绪论
一、针织物染整目的和内容
1. 染整目的：改善针织物外观和针织物性能，提高产品质量，增加花色品种等。
2.主要工序：练漂、染色、印花、整理等。
教学目的
1.掌握对针织物常用纤维的练漂工艺、常规练漂设备方法。
2. 了解染色设备的特点及染色方法的选择。
3.掌握常用纤维针织物染色选用的染料、上染机理。
4.掌握染料、涂料直接印花的基本方法和常用设备。了解喷墨印花等新型印
花技术。
5. 掌握合成纤维针织物的热定形、针织物功能整理的原理和方法。
二、加工特点和方法
1.采用物理或机械方法，调整针织物的结构或改善其物理性能，称为―物理机械加工‖。
2.采用化学方法，用化学药剂改变针织物的外观或性能，即―化学染整加工‖。
3.针织物染整加工具有灵活性
工艺流程、工艺条件，以及加工设备等，由针织物的形态、所用纤维以及成品要求决定。
4.环保性
染整加工过程，应注重实行清洁生产、节能、环保。
三、针织物染整发展概况
1.设备与工艺的发展
节能染整设备和新工艺的应用；染料和助剂更新等。
2.材料与产品的发展
应用新型纤维材料、产品由内衣向外衣发展、多功能和舒适性的要求提高。
四、染整生产工艺流程
合成纤维针织物的染整加工工艺流程
1.特白产品：坯布→松弛精练→水洗→氧漂（亚漂）→水洗→加白上蓝→（柔软抗静电整理）→脱水→烘干→热定形→检验。
2.染色产品：坯布→平幅松弛精练（洗油）→水洗→（预定形）→染色→水洗→（柔软整理）→脱水→烘干→热定形→检验。
3.印花产品：坯布→松弛煮练→（漂白或加白）→烘干→预定形→印花→蒸化→柔软→烘干→热定形→检验。
合成纤维的结构和性能
1.涤纶(PET)
（1）涤纶的超分子结构和物理性能
结晶度、取向度高；T g（玻璃化温度;玻璃化温度：大分子链段开始解冻出现高弹形变的温度）约86℃，软化点240℃，熔点265℃，燃烧温度560℃。
涤纶织物弹性、保形性好，机械性能受湿度影响很小。
（2）涤纶的化学性能
①涤纶纤维结构紧密、吸湿性低；染色较难。
②涤纶纤维的化学稳定性较好：
对碱的稳定性比对酸的差，涤纶大分子中的酯健，可被水解。
碱的水解由外逐层进行，即―剥皮效应‖，使纤维变细，也称―碱减量‖。
③有机溶剂：丙酮、苯、三氯甲烷、苯酚—氯仿等，室温下使涤纶溶胀，70～110℃下溶解。苯酚、苯甲酸或水杨酸等水溶液，可用作涤纶染色的载体。
④涤纶针织物表面容易起毛起球。
2. 锦纶
—NH—(CH2)5—CO—锦纶 6 和—NH—(CH2)6—NHCO(CH2)4—CO—锦纶66
（1）锦纶的物理性能
染整加工温度超过锦纶变形纱热定形的温度，变形纱的伸缩性、蓬松性会部分、甚至全部消失。锦纶的T g（玻璃化温度;玻璃化温度：大分子链段开始解冻出现高弹形变的温度）为65 ℃，锦纶6的熔点220 ℃，锦纶66的熔点为260℃。（2）锦纶的化学性能
吸湿性较好，标准回潮率为4%。
耐热性较差，高温水中易水解和收缩。
对氧化剂的稳定性较差，次氯酸钠、过氧化氢等能引起纤维氧化损伤，织物强力降低和泛黄。
3. 氨纶
（1）氨纶指聚氨酯弹性纤维
（2）聚氨酯纤维的性质及用途：
☆纤维的弹性伸长大于400%，比高弹锦纶纤维(300％)大。形变回复率和耐磨性比锦纶弹力丝高，在伸长500%时，回复率达到95%。
☆氨纶的处理温度一般不超过195℃，150℃长时间加工会引起氨纶泛黄、变形和弹性损失。
☆氨纶的化学稳定性较好，但不耐含氯氧化剂，聚酯型氨纶不耐强碱。
针织物结构对染整加工的影响
在染整加工中，应注意针织物的形态稳定性、针织物的脱散性和卷边性等。
针织物纱线受到损伤造成脱散，卷边使化学加工或染色不匀。
加工方法由针织物组织结构、纤维性能、线圈长度和密度等决定。
