巡南通够烧洗素技街学院 染色工艺实施与管理 学习情境4纤维素纤维及其制品染色 (Dyeing of Cellulosic Fiber and Fabric) 学习目标 1、能正确设计直接染料对棉麻织物的染色处方，染色流程： 2、会熟练检测棉麻织物染色成品的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度： 3、能正确操作棉麻织物染色过程中使用的各种常用设备： 4、能正确设计不可类型活性染料对棉麻织物的染色处方，染色流程 5、能正确设计隐色体上染法或悬浮体轧染法，对棉麻织物染色： 6、能正确设计疏化染料对棉麻织物的染色处方，染色流程： 案例导入 纤维素纤维制品有很好的吸湿性，穿着舒适，一直以来都深受世界人们喜爱， 棉、麻、粘胶等纤维素纤维被加工成T恤、村衫、裤子、外衣、裙子、工艺品。 南通嘉禾纺织品进出口公司收到了几份订单： 1、南非客户订单，要求染40,133×72全棉绣花汗布40万米，咖啡色， 湿摩擦牢度2-3级，水洗牢度2-3级，布面效果均匀。 2、莫国客户订单，要求染60全棉平布50万米，藏青色，湿摩擦牢度3级 以上，水洗牢度3级以上，布面效果均匀。 3、中东客户订单，要求染60,70×70全棉布，特属色，湿摩擦牢度3-4 级以上，水洗牢度3-4级以上，布面效果均匀。 4、日本客户订单，要求染24,72×60全棉布。染米色，湿摩擦牢度4级 以上，水洗牢度4级以上，布面效果均匀。 南通嘉可纺织品进出口公司的技术主管根据不同客户对织物染色效果的要 求，选择适当染料进行加工。订单1选用直接染料，订单2远用话性染料，订单 3选用硫化染料，订单4选用还原染料，您知道这是为什么吗？ 学习任务4-1直接染料染色 知识点 1、知道直接染料的染色性能：
染色工艺实施与管理 1 学习情境 4 纤维素纤维及其制品染色 （Dyeing of Cellulosic Fiber and Fabric） 学习目标 1、能正确设计直接染料对棉麻织物的染色处方，染色流程； 2、会熟练检测棉麻织物染色成品的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度； 3、能正确操作棉麻织物染色过程中使用的各种常用设备； 4、能正确设计不同类型活性染料对棉麻织物的染色处方，染色流程； 5、能正确设计隐色体上染法或悬浮体轧染法，对棉麻织物染色； 6、能正确设计硫化染料对棉麻织物的染色处方，染色流程； 案例导入 纤维素纤维制品有很好的吸湿性，穿着舒适，一直以来都深受世界人们喜爱， 棉、麻、粘胶等纤维素纤维被加工成 T 恤、衬衫、裤子、外衣、裙子、工艺品。 南通嘉禾纺织品进出口公司收到了几份订单： 1、南非客户订单，要求染 40S，133×72 全棉绣花汗布 40 万米，咖啡色， 湿摩擦牢度 2-3 级，水洗牢度 2-3 级，布面效果均匀。 2、英国客户订单，要求染 60S全棉平布 50 万米，藏青色，湿摩擦牢度 3 级 以上，水洗牢度 3 级以上，布面效果均匀。 3、中东客户订单，要求染 60S，70×70 全棉布，特黑色，湿摩擦牢度 3-4 级以上，水洗牢度 3-4 级以上，布面效果均匀。 4、日本客户订单，要求染 24S，72×60 全棉布，染米色，湿摩擦牢度 4 级 以上，水洗牢度 4 级以上，布面效果均匀。 南通嘉可纺织品进出口公司的技术主管根据不同客户对织物染色效果的要 求，选择适当染料进行加工。订单 1 选用直接染料，订单 2 选用活性染料，订单 3 选用硫化染料，订单 4 选用还原染料，您知道这是为什么吗？ 学习任务 4-1 直接染料染色 知识点 1、知道直接染料的染色性能；
