染整工艺与原理考试
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5.染料上染时离解成色素阴离子，与带负电的纤维素表面有斥力，加盐可以降低这种斥力，不同的染料作用效果大小不一样。盐若加的过多，则染料易聚集，不利于上染。
论述题
一，从染色热力学角度分析亲和力，染色热，染色熵和温度的关系
亲和力(-Δμ°)主要由染色热(ΔH°)和染色熵(ΔS°)组成，其关系式如下：
在温区较小的范围内，ΔHº、ΔSº都变化不大，可近似看成常数，染色亲和力和绝对温度成直线关系，
7.吸附等温线是在恒定温度下，上染达到染色平衡时，纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系曲线。
简答
一．还原染料还原方法适用染料，特点
根据还原染料的还原难易程度，分为全浴法与干缸法。全浴法适用于易被还原的染料，还原速率高，干缸法适用于不易被还原的染料，还原速率低
二．上染过程
1染料从染液向纤维表面扩散
2染料在边界层中的扩散,
3染料吸附在纤维表面
4纤维表面的染料向纤维内部扩散直至平衡并结合
三，吸附模型
1能斯特（Nernst）吸附吸附特点－分配型吸附[D]f=K[D]s
特点：上染平衡时纤维上的染料浓度与染液中染料浓度成正比，岁染液浓度增高而征稿，直到饱和，适用于分散染料染涤，锦，醋酸纤维染色
3弗莱因德利胥吸附（Freandlich）
3.平衡上染率，染色达到平衡，上染百分率不再增高，纤维上染料浓度称为平衡吸附量。
4.扩散活化能：扩散活化能，即染料分子克服能阻扩散所必须具有的能量，它标志着扩散的能阻
5.zeta电位：在水溶液中纤维吸附与其带相反电荷离子会产生一个吸附层和扩散层，吸附层和扩散层发生相对运动而产生的电位差
6.吸附活化能：染料分子要靠近纤维表面，必须具有一定的能量ΔE，克服由于静电斥力而产生的能阻，该能量称为。
曲线的斜率随纤维上染料浓度的增加不断减小。纤维上染料浓度达到一定后不再随染液中染料浓度增加而增加。对一定的纤维有一定的数值。所有染座都被染料占据时，吸附就达到了饱和，此饱和值称为纤维的染色饱和值，它决定于纤维上吸附位置的数量。适用于酸性染料上染蛋白质，聚酰胺纤维，阳离子染料腈纶等
四．活性染料固色影响因素
特点：工艺流程短，操作简单，节能节水，但对染料要求较高，盐对分散染料有较大影响，对匀染剂要求高
2.一浴两步法
工艺流程：浸轧（分散染料，活性染料，防泳移剂）→烘干→热熔固着→浸轧碱液（纯碱，烧碱，元明粉）→汽蒸→水洗中和（醋酸）→皂洗水洗→中和
特点：工艺流程短，节能节水，分散染料受盐影响较小，沾色较少，但活性染料耐酸更好，对分散匀染剂要求高
由于ΔSº通常为负值，直线斜率为负，即染色亲和力随温度升高而降低。由 ，得：
当ΔHº为负，则染料在纤维上和染液中的分配率随温度增高而降低。
反之ΔHº为正，则分配率随温度增高而增加，所以对吸热的上染过程，温度高亲和力大。
当ΔHº绝对值很小，而温度又很高时，ΔHº/RT值很小，这时染料的分配率或亲和力主要决定于ΔSº值的大小；反之，当ΔSº很小，温度又很低时，则染料的分配率或亲和力主要决定于ΔHº值的大小。
[D]f= （0<n<1）
纤维上的染料浓度随染液中染料浓度的增加而不断增加，但增加速率越来越慢，没有明显的极限，不存在染色饱和值。染料吸附在纤维上是以扩散吸附层存在的。无定位的多分子层吸附，无明显吸附饱和值。适用于还原染料隐色体及活性染料上染纤维素纤维物理吸附