针织物染整用水和表面活性剂
染整用水:水源(地面水和地下水)
1.地面水指流入江河、湖泊中的雨水。地面水来源充足，但水质受流量、季节及周围环境条件的影响，地面水中悬浮物、泥沙等杂质含量较高，而矿物质含量较少，水质处理较容易。
2.地下水井水、泉水等，地下水水质稳定澄清，但受地质影响。往往矿物质含量较多，浅地下水含悬浮性杂质极少，但含有一定量的可溶性有机物和较多的二氧化碳。深地下水多指深井水，一般不含有机物，但溶解很多的矿物质。水质处理较困难。
1.硬水的概念及对染整加工的影响。
硬水：含有可溶性钙、镁离子的水叫做硬水；钙和镁的含量用硬度表示。
总硬度：暂时硬度和永久硬度的总和。
暂时硬度：酸式碳酸盐所表示的硬度，经煮沸后沉淀可以去除。
永久硬度：由钙、镁等的氯化物、硫酸盐或硝酸盐等形成的硬度，经煮沸不能去除。
硬度的表示方法：
1.ppm：每百万份水中含一份的碳酸钙（CaCO3）为1个ppm。
2. 德度：每一升水中含10mg的氧化钙，叫作1°G硬度。
3.毫克含量（mmol）；每升水含有1mol的钙或镁，叫做1mol硬度。
★0~72 ppm很软水；72~143 ppm为软水；
143~215 ppm中等软水；215~537 ppm为硬水。
练漂染整对水质的要求
pH值 6.3~7.2
总含固量100 mg/L
灰分40~60 mg/L
硬度0~ 60 ppm（≤100 ppm）
氧化铁0.05 mg/L
氯10 mg/L
有机物 6 mg/L
水的软化
化学软化（又称软水剂法）
(1)沉淀法：石灰—纯减法与酸式碳酸盐作用：
Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2→2CaCO3＋2H2O
Mg(HCO3)2＋Ca(OH)2→Mg CO3＋2H2O
MgCO3＋Ca(OH)2→Mg (OH)2＋CaCO3
★碳酸钠、磷酸三钠: 软水剂，经煮沸可以降低水的硬度。
(2) 络合法：
多聚磷酸钠,如六偏磷酸钠作软水剂，与水中的钙、镁离子形成稳定的水溶性络合物, 不再具有硬水的性质，不会与肥皂、染料等发生沉淀。
（NaPO4）6+ CaSO4→Na4[Ca(PO3)6]+ Na2SO4
软水剂B或BW (乙二胺四乙酸钠)和软水剂A(氨三乙酸钠) 。,它们能与镁、钙、铜、铁等离子生成水溶性的络合物，软化能力强，但成本较高。
离子交换法
离子交换树脂：离子交换树脂是在合成树脂中引入酸性或碱性基团制成的。
引入酸性基团称阳离子交换树脂，可以交换水中的各种阳离子（Ca2+ Mg2+ Cu2+）
2- OH2- ）引入碱性基团称阴离子交换树脂，可以交换水中的各种阴离子（SO
4阳离子交换树脂可以交换水中的各种阳离子。
2R—SO3H + Ca2+→(R—SO3)2Ca + 2H+
经阳离子交换树脂、再经阴离子交换树脂处理，成为无离子水。
阳离子交换树脂软水过程：阳离子交换树脂有酸性型（H型）和钠型（Na型），水中的钙、镁离子可分别与H+或Na+交换，得到软水。
软水过程：
1.预处理；先将粒状的阳离子交换树脂装入软化罐中，先清洗或活化，即用饱和食盐水（NaCl溶液）浸渍，然后水洗，再一次用淡碱和淡酸溶液各处理一次，再清洗。
2.软化：将澄清净化的谁，以一定流速缓慢地通过离子交换树脂软化罐，水的流速不能过快，因为水向内部颗粒浸透以及离子交换需要一定的时间，流速过快还容易导致树脂离子流失，水与离子交换罐接触时间30~60min。磺酸型阳离子交换树脂RSO3 H ，软化水的反应过程：
2R—SO3H + Ca2+→(R—SO3)2Ca + 2H+
所得的谁呈酸性，可再通过阴离子碱性交换树脂中性化，