巡南通修牌酰素拉街季院 染色工艺实饰与管理 2、熟悉直接染料对棉麻织物的染色处方，染色流程： 3、知道检测棉麻织物染色成品的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度的方法， 枝能点 1、会设计直接染料对棉麻织物的染色处方，染色流程： 2、会检测染色成品的色牢度， 引航思问 1、按照应用分类方法进行分类，直接染料可以分为哪几类？它们各自具有 哪些特点？ 2、直接染料分子结构较大，为了提高它的溶解性，我们在化料时通常会采 用一些措施，例如加入某些物质，您知道怎么做么？ 3、直接染料不耐硬水，在硬水中易发生沉淀，影响染料的利用率，并造成 色斑、色点等疵病，请问用什么方法能够减少此类衡病的产生？ 4、直接染料浸染染色工艺蓬程中有一步固色，请问这一步的目的是什么？ 固色条件是什么？ 5、直接日染料除了可用于纤维素纤维染色外，还可用于蚕、锦纶、羊毛 等纤维的染色，染色时，需要什么样的染色条件呢？ 6、直接染料染色后因色措施有曝些？耐洗率度通常能提高多少？ 相关知识 1、直接染料的特点 直接染料分子含有羟基、氨基等能生成氢键的基团，具有较好的同平面性和 线性状态，对纤维素纤维有较高的亲和力，不需爱借助其他化学药剂的作用就能 够直接上染纤维素纤维而得名。直接染料色谱齐全，价格便宜，染色十分简便， 是纤维素纤维索色的常用染料之一.但由于染色牢度较差，特别是耐洗牢度较低， 因此应用受到了一定的限制。为了改善直接染料的染色牢度，在染色后可通过适 当的固色后处理来提高其染色牢度。近年来也出现了一线新的直接染料品种，如 D型直接染料和直接交联染料，染色牢度有了一定程度的提高 2、直接染料的应用分类 由于各直接染料的化学结构相差很大，因此其染色性能的差异也很大，拼色
染色工艺实施与管理 2 2、熟悉直接染料对棉麻织物的染色处方，染色流程； 3、知道检测棉麻织物染色成品的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度的方法。 技能点 1、会设计直接染料对棉麻织物的染色处方，染色流程； 2、会检测染色成品的色牢度。 引航思问 1、按照应用分类方法进行分类，直接染料可以分为哪几类？它们各自具有 哪些特点？ 2、直接染料分子结构较大，为了提高它的溶解性，我们在化料时通常会采 用一些措施，例如加入某些物质，您知道怎么做么？ 3、直接染料不耐硬水，在硬水中易发生沉淀，影响染料的利用率，并造成 色斑、色点等疵病，请问用什么方法能够减少此类疵病的产生？ 4、直接染料浸染染色工艺流程中有一步固色，请问这一步的目的是什么？ 固色条件是什么？ 5、直接日染料除了可用于纤维素纤维染色外，还可用于蚕丝、锦纶、羊毛 等纤维的染色，染色时，需要什么样的染色条件呢？ 6、直接染料染色后固色措施有哪些？耐洗牢度通常能提高多少？ 相关知识 1、直接染料的特点 直接染料分子含有羟基、氨基等能生成氢键的基团，具有较好的同平面性和 线性状态，对纤维素纤维有较高的亲和力，不需要借助其他化学药剂的作用就能 够直接上染纤维素纤维而得名。直接染料色谱齐全，价格便宜，染色十分简便， 是纤维素纤维染色的常用染料之一。但由于染色牢度较差，特别是耐洗牢度较低， 因此应用受到了一定的限制。为了改善直接染料的染色牢度，在染色后可通过适 当的固色后处理来提高其染色牢度。近年来也出现了一些新的直接染料品种，如 D 型直接染料和直接交联染料，染色牢度有了一定程度的提高。 2、直接染料的应用分类 由于各直接染料的化学结构相差很大，因此其染色性能的差异也很大，拼色
