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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自色素,它们选择性地吸收可见光。 当发色团和自发色不同时,染料对光的吸收也不同,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

被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,直至染料溶液中、纤维表面和纤维内部的染料浓度达到平衡。

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,以上三个阶段并不能明确区分。 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
染料迁移是指已经被纤维吸收的染料从纤维中解吸出来,重新进入染料溶液,然后对纤维的其他部分进行染色的能力。 染料迁移性好的染料能不断地从染料浓度高的地方解吸,在低浓度的地方上染,直到整个织物的浓度差消失,从而达到染色均匀。

色牢度
染色后的纺织品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。 纺织品抗褪色的能力以色牢度或染色牢度表示。 如果您想进一步了解色牢度,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、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

根据纺织品形态的不同,有织物染色、纱线染色、纤维染色、成衣染色等多种染色工艺,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、纱线以及小批量的织物和服装。 轧染适用于大容量织物的连续染色加工。 染色时,先将染液短时间浸渍织物,然后通过压辊将染液均匀地滚入织物内部,再通过蒸汽或高压将染料固定在纤维上。温度烘烤。

染色产品颜色应与标样或客户来样相匹配,色泽均匀,色牢度好。 纺织品染色质量的好坏与多种因素有关,包括纤维种类、染料特性、染色方法、染色工艺条件、染色设备等。 只有在掌握纤维和染料性质的基础上,选择合适的设备和工艺,严格控制条件,才能得到色复合要求高、色泽均匀、色牢度足的染色产品。

1 常用染料的染色性能及染料种类

 

类型 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 非常好
酸性染料 水溶性

色泽鲜艳

羊毛、丝绸、尼龙 差/好 差/好 非常好
阳离子染料 水溶性

非常明亮的颜色

丙烯酸树脂 非常好 非常好 非常好
中性染料

1:2 金属

复合染料

水溶性

非亮色

羊毛、丝绸、氨纶 非常好 非常好 非常好
酸性媒染染料 水溶性

非亮色

羊毛 非常好 非常好 差/好
硫化染料 水溶性

非亮色

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

色泽鲜艳

棉、麻、粘胶、铜氨 非常好 非常好 贫困
还原染料 不溶于水

色泽鲜艳

棉、麻、粘胶、铜氨 非常好 非常好 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 非常好 非常好 差/好
分散染料 不溶于水

色泽鲜艳

醋酸盐

聚酯纤维

差/好

非常好

差/好

非常好

非常好

非常好

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 非常好 非常好
颜料 不溶于水

色泽鲜艳

所有纤维 非常好 非常好 贫困

2 常用染料的染色方法

直接染料染色

直接染料可用于各种棉制品和粘胶制品的染色。 染色时先将织物用水润湿,加入染液中,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,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,主要有棕、黑、墨绿等神色。 染色可在中性或微酸性浴中进行,常加盐促进染色,染色后改善手感,可在稀醋酸浴中处理一段时间。

还原染料染色

还原染料色泽鲜艳,色谱齐全,色牢度好,是用于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。

在悬浮轧染中,染料不被还原,配制成悬浮细粒的分散液,浸染在织物上,然后烘干,再在含有保险粉的碱性还原溶液中浸染、轧染,然后进入密闭蒸汽机促进染料的还原、溶解、扩散和渗透,最后达到氧化和皂洗。 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

硫染料常用于染成深黑色和蓝色的棉纺织品。 染色方法与还原染料类似,染料先还原再溶解,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被氧化。 以棉卷染色为例,织物在染料隐泡溶液中高温染色一段时间,然后水洗氧化,最后用醋酸钠处理抗脆。

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组分在纤维上反应产生不溶性色沉淀。 染色时,先将织物用色酚的碱性溶液浸轧,俗称“打底”,然后低温烘干,再用色基溶液浸轧显色,再水洗皂洗。通过空气或蒸汽一定时间,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染色。

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、尼龙等染色。

纤维素纤维的染色:在浸染和轧染过程中,通常先用不含碱的染液对织物进行处理,然后在染液中加碱或在织物上加碱,使染料与染料反应。纤维,最后,充分清洗、皂洗和煮沸以去除漂浮的颜色。

羊毛、丝绸、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,以元明粉为缓凝剂,中和,染色后水洗。 丝绸可以通过不同的工艺在弱酸性和中性染色或碱性条件下染色,或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,因此用活性染料很难染深色,其染色工艺与丝绸相似。

酸性染料、酸性媒染染料、染色用含酸性媒染染料

这三种染料都是水溶性的,专门用于羊毛、丝绸和尼龙,但它们在结构、性能和应用范围上有一定的差异。

酸性染料结构简单,根据分子结构的大小可分为强酸性染料和弱酸性染料两大类。 强酸性染料可在强酸性介质中染色羊毛,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色羊毛、丝绸、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,但也含有能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。

含有酸性媒染剂的染料很容易应用,因为它们不需要媒染剂进行染色。 铬离子与染料分子1:1络合时,染色效果与强酸性染料相近,主要用于羊毛,而铬离子与染料分子1:2络合时,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

分散染料是合成纤维特别是涤纶纤维染色的主要染料,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、结构紧密的涤纶纤维具有亲和性,使其能够扩散到纤维内部,具有较高的上染率。 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才足以产生染料扩散所需的间隙。

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

染色用阳离子染料

阳离子染料是腈纶染色的主要染料,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,因此对阳离子染料的吸附能力强,染色速度快,上染率高。

阳离子染料在丙烯酸树脂上的染料迁移很差。 由于染色速度快,容易出现染色不匀现象,因此必须严格控制染色过程并使用染色剂。 常用的染色迁移剂有醋酸、甲胺粉、阳离子表面活性剂等。 染色一般采用浸染法,用醋酸等调节染液PH=4.5,并加入染色迁移剂,从室温开始,严格控制升温速度,持续染色一段时间。煮沸后一定时间,然后慢慢冷却和洗涤。 目前也有可用阳离子染料染色的改性涤纶纤维。

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