2朗格缪尔吸附（Langmuir）吸附特点－单分子层定位吸附，化学吸附[D]f=
1.降低或克服上染过程中纤维上的电荷对染料色素离子的库仑斥力及由此产生的能阻ΔE
2.在染料里加元明粉或食盐，增加染液本体中的钠离子浓度还可以减少染液本体和纤维界面附近浓度差，从而降低由于浓度差而产生的能阻
3.染液加入食盐或元明粉，可以增加染液中染料的染料活度，提高染料的平衡吸附量，从而提高。。。
4.加入电解质，会是染料胶粒的动电层点位的绝对值降低，染料在水中的溶解度降低，提高染料的吸附密度，从而。。。
1.加入适量中性电解质如元明粉
2.采用小浴比染色
3.控制染液pH在适宜范围
4.提高染料的直接性和亲和力
5.扩散性较好，反应速率和固色效率就高。
6.加入适量尿素助溶，加速纤维溶胀
7.选用合适的固色碱基
8．减少纤维半径
9.改善工艺条件
10.采用固色催化剂
11.织物上的杂质尽量去除
12.控制水的硬度
13.控制固色时间
上染时间：上染达到平衡吸附量需要的时间
半还原时间：还原达到平衡浓度半量时所需的时间半还原时间越短,表示还原越快,反之则越慢
2.动力边界层一般认为染液流速从染液本体到纤维表面流速降低的区域。
扩散边界层:动力边界层内靠近纤维表面的染液几乎是静止的，染料主要靠自身的扩散(而不是液体的流动)靠近纤维表面，该液层称为。。
总的来说，大多数染料亲和力的大小主要决定于ΔHº，特别是在较低温度下染色更为突出。而在高温下染色，如分散染料热熔染色，ΔSº对亲和力的大小也将起重要作用。
二．涤/棉织物，分散/活性工艺：一浴一步法，一浴两步法的工艺流程，染色配方及工艺要点
1.一浴一步法（粗体为配方，下同）
工艺流程:浸轧（分散染料，活性染料，小苏打，尿素，海藻酸钠）→烘干→热熔固着→皂洗（洗涤剂，纯碱）→水洗
14.提高活性染料的反应性能
15.对纤维进行胺化学处理
16.提高固色温度有利
五．泳移发生原因，如何控制
泳移：织物在浸轧染液以后的烘干过程中染液随水分的移动向受热面迁移的现象
控制：①加入防泳移剂如：海藻酸钠
②降低织物带液率
③采用无接触烘燥设备
④控制烘干速率，并使织物受热均匀
⑤颗粒越细，泳移倾向越大。
六．阴离子染料上染带负电纤维，盐为什么会促染？
一、填空
1.可溶性还原染料，在酸性条件下氧化显色，在纤维素纤维染色用亚硫酸钠作氧化剂，羊毛染色用重铬酸盐作氧化剂
2.染料分子中的水分子类冰结构正四面体能量低结构稳定
3.分散染料染色，最大可能利用纤维的自由体积，不同结构的染料上染有加和性，结构性质相近の染料可能存在竞染作用，自由体积模型，能斯特吸附
4.影响染料溶解度因素，.影响染料溶解度因素，加盐升温降浓度pH
分散/活性染色应注意：
①分散染料对棉的沾色；②电解质对分散染料分散体系稳定性的影响；③选择耐高温稳定性(水解和反应)、直接性高的活性染料染色。
8.直接染料阳离子固色提升湿处理牢度阳离子与染料合成封闭染料水溶性基团
⑨活性羊毛（亲水）适用孔道扩散模型
分散涤纶（疏水）适用自由体积模型
⑩
强酸
弱酸
中性
pH
2.5-4
4-5
6-8
食盐
缓染
缓染弱
促染
结合力
名词解释半染色时间
1.半染色时间：上染达到平衡吸附量一半所需要的时间，用t1/2来表示，表示染色达到平衡的快慢。
5.染料配伍值K 1~5，1最好，小的不易匀染适于Байду номын сангаас浓色，大的易匀染，适于浅淡色
6.-△u0=T∆S0--∆H0
若∆S0为正值，T↑，则△u0↑，af/as↑，上染百分率上升
若∆S0为负值，T↑，—△u0↓，af/as↓，上染百分率下降
