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纺织染色的基本知识和常用染料

纺织品染色是纺织品加工中必不可少的工序。 掌握纺织染色的基本知识,了解常用染料的性质和染色方法,可以帮助我们合理选择和使用染料,正确制定染色工艺以进行染色加工,获得高质量的染色纺织品。

纺织染色

纺织品染色基础知识

1 什么是纺织品染色?

纺织染色是利用物理或化学方法,使染料与纤维结合,将纺织品染成有色物体的过程。 染色要求:染色均匀,色牢度好。

2 染色原理:染料的颜色特性

染料在其分子结构中具有发色团和辅助色素,它们选择性地吸收可见光。 当发色团和助色团不同时,染料对光的吸收不同,因此不同的染料有不同的颜色。

除了色调的差异,染料的颜色在亮度和饱和度上也不同。 色调表示颜色的类型,取决于染料分子对可见光的吸收状态。 亮度反映了人眼感知的亮度程度,取决于染料分子对入射光的反射率。 饱和度相当于纯度,表示相同亮度下有色和无色之间的比率大小。

三色

虽然染料的颜色有很多种,但最基本的三原色是青色、品红色和黄色,即三色按一定比例按适当比例混合即可得到任何颜色。 在生产中,经常采用视觉颜色判别的方法来反复测试配色。 近年来,计算机配色系统技术得到越来越广泛的应用。

3 染色的三个阶段

吸收性

由于分子间力和离子之间的静电引力,染料被溶液中的纤维吸附。

扩散和渗透

吸附的染料在一定条件下从纤维表面扩散渗透到纤维内部,直到染料浓度在染料溶液中、纤维表面和纤维内部达到平衡。

定影

进入纤维非晶区的染料通过化学力(离子键或共价键)、分子间引力(范德华力)和氢键与纤维大分子连接,以获得一定的染色牢度。

在实际染色过程中,上述三个阶段无法明确区分。 对于不同的染料、不同的纤维、不同的染色工艺,染色工艺也不同。

4 染料相关术语


当某种染料在溶液中能自动染色纤维时,我们说该染料对该纤维具有亲和性或直接性。 染色速度越快,染料的百分比越高,亲和性或直接性越高,这表明染色能力的大小。

染料罢工率
当染色达到平衡时,已染在纤维上的染料量与染料溶液中原先存在的染料量之比,常以百分比表示,称为染染率。

染色速度
纤维吸收染料染色的速度,染色过快,易造成染色不匀,染色过慢,会延长染色时间。

染料迁移
染料迁移是指已被纤维吸附的染料从纤维上解吸,重新进入染料溶液,再染纤维其他部分的能力。 染料迁移性好的染料可以不断地从染料浓度高的地方解吸,在浓度低的地方继续解吸,直到整个织物的浓度差消失,从而达到均匀染色。

色牢度
纺织品染色后,在使用或加工过程中不断受到各种外界因素的影响,会产生不同程度的褪色,而纺织品抗褪色的能力则用色牢度或染色牢度来表示。 如果您想了解更多关于色牢度的知识,请参考这篇文章: 色牢度:终极指南

5 染色设备

根据染色对象的不同,染色设备可分为纤维染色设备、纱线染色设备和织物染色设备。
根据染色温度和压力的不同,染色设备可分为常压染色设备和高温高压染色设备。
根据染色方法的不同,染色设备可分为浸染设备和轧染设备。
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常用染料的染色性能及染色方法

根据纺织品的不同形式,染色工艺有织物染色、纱线染色、纤维染色和成衣染色等,最常见的应用是织物染色。

染色主要分为浸染和轧染两种方法。 浸染是将纺织品浸渍在染液中,使染液与纺织品不断接触,完成染色过程。 这种染色方法用于纤维、纱线、小批量的织物和服装。 轧染适用于大批量织物的连续染色加工。 染色时,织物先用染料溶液短时间浸渍,然后通过压辊将染料溶液均匀地卷入织物内部,然后用蒸汽或高压将染料固定在纤维上。温度烘烤。