N南通修俄酰素技街季院 染色工艺实陈与管理 时宜选用染色牢度相近，上染性能相似的同一类染料品种。根据其染色性能的不 同，直接染料可以分成五类： (1)匀染性直接染料 这类染料的分子结构比较简单，在染液中的聚集倾向较小，对纤维的亲和力 也较低，在纤维内的扩散速率较高，匀染性好，食盐的促染作用不显著，在常规 的染色时间内，它们的平衡上染百分率往往随染色温度的升高而降低，因此染色 温度不宜太高，一般在0一80℃染色即可。这类染料的混处理牢度较低，一般 仅适宜于染淡色，例如： SO:Na SO:Na HC0 N■N CH■CH SO:Na 直接海黄G 属于这类的染料还有：直接耐晒黄5GL、直接桃红12B、直接耐晒蓝GL等。 (2)盐效应直接染料 这类染料的分子结构比较复杂，分子中含有多个水溶性基团。对纤维的亲和 力较高，染料在纤维内的扩散速率较低，匀染性较差，食盐等中性电解质对这类 染料的促染效果显著，故必须控制促染剂的用量和加入时间，以获得匀染效果和 提高上染百分率，如使用不当易造成染花。这类染料的湿处理牢度较高。如： OC Hs OH NH.CO.C S0-Na SONa 直接耐晒绿BB 属于这类牵料的还有：直接附蹈翠蓝GL、直接附晒青莲RLL、直接附晒大 红4B等. (3)温度效应直接染料 这类染料的分子结构复杂。对纤推的亲和力高，扩散速率低，匀染性较差。 染料分子中含有的磺酸基较少，中性电解质对上染百分率的影响较小，染色时要
染色工艺实施与管理 3 时宜选用染色牢度相近，上染性能相似的同一类染料品种。根据其染色性能的不 同，直接染料可以分成五类： （1） 匀染性直接染料 这类染料的分子结构比较简单，在染液中的聚集倾向较小，对纤维的亲和力 也较低，在纤维内的扩散速率较高，匀染性好，食盐的促染作用不显著，在常规 的染色时间内，它们的平衡上染百分率往往随染色温度的升高而降低，因此染色 温度不宜太高，一般在 70～80℃染色即可。这类染料的湿处理牢度较低，一般 仅适宜于染淡色。例如： H5C2O N N CH CH N N SO3Na SO3Na SO3Na 直接冻黄 G 属于这类的染料还有：直接耐晒黄 5GL、直接桃红 12B、直接耐晒蓝 GL 等。 (2) 盐效应直接染料 这类染料的分子结构比较复杂，分子中含有多个水溶性基团，对纤维的亲和 力较高，染料在纤维内的扩散速率较低，匀染性较差，食盐等中性电解质对这类 染料的促染效果显著，故必须控制促染剂的用量和加入时间，以获得匀染效果和 提高上染百分率，如使用不当易造成染花。这类染料的湿处理牢度较高。如： N N N N N N NaO3S CH3 CH3 OC2H5 SO3Na OH NH.CO.CH3 SO3Na NaO3S 直接耐晒绿 BB 属于这类染料的还有：直接耐晒翠蓝 GL、直接耐晒青莲 RLL、直接耐晒大 红 4B 等。 （3）温度效应直接染料 这类染料的分子结构复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率低，匀染性较差。 染料分子中含有的磺酸基较少，中性电解质对上染百分率的影响较小，染色时要
南通够院洗素拉街学院 染色工艺实施与管理 用较高的温度，以提高染料在纤维内的扩散速率，提高移染性和匀染性。在实际 的染色条件下，上染百分率一般随染色温度的升高而增加，但始染温度不能太高， 升温速度不能太快，否则容易造成染色不匀。例如： SO:Na 直接混纺黄D-L 属于这类染料的还有：直接耐晒橙F3G、直接附晒红酱2BL等。 (4)直接混紡染料 直接混纺染料也称为直接D型染料，这类染料对纤维素纤维有较高的直接 性和上染率，湿处理牢度、色泽鲜艳度和与其他染料的配伍性也较常规直接染料 好。与分散染料有较好的相容性，对涤纶纤雄的沾色少，在130℃的高温高压条 件下不会分解，适合与分散染料对涤纶纤维素纤维织物，特别适用于涤纶粘胶 织物分散/直接染料的一浴一步法染色。大多数直接混纺染料还具有一定的抗氧 化性和时碱性，在生产中可采用漂染一浴一步法加工纤维素纤维及其混纺织物， 达到缩短工艺流程，降低生产成本的目的。直接混纺染料在酸性介质中也有较 高的上染率，可适用于真丝针织物的染色，如上海染化九厂开发生产的直接混纺 黄D-RL、大红D2G、蓝D-RGL、黑DHR等. (5)直接交联染料 直接交联染料是染料的分子结构中含有氨基，羟基、取代氨基等反应性基团， 染色后采用配套的反应性阳离子固色剂，如固色剂CR进行固色反应时，染料不 仅能与阳离子固色剂形成盐式键结合，还能通过阳离子因色剂与纤维素纤维上的 羟基交联，在染料与纤维之间形成交联，交联剂本身也能相互之间反应成膜。这 类染料得色均匀，染色重现性好，湿处理牢度高，染色牢度可接近话性染料和还 原染料，并兼有树脂整理的效果，而且甲醛含量低。目前国产直接交联染料尚没 有颜色鲜艳的品种，多数颜色偏暗，适宜于中、浓色织物的染色，在实际生产中 为调整色光，可选择与常规的直接染料进行拼色。 3、直接染料的染色性能