6.熵增减亲和力关系
亲水性染料温度升，亲和力降熵减放热
疏水性
7.亲和力只是T、P的函数，直接性，非热力学概念
论述题
一，从染色热力学角度分析亲和力，染色热，染色熵和温度的关系
亲和力(-Δμ°)主要由染色热(ΔH°)和染色熵(ΔS°)组成，其关系式如下：
在温区较小的范围内，ΔHº、ΔSº都变化不大，可近似看成常数，染色亲和力和绝对温度成直线关系，
7.吸附等温线是在恒定温度下，上染达到染色平衡时，纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系曲线。
简答
一．还原染料还原方法适用染料，特点
根据还原染料的还原难易程度，分为全浴法与干缸法。全浴法适用于易被还原的染料，还原速率高，干缸法适用于不易被还原的染料，还原速率低
二．上染过程
1染料从染液向纤维表面扩散
2染料在边界层中的扩散,
3染料吸附在纤维表面
4纤维表面的染料向纤维内部扩散直至平衡并结合
三，吸附模型
1能斯特（Nernst）吸附吸附特点－分配型吸附[D]f=K[D]s
特点：上染平衡时纤维上的染料浓度与染液中染料浓度成正比，岁染液浓度增高而征稿，直到饱和，适用于分散染料染涤，锦，醋酸纤维染色
3弗莱因德利胥吸附（Freandlich）
3.平衡上染率，染色达到平衡，上染百分率不再增高，纤维上染料浓度称为平衡吸附量。
4.扩散活化能：扩散活化能，即染料分子克服能阻扩散所必须具有的能量，它标志着扩散的能阻
5.zeta电位：在水溶液中纤维吸附与其带相反电荷离子会产生一个吸附层和扩散层，吸附层和扩散层发生相对运动而产生的电位差
6.吸附活化能：染料分子要靠近纤维表面，必须具有一定的能量ΔE，克服由于静电斥力而产生的能阻，该能量称为。
曲线的斜率随纤维上染料浓度的增加不断减小。纤维上染料浓度达到一定后不再随染液中染料浓度增加而增加。对一定的纤维有一定的数值。所有染座都被染料占据时，吸附就达到了饱和，此饱和值称为纤维的染色饱和值，它决定于纤维上吸附位置的数量。适用于酸性染料上染蛋白质，聚酰胺纤维，阳离子染料腈纶等
四．活性染料固色影响因素
特点：工艺流程短，操作简单，节能节水，但对染料要求较高，盐对分散染料有较大影响，对匀染剂要求高
2.一浴两步法
工艺流程：浸轧（分散染料，活性染料，防泳移剂）→烘干→热熔固着→浸轧碱液（纯碱，烧碱，元明粉）→汽蒸→水洗中和（醋酸）→皂洗水洗→中和
特点：工艺流程短，节能节水，分散染料受盐影响较小，沾色较少，但活性染料耐酸更好，对分散匀染剂要求高
由于ΔSº通常为负值，直线斜率为负，即染色亲和力随温度升高而降低。由 ，得：
当ΔHº为负，则染料在纤维上和染液中的分配率随温度增高而降低。
反之ΔHº为正，则分配率随温度增高而增加，所以对吸热的上染过程，温度高亲和力大。
当ΔHº绝对值很小，而温度又很高时，ΔHº/RT值很小，这时染料的分配率或亲和力主要决定于ΔSº值的大小；反之，当ΔSº很小，温度又很低时，则染料的分配率或亲和力主要决定于ΔHº值的大小。
[D]f= （0<n<1）
纤维上的染料浓度随染液中染料浓度的增加而不断增加，但增加速率越来越慢，没有明显的极限，不存在染色饱和值。染料吸附在纤维上是以扩散吸附层存在的。无定位的多分子层吸附，无明显吸附饱和值。适用于还原染料隐色体及活性染料上染纤维素纤维物理吸附
2朗格缪尔吸附（Langmuir）吸附特点－单分子层定位吸附，化学吸附[D]f=
1.降低或克服上染过程中纤维上的电荷对染料色素离子的库仑斥力及由此产生的能阻ΔE