染色产品的颜色应与标准样品或客户提供的样品相匹配,颜色均匀,色牢度好。 纺织品染色的质量与许多因素有关,包括纤维类型、染料特性、染色方法、染色工艺条件和染色设备。 只有在掌握纤维和染料的性质的基础上,选择合适的设备和工艺,严格控制条件,才能得到有色混要求、颜色均匀、色牢度足够的染色产品。

1 常用染料的染色性能及染料种类

 

类型 属性 适用纤维 色牢度
洗涤 干擦
直接染料 水溶性

非亮色

棉、麻、粘胶、铜氨、丝绸、聚乙烯醇缩醛 差/好 贫困 随时
酸性染料 水溶性

色泽鲜艳

羊毛、丝绸、尼龙 差/好 差/好 随时
阳离子染料 水溶性

非常明亮的颜色

丙烯酸树脂 随时 随时 随时
中性染料

1:2 金属

复合染料

水溶性

非亮色

羊毛、丝绸、氨纶 随时 随时 随时
酸性媒染染料 水溶性

非亮色

羊毛 随时 随时 差/好
硫化染料 水溶性

非亮色

棉、麻、粘胶、铜氨、聚乙烯醇缩醛 随时 随时 差/好
不溶性偶氮染料 不溶于水

色泽鲜艳

棉、麻、粘胶、铜氨 随时 随时 贫困
还原染料 不溶于水

色泽鲜艳

棉、麻、粘胶、铜氨 随时 随时 差/好
可溶性还原染料 水溶性

色泽鲜艳

棉、羊毛、粘胶纤维、铜氨、丝绸、聚乙烯醇缩醛、大麻、尼龙 随时 随时 差/好
分散染料 不溶于水

色泽鲜艳

醋酸盐

聚酯纤维

差/好

随时

差/好

随时

随时

随时

活性染料 水溶性

色泽鲜艳

棉、羊毛、粘胶纤维、铜氨、丝绸、聚乙烯醇缩醛、大麻、尼龙 差/好 随时 随时
颜料 不溶于水

色泽鲜艳

所有纤维 随时 随时 贫困

2 常用染料的染色方法

直接染料染色

直接染料可用于染色各种棉制品和粘胶制品。 染色时,先将织物用水润湿,加入染色液中,加热至95℃,加入中性盐促进染色,染色60min。 染色后水洗,必要时加固色剂处理,以提高染色牢度。 丝绸染色常采用上染率高、色牢度好的直接染料来补充酸性染料色谱的不足,主要是棕色、黑色、深绿色等神色。 染色可在中性或微酸性浴中进行,常加盐促进染色,染色后可在稀醋酸浴中处理一段时间。

还原染料染色

还原染料颜色鲜艳,色谱齐全,色牢度好,是染色纤维素纤维的高档染料。 还原染料染色有两种不同的工艺:无色浸染和悬浮轧染。

无色浸染时,先用保险粉(一种强还原剂)和烧碱将染料还原成无色体溶解在纯碱溶液中,然后放入染色料中,控制温度,调节盐的用量,以保证上染率。 染色后必须进行氧化处理,将无色体固定在纤维上,最后进行皂洗,以提高染色制品的色光,增加色牢度。

悬浮轧染,染料不还原,配制成悬浮微粒分散液,浸轧于织物上,干燥后浸轧于含保险粉的碱性还原液中,进入密闭蒸锅促进染料的还原、溶解、扩散和渗透,最终氧化和皂洗。 目前应用最多的还原染料是靛蓝,主要用于牛仔面料和服装的加工。

硫化染料染色

硫磺染料常用于将棉纺织品染成深黑色和蓝色。 染色方法与还原染料类似,染料先还原后溶解,染色后氧化显色。 这里的还原剂通常是硫化钠,它比还原染料更容易氧化。 以棉辊染色为例,织物在染料隐基团的溶液中高温染色一段时间,然后洗涤氧化,最后用醋酸钠进行抗脆处理。

用不溶性偶氮染料染色

不溶性偶氮染料由色酚和色基两部分组成,染色过程实际上是两种水溶性成分在纤维上反应产生不溶性色沉淀。 染色时,织物先用色酚碱溶液浸轧,俗称“打底”,然后低温烘干,再用色基溶液浸轧显色,然后水洗、皂洗。一定时间通过空气或蒸汽,最后用水冲洗。 染料也可采用浸染法染色,也可通过打底和显色两步进行。

