堆工藝,染色時(shí)織物先浸軋反應能力較高的(de)染料并同步定量施加堿液,不(bù)經任何熱處理,直接打卷在(zài)室溫下堆置一(yī / yì /yí)定時(shí)間,使染料完成擴散、固着過程,最後進行水洗和(hé / huò)皂煮。染者無疆編輯整理
②羊毛、蠶絲和(hé / huò)錦綸的(de)染色
羊毛和(hé / huò)蠶絲纖維含有多種能與活性染料反應的(de)基團,這(zhè)些基團中的(de)某些在(zài)弱酸性至中性介質中即具有反應能力,因此它們用活性染料染色時(shí),工藝條件與纖維素纖維染色有差異。
羊毛染色常在(zài)弱酸性條件下進行,用醋酸調節PH,以(yǐ)元明粉作緩染劑,染後進行中和(hé / huò)及水洗。蠶絲可采用弱酸性和(hé / huò)中性染色或堿性條件染色的(de)不(bù)同工藝,也(yě)可先在(zài)弱酸性或中性浴中上(shàng)染,再在(zài)堿性浴中固着的(de)方法。錦綸的(de)反應性基團比羊毛、蠶絲少,用活性染料難以(yǐ)染成深色,其染色工藝與蠶絲相仿。
6、酸性染料、酸性媒染染料及酸性含媒染料染色
酸性染料、酸性媒染染料及酸性含媒染料染色這(zhè)三種染料均屬水溶性染料,是(shì)羊毛、蠶絲和(hé / huò)錦綸的(de)專用染料,但它們的(de)結構、性能和(hé / huò)應用範圍有一(yī / yì /yí)定的(de)差異。酸性染料結構簡單,按它們分子(zǐ)結構的(de)大(dà)小可分爲(wéi / wèi)強酸性染料(又稱勻染性酸性染料,分子(zǐ)較小)和(hé / huò)弱酸性染料(又稱耐縮絨酸性染料,分子(zǐ)較大(dà))兩類。
前者可在(zài)強酸性介質中染羊毛,色澤鮮豔,勻染性好;後者可在(zài)中性或弱酸性介質中染羊毛、蠶絲和(hé / huò)錦綸,牢度較高,但勻染性和(hé / huò)色澤鮮豔度不(bù)如強酸性染料。酸性媒染染料具有酸性染料的(de)基本結構,但其結構中還含有能與媒染劑鉻離子(zǐ)生成絡合聯結的(de)基團。該類染料主要(yào / yāo)用于(yú)羊毛染色,水洗、日曬牢度都優于(yú)酸性染料,但色澤較暗。染色常采用浸染方法,染後用重鉻酸鉀作媒染處理一(yī / yì /yí)定時(shí)間即可。
酸性含媒染料的(de)結構中已含有鉻絡合結構,染色時(shí)不(bù)需進行媒染處理,應用方便。酸性含媒染料有兩種類型:一(yī / yì /yí)種是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)鉻離子(zǐ)和(hé / huò)一(yī / yì /yí)個(gè)染料分子(zǐ)絡合的(de)1∶1型含媒染料,另一(yī / yì /yí)種是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)鉻離子(zǐ)和(hé / huò)二個(gè)染料分子(zǐ)鉻合的(de)1∶2型含媒染料。前者的(de)染色與強酸性染料相似,主要(yào / yāo)用于(yú)羊毛;後者常用于(yú)羊毛、蠶絲和(hé / huò)錦綸的(de)中性浴染色,故又叫中性染料,其染色牢度較高,但色澤較暗。染者無疆編輯整理
7、分散染料染色
分散染料是(shì)染合成纖維、尤其是(shì)滌綸纖維的(de)主要(yào / yāo)染料,在(zài)滌綸上(shàng)具有很好的(de)上(shàng)染性能,各項牢度都較高。分散染料結構中不(bù)含離子(zǐ)化基因,屬非離子(zǐ)疏水性染料,在(zài)水中不(bù)能溶解,隻能以(yǐ)微粒懸浮分散狀穩定在(zài)染液中;此外其結構簡單,分子(zǐ)較小,因此對疏水性的(de)結構緊密的(de)滌綸纖維有親和(hé / huò)力且能擴散進入纖維内部,有很高的(de)上(shàng)染率。
分散染料染滌綸時(shí),必須有120℃以(yǐ)上(shàng)的(de)高溫條件,原因是(shì)隻有在(zài)此高溫下,滌綸大(dà)分子(zǐ)鏈段的(de)熱運動程度才足以(yǐ)産生染料擴散所需的(de)“瞬時(shí)微隙”。分散染料對滌綸的(de)染色有載體法、高溫高壓法和(hé / huò)熱熔法三種。其中高溫高壓法是(shì)最常用的(de)方法,染色在(zài)密閉的(de)高壓容器中進行,染溫可達130℃,因此可得很高的(de)上(shàng)染率,爲(wéi / wèi)控制色光和(hé / huò)染色均勻性,常加醋酸和(hé / huò)勻染劑助染。
8、陽離子(zǐ)染料染色
陽離子(zǐ)染料是(shì)腈綸纖維染色的(de)主要(yào / yāo)染料,不(bù)僅色澤鮮豔,上(shàng)染率高,而(ér)且牢度也(yě)很好。由于(yú)腈綸纖維的(de)大(dà)分子(zǐ)中含有酸性基因,在(zài)水中電離後帶負電荷,對陽離子(zǐ)染料有很高的(de)吸附力,染色時(shí)上(shàng)染速度和(hé / huò)平衡上(shàng)染率都高。
陽離子(zǐ)染料在(zài)腈綸上(shàng)的(de)移染性差,加之(zhī)上(shàng)染速度較快,極易發生染色不(bù)勻病疵,必須嚴格控制染色過程并使用勻染劑。常用的(de)勻染劑有醋酸、元明粉和(hé / huò)陽離子(zǐ)表面活性劑。染色一(yī / yì /yí)般采用浸染方法,以(yǐ)醋酸等調節染浴pH=4.5,并加入勻染劑,室溫入染,并嚴格控制升溫速度,至沸後續染一(yī / yì /yí)定時(shí)間再緩緩冷卻并水洗。