2.在染料里加元明粉或食盐，增加染液本体中的钠离子浓度还可以减少染液本体和纤维界面附近浓度差，从而降低由于浓度差而产生的能阻
3.染液加入食盐或元明粉，可以增加染液中染料的染料活度，提高染料的平衡吸附量，从而提高。。。
4.加入电解质，会是染料胶粒的动电层点位的绝对值降低，染料在水中的溶解度降低，提高染料的吸附密度，从而。。。
1.加入适量中性电解质如元明粉
2.采用小浴比染色
3.控制染液pH在适宜范围
4.提高染料的直接性和亲和力
5.扩散性较好，反应速率和固色效率就高。
6.加入适量尿素助溶，加速纤维溶胀
7.选用合适的固色碱基
8．减少纤维半径
9.改善工艺条件
10.采用固色催化剂
11.织物上的杂质尽量去除
12.控制水的硬度
13.控制固色时间
上染时间：上染达到平衡吸附量需要的时间
半还原时间：还原达到平衡浓度半量时所需的时间半还原时间越短,表示还原越快,反之则越慢
2.动力边界层一般认为染液流速从染液本体到纤维表面流速降低的区域。
扩散边界层:动力边界层内靠近纤维表面的染液几乎是静止的，染料主要靠自身的扩散(而不是液体的流动)靠近纤维表面，该液层称为。。
总的来说，大多数染料亲和力的大小主要决定于ΔHº，特别是在较低温度下染色更为突出。而在高温下染色，如分散染料热熔染色，ΔSº对亲和力的大小也将起重要作用。
二．涤/棉织物，分散/活性工艺：一浴一步法，一浴两步法的工艺流程，染色配方及工艺要点
1.一浴一步法（粗体为配方，下同）
工艺流程:浸轧（分散染料，活性染料，小苏打，尿素，海藻酸钠）→烘干→热熔固着→皂洗（洗涤剂，纯碱）→水洗
14.提高活性染料的反应性能
15.对纤维进行胺化学处理
16.提高固色温度有利
五．泳移发生原因，如何控制
泳移：织物在浸轧染液以后的烘干过程中染液随水分的移动向受热面迁移的现象
控制：①加入防泳移剂如：海藻酸钠
②降低织物带液率
③采用无接触烘燥设备
④控制烘干速率，并使织物受热均匀
⑤颗粒越细，泳移倾向越大。
六．阴离子染料上染带负电纤维，盐为什么会促染？
一、填空
1.可溶性还原染料，在酸性条件下氧化显色，在纤维素纤维染色用亚硫酸钠作氧化剂，羊毛染色用重铬酸盐作氧化剂
2.染料分子中的水分子类冰结构正四面体能量低结构稳定
3.分散染料染色，最大可能利用纤维的自由体积，不同结构的染料上染有加和性，结构性质相近の染料可能存在竞染作用，自由体积模型，能斯特吸附
4.影响染料溶解度因素，.影响染料溶解度因素，加盐升温降浓度pH
分散/活性染色应注意：
①分散染料对棉的沾色；②电解质对分散染料分散体系稳定性的影响；③选择耐高温稳定性(水解和反应)、直接性高的活性染料染色。
8.直接染料阳离子固色提升湿处理牢度阳离子与染料合成封闭染料水溶性基团
⑨活性羊毛（亲水）适用孔道扩散模型
分散涤纶（疏水）适用自由体积模型
⑩
强酸
弱酸
中性
pH
2.5-4
4-5
6-8
食盐
缓染
缓染弱
促染
结合力
名词解释半染色时间
1.半染色时间：上染达到平衡吸附量一半所需要的时间，用t1/2来表示，表示染色达到平衡的快慢。
5.染料配伍值K 1~5，1最好，小的不易匀染适于Байду номын сангаас浓色，大的易匀染，适于浅淡色
6.-△u0=T∆S0--∆H0
若∆S0为正值，T↑，则△u0↑，af/as↑，上染百分率上升
若∆S0为负值，T↑，—△u0↓，af/as↓，上染百分率下降
6.熵增减亲和力关系
亲水性染料温度升，亲和力降熵减放热
疏水性
7.亲和力只是T、P的函数，直接性，非热力学概念
