染整工艺原理样本

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1.上染的过程 染料的吸附: 染料自染液向纤维表面扩散, 并上染到纤维表面,

这个过程即为吸附。染料的扩散: 吸附在纤维表面的染料浓度大于纤维内部的染料浓度, 这种浓度差促使染料由纤维表面向纤维内部扩散, 直到纤维各部分染料浓度趋于一致。染料在纤维中的固着: 是染料与纤维结合的过程。

染料与纤维的结合力有: 范得华力、 氢键、 共价键、 离子键、 配价键等

2.吸附等温线类型和意义( 与各种染料结合)

当染液中、 纤维表面、 纤维内部的染料三者的吸附--脱附达到平衡时,

则真正达到了染色平衡。理论上, 常见吸附等温线来表征。吸附等温线--在恒温条件下,

染色达到平衡时, 染料在纤维上浓度对染液中浓度所作的曲线。它所表征的实际上是染料在两相间的分配关系。吸附等温线主要有三种类型: (1)能斯特吸附等温线染色时, 染料就象溶解在纤维里面一样, 形成固溶体。分散染料染色符合Nernst曲线。它是一条过原点的直线, 斜率的意义为溶解度。(2)弗莱因德利胥Freundlich吸附等温线染料的吸附属于物理性吸附即非定位吸附时,

符合此种情况, 它是一条过原点的抛物线, 活性、 直接、

还原染料隐色体等的大多数染料属此类型。(3)郎缪尔Langmuir吸附等温线当染料的吸附发生在染座上时,

即定位吸附, 则符合此种类型。它是一条过原点的双曲线。酸性、

阳离子染料的吸附属此类型。当纤维上染座完全被占时, 称为当量吸附,

吸附当量即为饱和值。

主要是离子型染料以静电引力上染纤维, 以离子键在纤维上固着时,

符合朗缪尔吸附。具体象, 强酸性染料染羊毛, 阳离子染料染腈纶, 活性染料染纤维素纤维和羟基, 染羊毛, 蚕丝, 锦纶和氨基的结合。

朗缪尔吸附等温线特征是在低浓度时, 纤维上染料浓度增加很快, 以后变慢,

直到饱和不在增加。

3.匀染、 移染的定义( 浸染, 轧染。。。原因, 解决)

初染率: 染色初期的百分率( 或上染速率)

匀染: 染料在被染物表面以及纤维内部均匀分布的程度。在被染物表面各部分是否均匀分布, 及在纤维内染料是否均匀分布。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

在浸染过程中, 初染速率太高或上染速率太快是造成染色不匀的主要原因。控制匀染的主要途径是缓染和移染。

移染使上染较多部位的的染料经过解吸转移到上染较少部位, 提高匀染效果。

对于轧染, 匀染程度主要取决于浸染均匀性和烘干时染料的泳移。浸染均匀性取决于设备条件, 如轧辊的压力应一致, 织物带液率相同, 并尽量低, 减少烘干时泳移。或在染液中加入一定量的防泳移剂, 达到匀染效果。或采用无接触式烘燥设备进行预烘, 可在很大程度上降低或抑制烘干时的泳移。

4直接染料染色原理

直接染料具有磺酸基(-s仇H)或致基(-COON)等水溶性基团分子结构排列成直线型, 芳环结构处于同一平面, 因此直接染料对纤维素纤维具有较大的亲和力,

在中性介质中直接染色, 只要把染料溶解干水, 便可进行染色。染料在溶液中被纤维吸附到表面, 然后不断向纤维的无定形区扩散, 与纤维大分子形成氢键和范德华力的结合。