针织物染整软化水，采用强酸性型阳离子交换树脂，软化反应为：
2R—SO3H + Ca2+→(R—SO3)2Ca + 2H+
经过一定运转周期以后，树脂交换能力逐渐丧失，可用盐酸（4%）或食盐（5%~10%）再生处理，回复其软化能力。
3.再生方法：先用水逆向通入软化罐，缓慢冲洗树脂颗粒，去除颗粒上吸附的杂志，这叫“逆洗”。沉降后，再正向通过食盐水，以钠离子置换出钙、镁离子，恢复软化能力，当出水硬度达到要求后，再生完毕，再通过清水将离子层中残留
的再生液置换出，即“正洗”，再生反应为：
R（SO3）2 Ca—2 Na+→2R—SO3Na + Ca2+
2.表面活性剂有关的基本概念。
表面活性剂的定义
低浓度就能显著地降低 水溶液表面张力的物质 称为表面活性剂。
图：各种物质水溶液的表面张力
3.表面活性剂的结构特征及作用原理。 表面活性剂的分类 （1）阴离子型表面活性剂 (2) 阳离子型表面活性剂 (3) 两性型表面活性剂 （4）非离子型表面活性剂
表面活性剂的作用 1.润湿作用
θ
θ
θ=180°
S
L
G
L
L
S
G
S
G
(1)
(2)
(3)
液滴在固体表面上的润湿情况图
(1)比(2)润湿好，(3)θ＝180°完全不润湿。 θ＝0°完全润湿；θ＜90°大部分润湿； θ＞90°大部分不润湿。
θ
γ
SL
γ
S
γ
L
G
L
液滴在固体表面平衡时的受力情况图
自0点沿液滴表面作一切线，从固/液界面经过液体内部到气/液界面切线的夹角θ为接触角。 γS =γSL+γL·COS θ 或 COS θ =
2.乳化和分散作用
乳化作用：使一种液体以极微小的液滴均匀地分散在另一种液体中，为乳状
L sL s γγγ-
液或乳液。
油分散在水中，为水包油型—油/水(O/W)型乳液； 水分散在油中，为油包水型—水/油(W/O)型乳液。
分散作用：将固体物质以极微小的颗粒均匀地分散在液体中所形成的体系称为分散液或悬浮液。
3.洗涤作用
织物+污垢+洗涤剂→织物·洗涤剂+污垢·洗涤剂
(b)洗涤剂的润湿作用图
(a)织物表面的油膜
在有表面活性剂存在时蜷缩成油珠
S
W
(a)S
(b)
OS γWS γWO
γθ
θ
WS
γOS γWO
γW
S
洗涤剂的润湿作用图
(a)织物表面的油膜 (b)在有表面活性剂存在时蜷缩成油珠
4.发泡作用
气体分散在液体中所形成的体系称为泡沫。
常用表面活性剂
阴离子型表面活性剂 (1) 羧酸盐类
肥皂： 通式为RCOONa 。 硬脂酸皂:R= -C17H35
软脂酸皂:R= -C16H33 ;油酸皂:R= -C17H33
肥皂具有良好的润湿、乳化和净洗性能。 缺点是对硬水和酸不稳定。 (2) 硫酸酯钠盐
胰加漂T(209净洗剂)
由油酰氯(C17H33COCL)和N -甲基牛胆酸钠 (CH3-NH-CH2-CH2-SO3Na)反应制成。
C 17H 33CON CH 2 CH 2
SO 3Na
CH 3
作用：润湿、净洗及对钙皂的分散能力。用于染色及丝绸精练。
(3) 磺酸盐
3.1烷基磺酸钠(AS)
结构通式：C n H2n +1SO3Na R=15～20
具有较好的润湿性能，一定的乳化性能，但净洗能力较差。对酸、碱及硬水较稳定。
3.2烷基苯磺酸钠(ABS)
R
SO 3Na
(R=C n H 2n+1,n = 10~16)
净洗能力强，泡沫多，但不持久，洗涤后的织物手感较差，市售的洗衣粉的主要成分。 3.3拉开粉BX
异丁基萘磺酸钠或双异丁基萘磺酸钠：
SO 3Na
CH 3 CH 2 CH CH
3
CH 3 CH CH 2 CH 3
润湿及渗透性好，在水中形成胶束的能力差，所以净洗能力差。 3.4扩散剂N (分散剂 NN0)：