用活性染料染色

活性染料分子中含有活性基团,能与纤维上的某些基团反应生成共价键,具有较高的耐洗、耐摩擦色牢度,可用于纤维素纤维、羊毛、丝绸、尼龙的染色。

纤维素纤维的染色:在浸染和轧染过程中,织物通常先用不含碱的染色液处理,然后在染色液中加入碱或在织物上加碱,使染料与纤维发生反应。 ,最后充分洗净、皂洗、煮沸,去除浮色。

羊毛、丝绸和尼龙染色:羊毛染色通常在酸性条件下进行,用醋酸调节PH值,以元明粉为缓染剂,染色后进行中和和水洗。 丝绸可以在弱酸性和中性染色或碱性条件下通过不同的工艺染色,也可以先在弱酸性或中性浴中染色,然后在碱性浴中固色。 尼龙的活性基团比羊毛和丝绸少,所以用活性染料染色较深的颜色比较困难,其染色工艺与丝绸相似。

染色用酸性染料、酸性媒染染料及含酸性媒染染料

这三种染料都是水溶性染料,专用于羊毛、丝绸和尼龙,但在结构、性能和应用范围上存在一定差异。

酸性染料结构简单,按分子结构大小可分为强酸性染料和弱酸性染料两大类。 强酸性染料在强酸性介质中可染羊毛,色泽鲜艳,均匀性好;弱酸性染料可在中性或弱酸性介质中染羊毛、丝绸和锦纶,色牢度高,但均匀性和鲜艳度不如强酸性染料。

酸性媒染染料具有酸性染料的基本结构,但也含有可与媒染铬离子形成络合物的基团。 这些染料主要用于羊毛染色,在洗涤和日光下的色牢度比酸性染料好,但颜色较深。 染色常采用浸染法,染色后用重铬酸钾作媒染剂一段时间。

含酸性媒染剂的染料易于应用,因为它们染色时不需要媒染剂处理。 铬离子与染料分子1:1复合时,染色效果与强酸性染料相似,主要用于羊毛,铬离子与染料分子1:2复合时,染色牢度更高,但颜色较深,常用于羊毛、丝绸、尼龙的中性浴染。

染色用分散染料

分散染料是染色合成纤维特别是涤纶纤维的主要染料,对涤纶染色性能好,色牢度高。

分散染料在其结构中不含离子化基因,是非离子型疏水染料,不溶于水,只能以颗粒的形式悬浮于染料溶液中。 分散染料结构简单,分子小,对结构紧密的疏水性聚酯纤维有亲和力,能扩散到纤维内部,上染率高。

分散染料结构简单,分子小,对疏水性、结构紧密的聚酯纤维具有亲和性,使它们能够扩散到纤维内部并具有高染色率。 用分散染料染色涤纶时,需要120℃以上的高温条件,因为只有在高温下涤纶大分子链的热运动程度足以产生染料扩散所需的间隙。

用于涤纶染色的分散染料有载体法、高温高压法和热熔法三种。 高温高压(HTHP)法是最常用的方法。 染色在密闭的高压容器中进行,最高温度可达130℃,上染率高,可加入醋酸和匀染剂辅助染色,以控制色光和色差。染色的均匀性。

染色用阳离子染料

阳离子染料是染色腈纶纤维的主要染料,不仅色泽鲜艳,上染率高,而且色牢度好。 由于腈纶大分子中含有酸性基团,在水中电离后带负电,对阳离子染料吸附力强,上染速度快,上染率高。

阳离子染料在腈纶上的染料迁移性较差。 由于染色速度快,容易出现染色不均,因此染色过程必须严格控制,必须使用染色剂。 常用的染色迁移剂包括醋酸、甲胺胺粉和阳离子表面活性剂。 染色一般采用浸染法,用醋酸等调节染色液PH=4.5,加入染色迁移剂,从室温开始,严格控制升温速度,连续染色一定时间煮沸后,慢慢冷却洗涤。 目前也有可以用阳离子染料染色的改性聚酯纤维。

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