5直接染料分类 A类匀染性直接染料B类盐效应直接染料或盐控型直接染料C类盐和温度可控的直接染料

6固色及固色机理

一、 阳离子型固色剂固色机理含有磺酸盐或羧酸盐的直接染料、

酸性染料和活性染料, 浴于水中之后, 染料都会离解成钠的阳离子和染料的阴离子。采用阳离子化合物作固色剂, 对染料阴离子有较大的反应性,

使染色物上的染料分子增大, 亲水基被封闭在织物上形成不溶性染料盐沉淀。这样,

可防止染料因离子化而从织物上脱落及水解, 从而提高色牢度。D — SO3Na + + FX D — SO3F + NaX

二、 非离子表面活性季铵盐固色剂固色机理非离子表面活季铵盐型固色剂,

是在水溶性阴离子染料染色后, 采用含氮碱或其盐类与芳基或杂环基(而不是与高分子烷基)相结合, 起到固色作用, 提高色牢度, 特别是耐洗牢度。

三、 树脂型固色剂固色机理此固色剂中的活性物质可相互缩合,

在纤维表面形成立体网状薄膜, 进一步封闭染料(反应和没有反应的)增加布面的平滑度,

减少摩擦系数, 并不易摩破, 是一种不溶解的聚合物保护膜, 从而进一步防止了资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

在”湿摩”过程中发生染料溶胀、 溶解脱落,

提高了”湿摩擦”牢度。还有一些阳离子树脂和染料之间形成离子键和范德华力,

固色剂本身也和纤维有一定的结合作用。

四、

反应型固色剂固色机理固色交联剂能在染料和纤维之间”架桥”形成化合物。即在与染料分子反应的同时, 又能与纤维素纤维反应交联,

形成高度多元化交联, 使染料纤维更为紧密牢固地联系在一起,

防止染料从纤维上脱落从而提高染料的染色牢度。特别是反应性树脂固色剂,

非但能与染料和纤维”架桥”,

树脂自身也可交联成大分子网状结构, 从而与染料一起构成大分子化合物, 使染料与纤维结合得更牢固。

7直接染料的温度效应、 盐效应

(一) 温度效应 温度对直接染料的上染速率影响不同, 结构比较简单的, 容易溶解, 对纤维亲和力小, 扩散速率高: 结构比较复杂的, 难以溶解, 对纤维亲和力高, 扩散速率低 。扩散速率高低是染料的一种特性 扩散速率高, 移染性能好, 匀染性好, 水洗牢度差, 如A类染料B类、 C类染料扩散速率低, 一旦发生不匀, 难以经过移染纠正, 水洗牢度高。高温提高扩散速率, 但降低平衡上染百分率

扩散速率高、 亲和力低的染料, 宜采用较低温度染色, 获得较高上染百分率。反之, 要采用较高温度染色, 有利于在较短的时间内获得较高的上染百分率。粘胶等再生纤维素纤维, 无定形区大小及取向度不同, 会造成上染不匀, 提高温度促进移染, 降低染色不匀

（二）盐的作用

在水中离解成色素阴离子上染纤维素纤维 纤维素纤维在中性或弱碱性染浴中带负电荷。元明粉或食盐对直接染料所起的增进上染的作用称为促染。经过盐的促染作用, 可提高染料的上染速率及上染百分率。范德华力与分子间距离的6次方成反比, 有效距离很小, 库仑引力与距离的2次方成反比, 作用距离远。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