β-萘磺酸和甲醛的缩合物。具有良好的分散、扩散性能。用于还原染料悬浮体、分散染料的分散剂及印花色浆稳定剂。
阳离子型表面活性剂
(1)匀染剂1227： 匀染剂，并具有柔软、平滑和抗静电作用。
(2)防水剂PF ：
主要用于防水整理与柔软整理。
SO 3Na CH 3 CH CH 2 CH 3
NaO 3S SO 3Na CH 2
R CH 3CH 3
N +
CH 2Cl -R +CH 2Cl -C O NH N
非离子型表面活性剂
(1)平平加O(乳化剂O 、匀染剂)
C 18H 35O (C H 2C H 2O )n H C 18H 37
O
(C H 2C H 2O )n H
n =15~20
具有良好的匀染、渗透、乳化和分散性能，也有一定的净洗作用。 (2)渗透剂JFC(润湿剂EA) C7～9H15～19O(CH2CH2O)5H 具有良好的润湿渗透性能。
主要用作退浆、漂白、染色及树脂整理中的渗透剂。 （3）非离子型表面活性剂的浊点
浊点：缓慢加热聚氧乙烯型非离子表面活性剂的水溶液(浓度为0.5％～2.0％)，溶液由透明转变为混浊时的温度，为该表面活性剂的浊点。
C H 2
C H 2C H 2C H 2
C H 2C H 2
C H 2C H 2
C H 2C H 2
C H 2C H 2
O O
O O O O H 2O
H 2O H 2O
H 2O
H 2O H 2O
（4） 表面活性剂的HLB 值
疏水基的疏水性
亲水基的亲水性亲水性=
表面活性剂的分子量
亲水基分子量=
=
L H HLB
疏水基分子量
亲水基分子量
亲水基分子量
+=
=L
H HLB
表面活性剂的HLB 值范围及其应用性质
HLB 值 应用性能 HLB 值 加入水的性质
1.5～3.0 消泡 1~4 不分散 3.0～6.0 W/O 型乳化 3~6 分散不好 7.0~9.0 润湿、渗透 6~8 振荡后成乳色分散体 8.0~18 O/W 型乳化 8~10 稳定的乳白色分散体 13~15 洗涤 10~13 半透明至透明分散体
15~18
增溶
> 13
透明溶液
针织物的前处理
1.针织物的水洗和脱水 1.1针织物的水洗
染整加工再换工序时往往要经过水洗，使布身清洁以利于后一道工序的顺利进行。如过氧漂后，若将残留的双氧水带入染缸，会导致染料的氧分解，造成色浅、色斑以及色相变化等染疵。
用于针织物水洗的设备 平洗机和绳洗机
1.2脱水
经洗涤后的织物再烘干之前必须经过脱水，以减少织物的含水量，有利于织物在今后的加工中均匀地吸收工作液。如果经洗涤后的织物不再进行加工，脱水能提高工作效率，节约热源的消耗。
用于针织物脱水的设备 离心脱水机 真空脱水机
1.3开幅
针织物经绳状湿加工后须开幅，剖幅的圆筒针织物、经编针织物还采用绳状退捻开幅，或在吸水机开幅、吸水。
1.4烘干
设备：圆网烘干机、悬挂式短环烘干机、拉幅烘干机
针织物再烘干常在圆网烘干机上进行，因为织物在烘干过程中基本不承受张力。圆网用不锈钢丝制成，直径约为120cm ，由电动机带动旋转。织物开幅后由喂入辊以平幅状态超喂输入圆网，沿圆网表面上有许多热风嘴，上下对吹，使坯布能贴附于圆网的表面，并出现微形波浪，以保证坯布在整个烘干的过程中处于松弛状态，降低织物的缩水率。圆网烘干机的热效率和干燥效率较高。适应多品种烘干，操作方便，劳动强度低。另外，拉幅烘干机既能用于烘干，又能用于拉幅定性，预缩或者树脂整理。
2.化学纤维及其混纺和交织针织物的前处理
一、人造丝针织物的练漂
精练用剂以皂类为主，适当加入碱剂（如纯碱、硅酸钠等）。