染色工艺实施与管理 4 用较高的温度，以提高染料在纤维内的扩散速率，提高移染性和匀染性。在实际 的染色条件下，上染百分率一般随染色温度的升高而增加，但始染温度不能太高， 升温速度不能太快，否则容易造成染色不匀。例如： NaO3S SO3Na SO3Na N N NH NH NH N N SO3Na 直接混纺黄 D-RL 属于这类染料的还有：直接耐晒橙 F3G、直接耐晒红酱 2BL 等。 （4）直接混纺染料 直接混纺染料也称为直接 D 型染料，这类染料对纤维素纤维有较高的直接 性和上染率，湿处理牢度、色泽鲜艳度和与其他染料的配伍性也较常规直接染料 好。与分散染料有较好的相容性，对涤纶纤维的沾色少，在 130℃的高温高压条 件下不会分解，适合与分散染料对涤纶/纤维素纤维织物，特别适用于涤纶/粘胶 织物分散/直接染料的一浴—步法染色。大多数直接混纺染料还具有一定的抗氧 化性和耐碱性，在生产中可采用漂染一浴—步法加工纤维素纤维及其混纺织物， 达到缩短工艺流程，降低生产成本的目的。直接混纺染料在弱酸性介质中也有较 高的上染率，可适用于真丝针织物的染色。如上海染化九厂开发生产的直接混纺 黄 D-RL、大红 D-2G、蓝 D-RGL、黑 D-HR 等。 （5）直接交联染料 直接交联染料是染料的分子结构中含有氨基，羟基、取代氨基等反应性基团， 染色后采用配套的反应性阳离子固色剂，如固色剂 CR 进行固色反应时，染料不 仅能与阳离子固色剂形成盐式键结合，还能通过阳离子固色剂与纤维素纤维上的 羟基交联，在染料与纤维之间形成交联，交联剂本身也能相互之间反应成膜。这 类染料得色均匀，染色重现性好，湿处理牢度高，染色牢度可接近活性染料和还 原染料，并兼有树脂整理的效果，而且甲醛含量低。目前国产直接交联染料尚没 有颜色鲜艳的品种，多数颜色偏暗，适宜于中、浓色织物的染色，在实际生产中 为调整色光，可选择与常规的直接染料进行拼色。 3、直接染料的染色性能
巡南通修牌酰素拉街季院 染色工艺实饰与管理 直接染料的分子结构中都有较长的共矩双键体系，按其化学结构进行分类， 绝大多数属于偶氮结构，其中单偶氮结构的比较少，而多偶氨结构的比较多，单 偶氨结构的直接染料色谱主要是黄、橙、红色，双偶氨结构的直接染料色请主要 是黄、红、蓝色，三偶氮结构的直接染料色谱主要是蓝、绿、黑色。染料结构主 要有联苯胺、二芳基脲、三聚氟胺(Melamine)、二苯乙烯等结构，其中联苯胺 结构的直接染料因中间体联苯核有毒性而被禁用。 直接染料分子结构中具有多个磺酸基或羧酸基水溶性基团，因此直接染料都 具有良好的水溶性，溶解度随温度的升高而显著增大，对于溶解性差的直接染料 可以加纯碱等助溶。直接染料不耐硬水，大部分会和钙，镁等离子作用生成沉淀， 降低染料的利用率，并可能造成色斑、色点等疵病，所以染料的溶解及染色用水 宜用软水。染色生产用水中可加入纯碱、磷酸三钠或六偏磷酸钠，既可以帮助染 料的溶解，又能够软化硬水。 直接染料的分子量较大，分子结构早直线型，具有一定的对称性，同平面性 好，含有羟基、氨基等能生成氢键的基团，对纤维素纤维有较高的亲和力。直接 染料在染液中具有较大的聚集倾向，能被纤维表面所吸附，并通过纤维的孔隙扩 散进入纤维，与纤维素纤维分子之间通过范德华力和氢健作用面固着在纤维内 部，染料分子的长轴方向与纤维素分子的取向基本上一致，纤维内的染料也同样 可以发生一定程度的聚集。 