染料阴离子接近纤维界面时, 首先受到纤维斥力的影响。只有那些由于分子碰撞,

在瞬时间里具有更高动能, 足以克服库仑斥力的染料阴离子才能突破障碍进入到一定距离以内。此时范德华力超过库仑斥力, 发生吸附。

盐( 元明粉或食盐) 的钠离子吸附在纤维表面, 可降低电荷斥力, 提高上染速率和上染百分率对含磺酸基较多的盐效应染料, 促染效果明显

8活性染料结构, 各部分代表什么

W---D---B---Re Re 是反应性基团( 活性基) B是活性基与母体的连接基或称桥基 D是染料发色体或母体染料, W是水溶性基团, 一般为磺酸基

9影响活性染料反应速率因素1.染料的反应性及反应性比 活性染料的反应性包括与纤维素纤维的反应, 也包括水解反应 应该提高染料与纤维的反应速率,

降低其水解速率。要保证染料具有一定的反应性, 又要有高的固色效率2.染料的亲和力或直接性 活性染料母体一般是简单的酸性或直接染料, 故具有较低的直接性和良好的扩散性。 活性基越大, 直接性有一定提高, 扩散性能则有所降低, 活性染料的亲和力或直接性越高, 越有利于染料和纤维的反应, 固色效率和固色速率都可提高竭染常数。直接性过高, 没有必要, 而且会使染料的扩散性及匀染性降低, 水解染料难以去除3.染料的扩散性与上染速率、 匀染性、 透染性、 固色效率有关, 对于皮芯结构和低温染色的粘胶特别重要, 比一般直接染料高 4.pH值pH值升高, 纤维素电离程度增加, 纤维带负电荷也多, 对染料阴离子的斥力增大, 使其亲和力( 或直接性) 降低, pH值升高, 可提高染料和纤维的反应速率, 水解反应速度也迅速增加, 固色效率越低, 活性染料应在碱性溶液中进行, 但碱性不要太强 5.温度提高温度, 染料水解和染料和纤维的反应速率都增高, 对水解影响更显著, 温度越高, 染料的亲和力或直接性越低,

染料平衡吸附量降低, 竭染常数或固色率越低6.电解质与直接染料促染机理相同 加入元明粉等中性电解质可提高染料的吸附速率、 平衡吸附量及纤维上的吸附密度, 电解质浓度过高, 将增加染料在溶液中发生聚集而生成沉淀的程度,

影响固色速率和效率、 染色匀染性 7.助剂或添加剂的影响 在轧染或印花时, 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

溶解度较低的染料或染料浓度高时, 需加尿素助溶, 尿素可加速纤维溶胀, 其水溶液比纯水对纤维的溶胀能力强8.浴比降低浴比可降低活性染料的直接性,

增加纤维上的染料浓度, 因而可提高固色速率及固色效率9.纤维的结构和性质遵循孔道模型, 纤维充分溶胀, 空隙尺寸增加, 染料扩散速率快, 提高染料的固色效率 纤维越细, 纤维比表面积越大, 固色速率及固色效率越高

10还原染料染色机理

还原染料分子中不含水溶性基团, 故不溶于水; 染料分子结构大, 芳环共平面性好, 对纤维素纤维的亲和力较大, 因此初染率较高, 移染性较差, 易产生染色不匀的现象; 主要用于棉、 粘胶等纤维的染色, 染色方法主要有隐色体染色法( 浸染法) 和悬浮体染色法( 轧染法) ; 染色织物的湿处理牢度很好, 多数染料具有较高的耐日晒牢度, 是当前各类商品染料中应用很广的高档染料。还原染料分子中至少含有两个处于共轭体系中的羰基, 在还原剂的作用下被还原成具有烯醇结构的隐色酸, 隐色酸可溶于碱性溶液中而被纤维吸附; 吸附在纤维上的隐色体( 染料的可溶性钠盐) 在酸和氧化剂的作用下又恢复到原来不溶于水的羰基( 醌体或酮体) 状态, 固着在纤维内部。还原染料隐色体上染纤维素纤维以阴离子形式经过与纤维之间的范德华力和氢键等力被吸附在纤维表面, 然后再向纤维内部扩散。

11还原染料不正常还原现象

还原染料在还原剂的作用下被还原, 溶液是碱性时生成隐色体; 溶液是酸性时生成隐色酸。隐色酸在水中的溶解度很低, 因而生成隐色酸是不利于染色的,

因此还原必须在碱性条件下进行。还原染料染色时常见的还原剂是保险粉, 保险粉在苛性碱( NaOH) 条件下具有较强的还原能力, 几乎所有还原染料都能够用保险粉进行还原。烧碱使染料还原后生成隐色体, 并中和保险粉在还原过程中生成的酸性物质。在碱性条件下, 保险粉按下式反应放出电子, 染料接受电子被还原成隐色体。若控制不当, 会出现以下不正常的还原现象: A.过度还原现象:

还原染料分子结构中的羰基再正常情况下并不全部被还原, 如果还原液的温度过高或烧碱—保险粉的浓度过高, 就会引起过度还原。过度还原会使染料隐色体