工艺：人造丝针织物，在纯碱和肥皂各2g/L ，浴比1：30~40，温度80~85℃的精练液中，处理30~120min ，然后洗涤。
涤纶针织物的练漂
1.松弛水洗
2.漂白
一般不漂白，对特白的产品，用增白剂增白即能达到所需的白度。 荧光增白剂DT ，属于无色分散染料，结构式为：
O
O
C N
N
C
C H
C H ··C H 3
H 3C
工艺流程：浸轧增白液→烘干→热熔或定形（180~200℃ 30~ 60） 涤/棉针织物的练漂 多采用双氧水煮漂一浴法。
锦纶针织物的练漂
锦纶针织物的练漂与涤纶的大致相同。
工艺：在纯碱和肥皂各2g/L，浴比1：30~40，温度80~85℃的精练液中，处理30~120min，然后洗涤。
锦纶针织物的漂白锦纶对氧化剂的稳定性差，为了达到目的一般采用亚氯酸钠。
锦纶针织物的增白还原剂漂白、增白一浴法
前处理新技术及发展
1. 生态环保：生态漂白剂、无水或非水前处理加工技术等
2. 快速短流程工艺，减少助剂和水的用量；
3. 节能：低温、低碱前处理，减少废水的含碱量、减少染整加工过程所产生废水和污染，如冷轧堆前处理工艺。
一、前处理新工艺和设备
（一）短流程前处理工艺
练漂一浴，工艺流程短，效率高，耗能低，排污少；
间歇式练漂一浴工艺：在同一台机器内分步完成练、漂、染等工序，仅需染色设备。无须练、漂、水洗设备。
（二）针织物高效前处理设备
连续前处理系统，采用轧液—汽蒸达到漂白和水洗。
冷轧卷装置，对节能降耗、节水和清洁染整加工提供了设备基础。
（三）高效洗水技术
提高洗水效率，将洗水过程中的水量减少；逆流洗水系统，提高洗水效率。
二、生物酶在前处理中的应用
纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶和过氧化氢酶等；
不用烧碱的清洁生产工艺。
工艺流程（喷射染色机）：
进布→酶处理(精练复合酶：45min，50～60℃) →热水洗(80～85℃) →温水洗(60～65℃) →冷水洗→烘干→落布
三、高能物理技术在前处理中的应用
（一）超声波技术在练漂中的应用
1. 对果胶酶精练的作用
2. 对麻的精练作用
3. 对丝的精练作用
4. 超声波技术在漂白中的应用
（二）其他高能物理技术在练漂中的应用
染色基本知识
1.染色牢度、上染百分率、平衡上染百分率、浴比、半染时间、轧余率、上染速率曲线。
2. 染料的应用分类方法及上染的纤维。
3.上染过程及影响因素。
4.针织物染色设备及特点。
二、合成染料的分类
（一）应用及分类
染纤维素纤维直接染料、活性染料、还原染料、硫
化染料、不溶性偶氮染料
蛋白质和聚酰胺纤维酸性染料、酸性媒染、酸性含媒
染料、直接染料、活性染料阳离子染料
分散染料
聚丙烯腈纤维
聚酯纤维
（二）化学分类
1. 偶氮染料：如分散黄RFL的结构式为：
CONH N(C2H4CN)2
N N
单偶氮染料Ar一N＝N一Ar′
双偶氮染料Ar一N＝N一Ar′一N＝N一Ar〞
三偶氮染料Ar一N＝N一Ar′一N＝N一Ar〞
一N＝N一Ar〞
2. 蒽醌染料
?如酸性蓝B ，结构式为：
O
O
NH 2NH 2
OH
OH SO 3Na
NaO 3S
C O
H N C C
N H
C O C O
S C C S
C O
靛蓝
硫靛
3. 其他结构
（1）靛类染料，大多数为还原染料，如靛蓝和硫靛染料
（2）三芳甲烷染料
?三芳甲烷染料属于碱性染料，经黄化后也可成为酸性染料。
SO 3Na
CH 2
N C 2H 5C
N(CH 3)2
N +C 2H 5
H 2C
SO 3-
酸性紫5B
C C N
N N H
C C
CH CH NH HN
C C
N
N H
N （3）酞菁染料
引入适当基团可以将酞菁分别