根据不同的染色加工对象，同一直接染料在不同纤维素纤维上的染色速率 和上染百分率也不相同。例如，在丝光棉上的染色速率和上染百分率一般高于未 丝光棉，在铜氨纤维上的染色速率一般高于粘胶纤维，这是由于纤维中无定形区 (Amorphous area)所占比例不同，无定形区的孔隙大小不同，纤维表面的皮层 结构的不同等因素所造成的。 在染液中加人中性电解质能起到促染作用，电解质对不同种类的直接染料的 促染作用亦不相同，染料分子中含SOH数目越多，则加入电解质后的促染作用 就越大。例如，直接天蓝FF分子中含有四个SOH基团，加入食盐后促染作用 常显著，若不加电解质则很难上染。而直接红紫4B分子中只含有两个-S0H 基团，不加电解质也能上染。此外，染料分子中SOH的位置不同，食盐的促桌 作用也不同
染色工艺实施与管理 5 直接染料的分子结构中都有较长的共轭双键体系，按其化学结构进行分类， 绝大多数属于偶氮结构，其中单偶氮结构的比较少，而多偶氮结构的比较多。单 偶氮结构的直接染料色谱主要是黄、橙、红色，双偶氮结构的直接染料色谱主要 是黄、红、蓝色，三偶氮结构的直接染料色谱主要是蓝、绿、黑色。染料结构主 要有联苯胺、二芳基脲、三聚氰胺（Melamine）、二苯乙烯等结构，其中联苯胺 结构的直接染料因中间体联苯胺有毒性而被禁用。 直接染料分子结构中具有多个磺酸基或羧酸基水溶性基团，因此直接染料都 具有良好的水溶性，溶解度随温度的升高而显著增大，对于溶解性差的直接染料 可以加纯碱等助溶。直接染料不耐硬水，大部分会和钙、镁等离子作用生成沉淀， 降低染料的利用率，并可能造成色斑、色点等疵病，所以染料的溶解及染色用水 宜用软水。染色生产用水中可加入纯碱、磷酸三钠或六偏磷酸钠，既可以帮助染 料的溶解，又能够软化硬水。 直接染料的分子量较大，分子结构呈直线型，具有一定的对称性，同平面性 好，含有羟基、氨基等能生成氢键的基团，对纤维素纤维有较高的亲和力。直接 染料在染液中具有较大的聚集倾向，能被纤维表面所吸附，并通过纤维的孔隙扩 散进入纤维，与纤维素纤维分子之间通过范德华力和氢键作用而固着在纤维内 部，染料分子的长轴方向与纤维素分子的取向基本上一致，纤维内的染料也同样 可以发生一定程度的聚集。 根据不同的染色加工对象，同一直接染料在不同纤维素纤维上的染色速率 和上染百分率也不相同。例如，在丝光棉上的染色速率和上染百分率一般高于未 丝光棉，在铜氨纤维上的染色速率一般高于粘胶纤维，这是由于纤维中无定形区 （Amorphous area）所占比例不同，无定形区的孔隙大小不同，纤维表面的皮层 结构的不同等因素所造成的。 在染液中加人中性电解质能起到促染作用。电解质对不同种类的直接染料的 促染作用亦不相同，染料分子中含-SO3H 数目越多，则加入电解质后的促染作用 就越大。例如，直接天蓝 FF 分子中含有四个-SO3H 基团，加入食盐后促染作用 非常显著，若不加电解质则很难上染。而直接红紫 4B 分子中只含有两个-SO3H 基团，不加电解质也能上染。此外，染料分子中-SO3H 的位置不同，食盐的促染 作用也不同
N巡南通修機铁素拉街季院 染色工艺实饰与管理 根据直接染料分子结构的特点，直接染料和纤维素分子之间的范德华力和氢 键作用力较大，在纤锥内扩散时所受到的机械阻力较大，染料从纤锥表面向纤推 内部的扩散是缓慢的。为了提高扩散速率，染色时一般要用较高的温度。各种直 接染料的上染速率相差很大，因面达到最高上染百分率的温度亦不相同。 。直横黄0G 。直装拉信 ×直状量通 布有布有南户 里度(c) 图4-1荣色温度对上染百分率的影响 桌料2%，NC12%,溶比1：20.时间60mm 4、直接染料对纤维素纤维的染色工艺 直接染料的染色方法比较简便，可以采用浸染、卷染、轧染和轧卷等方法 染色。直接染料浸染可在普通绳状染色机中进行，染色方法较为简单，其一般工 艺流程为： 配制染液一染色·水洗一固色·水洗一柔款处理一脱水一烘干。 染液中一般含有染料、纯碱、食盐或元明粉等，参考工艺处方见表41。 表4一1直按染料浸染法染色的参清工艺处方 染料、助剂及工艺 淡色 中色 浓色 索料/% 05以下 0.5-2 2-5 纯碱% 0.5-1 1-2 1.5-2 食盐% 0一3 3~12 浴比 1:(20-30)】 1:(15-20) 1:(10-15) 染色时染料用量视色泽的浓度要求而定，将处方规定用量的染料用温软水调 成浆状，然后用热水溶解，必要时可在染液中加入适量润湿剂如太古油，然后溶 入染浴中，加水至规定浴比量，由于直接染料不耐硬水，易造成色斑、色点等疵 病，所以染料的溶解及染色用水宜用软水，纯碱(Soda as幼)可以帮助索料的溶 解并兼有软水的作用，用量一般为1一3g/L,或用磷酸三钠或六偏磷酸钠
染色工艺实施与管理 6 根据直接染料分子结构的特点，直接染料和纤维素分子之间的范德华力和氢 键作用力较大，在纤维内扩散时所受到的机械阻力较大，染料从纤维表面向纤维 内部的扩散是缓慢的。为了提高扩散速率，染色时一般要用较高的温度。各种直 接染料的上染速率相差很大，因而达到最高上染百分率的温度亦不相同。 图 4-1 染色温度对上染百分率的影响 染料 2％，NaCl 12％，浴比 1：20，时间 60min 4、直接染料对纤维素纤维的染色工艺 直接染料的染色方法比较简便，可以采用浸染、卷染、轧染和轧卷等方法 染色。直接染料浸染可在普通绳状染色机中进行，染色方法较为简单，其一般工 艺流程为： 配制染液→染色→水洗→固色→水洗→柔软处理→脱水→烘干。 染液中一般含有染料、纯碱、食盐或元明粉等，参考工艺处方见表 4-1。 表 4-1 直接染料浸染法染色的参考工艺处方 染料、助剂及工艺 淡 色 中 色 浓 色 染料/% 0.5 以下 0.5～2 2～5 纯碱/% 0.5～1 1～2 1.5～2 食盐/% ― 0～3 3～12 浴 比 1：（20～30） 1：（15～20） 1：（10～15） 染色时染料用量视色泽的浓度要求而定，将处方规定用量的染料用温软水调 成浆状，然后用热水溶解，必要时可在染液中加入适量润湿剂如太古油，然后溶 入染浴中，加水至规定浴比量。由于直接染料不耐硬水，易造成色斑、色点等疵 病，所以染料的溶解及染色用水宜用软水。纯碱（Soda ash）可以帮助染料的溶 解并兼有软水的作用，用量一般为 l～3g／L，或用磷酸三钠或六偏磷酸钠
南通特磷洗套技街季院 染色工艺实施与管理 (Sodium hexametaphosphate)。染色机水中先加入纯碱，匀染剂O等，将染液稀 释至规定体积，升温至50一60℃开始投入染物进行染色，逐步升温至所需染色 温度，染色1Dmim后加入食盐，继续染3060min,染色后再进行固色处理. 在直接染料浸染中，对于中性电解质来说，食盐(Table salt)或元明粉 (Glaubers salt)是用来促使染料上染的，用量一般为I0一20g/L,对于促染作 用不显著的染料或染淡色时，食盐可少加或不加。除了注意控制其用量外，还要 注意电解质的加入时间。中性电解质应该在染色一定时间，即特染液中的染料大 部分上染纤维后再分次加入，否则容易造成染色不匀。 染色温度包括始染温度、升温速度和最后染色温度。始染温度低和升温速 度慢有利于匀染，最后染色温度影响上染百分率和匀染性，染色湿度高，平衡上 染百分率低，匀染性好。在常规染色时间内（例如60m口），扩散性能好的染料基 本上已达到染色平衡，上染百分率随温度升高而降低，所以染色温度不宜太高， 扩散性能差的染料，在常规的染色时间内如果未达到染色平衡，则上染百分率一 般随染色温度的升高而升高。在常规染色时间内，得到最高上染百分率的湿度称 为最高上染温度。根据最高上染温度的不同，生产上常再把直接染料分成：最高 上染温度在70℃以下的低温染料，最高上染温度为0一80℃的中温染料，最高 上染温度为90一100℃的高温染料。