制成直接、活性、硫化染料。
三、染料的命名
国产的商品染料包括三个部分：
（1）冠称—染料的类别； （2）色称—染后的颜色；
（3）字尾—表示染料的色光、牢度、染色性能、状态、浓度、纯度、用途等的符号。
四、染色牢度
染色品在染色后使用或加工过程中，在各种外界因素的作用下，能够保持其原来色泽的能力。
一般牢度分为5级（日晒牢度分为8级），级数越高牢度越好。
（－）皂洗牢度
皂洗牢度分为5级，5级最好，在规定条件下皂洗后色泽看不出有什么变化，白布不沾色；1级最差，褪色和沾色最严重。
皂洗温度一般分40℃、50℃、60℃、95℃和时间（一般30 min）。
（二）摩擦牢度
在摩擦牢度试验仪上进行，方法见ISO 105－X12－2001、GB／T3920－2008《纺织品·色牢度试验·耐摩擦色牢度》。
（三）汗渍牢度
ISO 105－E04～1994、GB／T 3922－1995《纺织品·耐汗渍色牢度试验方法》。
（四）日晒牢度
评级采用与蓝色羊毛织物标样比较的方法，标样是由八个不同日晒牢度的蓝色染料染成的毛织物，在规定条件下日晒，以八级最高（约相当于太阳光曝晒384h以上才开始褪色），一级最低，（约相当于太阳光曝晒3h开始褪色）。
日晒牢度与①染料结构、②纤维材料、③染料用量④后整理有关。若要达到高标准，可加紫外吸收剂
五、颜色光学与计算机配色
（一）光与色
1. 光是电磁波，包括各种不同波长的的波，其中380～780nm波长范围为可见光。
自然界最普遍的可见光——太阳
光的色散——太阳光通过棱镜，形成一连续的光谱，即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。
单色光——波长一定的光
光的补色：
色散
白光单色光
―合成‖
一定量的两束光相加，若形成白光，则这两束光的颜色被称为：互为补色的两种光互为补色关系。
如：黄------------ 蓝
红绿蓝是光的三原色，可以拼混出各种颜色的光。
2. 色—物体的颜色：
太阳光照射到物体上，出现对入射光的反射、折射、透射以及吸收等现象。
物体不同，对同样强度的白光所产生的反射、折射、透射及吸收等也不同，使得物体反射或透射的光对人眼的刺激不同——感受到不同的颜色。
透明体——透射光决定颜色
非透明物体（纺织品）——反射光决定颜色
可见光完全被透射——无色透明
可见光完全被吸收——黑色物体
可见光完全被反射——白色物体
可见光各波长段被均匀吸收——灰色物体
可见光被选择性吸收——物体呈被吸收光的补色：吸收蓝光显黄色；吸收黄光显蓝色。
（二）拼色或配色
1. 拼色：为了获得特定的色调，将两种或两种以上的染料进行拼染。
品红、黄、青是染料的三原色。
原色品红黄青品红黄
二次色红绿蓝红
三次色黄灰青灰紫灰
2. 电脑配色——随着色度学、测色仪器和计算机的发展实现的。
电脑配色的三种方式：
（1）色号归档检索——将过去的产品进行测色，然后按照色度值分类编号，并将相应的染料、处方、工艺存储。为将来生产提供参考色。
（2）反射光谱匹配——反射光谱决定纺织品最终的颜色，标样与染样的反射光谱一致是最完美的配色，称为无条件匹配。
电脑配色时两者取标准状态：
CIE标准施照态D65，CIE标准观察者。
电脑配色的特点：
三刺激值匹配，有条件等色，电脑可以提供所输出配方在不同光源下的色差，人工不能。
速度快，试染次数少，提供处方多，具有智能修色功能。并提供染料成本、相容性、牢度等信息。
对染化料质量稳定性要求高。
染色基本理论
染色：使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。
染色质量的影响因素：
染料的种类和性能；
纤维种类和性能；
染色工艺；
染色设备等。
一、染料在染浴中的溶液性质
1. 水溶性染料：直接、酸性、活性染料等，含有磺酸基、羧基，季铵盐等水溶性基团。DM →D- + M+ 或DM →D+ + M-
聚集--------单分子-----------离子
染液中聚集体、离子、分子存在动态平衡。
染料聚集的影响因素：分子结构、温度、电解质、染料浓度
2. 难溶性染料：分散、还原染料。
三种状态之间保持动态平衡关系。
分散稳定性与颗粒大小、温度、电解质、分散剂性能等有关。
3. 染料性质对上染的影响
（1）染料以单分子状态或离子状态上染、吸附到纤维上。
阴离子型：直接染料、酸性染料、活性染料等；
阳离子型的：阳离子染料（又叫碱性染料）；
非离子型染料主要是：分散染料。
染料在溶液中的聚集态，胶体离子和胶体粒子，不能直接上染。
（2）染料在溶液中的聚集及影响因素
D–SO3Na–D–SO3 - +Na+ 直接、酸性、活性染料
n D–SO3-=( n D–SO3- ) n- 离子胶束
n D –SO3Na=(D–SO3Na)n(n个染料分子聚集成的胶
核)
[(D–SO3Na)nm D–SO3] m- 胶体粒子
?内部因素
染料水溶性基团的数量、染料水溶性基团的位置
?外部因素
pH值、温度、电解质、助剂、染料浓度
二、纤维材料在染浴中的性质
1. 纤维的结构
上染性能与纤维的亲水性（水溶胀性）及结构的松弛性（无定形区含量）、温度等有关。2. 纤维表面带电性能有关
双电层：纤维表面带电，吸附相反离子—吸附层；相反离子在溶液中扩散，形成吸附—扩散双电层。
?Zeta电位
吸附层与扩散层之间形成的双电层——动电层；
ξ电位是吸附层与扩散层相对运动产生；
影响ξ电位的因素：纤维电性、pH值、电解质。
三、染料的上染过程
（一）染料向纤维表面扩散和吸附
1.染料向纤维表面扩散
速率与染料、纤维及工艺条件、设备有关。
扩散边界层：染料靠自身分子的运动扩散，不是靠液体流动完成的。
2.染料吸附
染料吸附在纤维表面，形成―环染‖,再逐步进入到纤维内部，把纤维染透。
在恒定的染色条件下（如温度、浴比及助剂等）吸附（上染）速率可表示为：V吸=[D]s,t×K吸
[D]s，t：为染色时间t时染液中的染料浓度；
K吸：为染色速率常数。
解吸速率：V解=[D]f,t×k解
[D] f,t：为染色时间t时纤维上的染料浓度；
K解：为解吸速率常数。
染料的吸附是一个可逆过程，和解吸同时进行。
染色初期，吸附快（多），解吸少。
染色中，染液浓度逐渐降低，纤维上染料渐多，吸附速率减慢，解吸加快。
最终，吸附速率和解吸速率相等，达到吸附平衡。
吸附、解吸受温度、pH值、电解质和助剂等影响。
亲和力—表示染料从溶液中的标准状态向纤维上的标准状态转变的趋势和量度，是热力学概念。由染料和纤维的性质决定。
直接性—染料能从染液中向纤维表面转移的特性。是亲和力的定性表示，受温度、电解质、浴比、pH值、染料浓度、助剂等因素影响。一般用上染百分率表示。
染料对纤维的直接性来源分子间引力:主要是范德华力、氢键、库仑力。 范德华力—取决于分子结构、形态、接触面积、距离等。
库仑力—取决于染料和纤维的带电性质，如蛋白质纤维、腈纶等。 氢键—氢原子与电负性较强的氧、氮原子之间形成的特殊分子间力。
3 上染速率 上染速率曲线：纤维上的染料浓度[D ]f 随染色时间（t ）变化的曲线。
上染百分率—上染在纤维上的染料量与加入染液中染料量的百分比值。
平衡上染百分率— 染色达到平衡时的上染百分率。
（2）升温上染速率曲线
上/%
40A
B
染百分率
o C 60o C 80o C 100o C