在实际生产过程中，棉和粘胶纤维织物通常 在95℃左右，染色时间40一80mn. 直接染料索中、浓色时，由于浴比大，上染百分率低，残液中还有大量的染 料，为了提高染料的利用率，染液一般连续使用，称为续染或续缸染色。即在染 过的染液中补充加入适量的染料和助剂，再进行下一缸织物的染色，以节省染化 料。续缸染色时，染料用量一般为初缸的7，助剂用量为初缸的30%，以小样 试验为参照，使续染得到的染色效果与前一次染色相同。随着续染次数的增加， 染液中的桑质含量也逐渐增加，染液的稳定性下降，会影响染色织物的色光及质 量，所以续染的次数也不宜过多。 卷染的情况基本上和浸染相同。浴比为1：(2一3)，染色温度根据染料性能 而定，染色时间60m左右，染料溶解后在开始和第一道末分两次加入，食盐在 染色的第三、四道末分次加入。 轧染时，轧液内一般含有染料，纯碱或磷酸三钠0.5一1.0g/L,润混剂2
染色工艺实施与管理 7 （Sodium hexametaphosphate）。染色机水中先加入纯碱，匀染剂 O 等，将染液稀 释至规定体积，升温至 50～60℃开始投入染物进行染色，逐步升温至所需染色 温度，染色 l0min 后加入食盐，继续染 30～60min，染色后再进行固色处理。 在直接染料浸染中，对于中性电解质来说，食盐（Table salt）或元明粉 （Glauber, s salt）是用来促使染料上染的，用量一般为 10～20g／L，对于促染作 用不显著的染料或染淡色时，食盐可少加或不加。除了注意控制其用量外，还要 注意电解质的加入时间。中性电解质应该在染色一定时间，即待染液中的染料大 部分上染纤维后再分次加入，否则容易造成染色不匀。 染色温度包括始染温度、升温速度和最后染色温度。始染温度低和升温速 度慢有利于匀染，最后染色温度影响上染百分率和匀染性，染色温度高，平衡上 染百分率低，匀染性好。在常规染色时间内(例如 60min)，扩散性能好的染料基 本上已达到染色平衡，上染百分率随温度升高而降低，所以染色温度不宜太高。 扩散性能差的染料，在常规的染色时间内如果未达到染色平衡，则上染百分率一 般随染色温度的升高而升高。在常规染色时间内，得到最高上染百分率的温度称 为最高上染温度。根据最高上染温度的不同，生产上常再把直接染料分成：最高 上染温度在 70℃以下的低温染料，最高上染温度为 70～80℃的中温染料，最高 上染温度为 90～100℃的高温染料。在实际生产过程中，棉和粘胶纤维织物通常 在 95℃左右，染色时间 40～80min。 直接染料染中、浓色时，由于浴比大，上染百分率低，残液中还有大量的染 料，为了提高染料的利用率，染液一般连续使用，称为续染或续缸染色。即在染 过的染液中补充加入适量的染料和助剂，再进行下一缸织物的染色，以节省染化 料。续缸染色时，染料用量一般为初缸的 75%，助剂用量为初缸的 30%，以小样 试验为参照，使续染得到的染色效果与前一次染色相同。随着续染次数的增加， 染液中的杂质含量也逐渐增加，染液的稳定性下降，会影响染色织物的色光及质 量，所以续染的次数也不宜过多。 卷染的情况基本上和浸染相同，浴比为 1：（2～3），染色温度根据染料性能 而定，染色时间 60min 左右。染料溶解后在开始和第一道末分两次加入，食盐在 染色的第三、四道末分次加入。 轧染时，轧液内一般含有染料，纯碱或磷酸三钠 0.5～1.0g／L，润湿剂 2～
巡南通修俄酰素拉街季院 染色工艺实饰与管理 5g/小，开车时轧情始染液应适当稀释，以保持织物前后色泽一致。凡亲和力高 的直接染料，稀释程度宜大，亲和力低者宜小。稀释程度大者应适当补充除染料 外的其他助剂。轧液温度为40一60℃，溶解度小的染料温度可适当提高，轧染 温度较高有利于匀臻。汽蒸时间长有利于提高上染百分事，获得均匀的染色。染 料浓度高时，汽蒸时何应较长，工艺流程一般为： 二浸二轧·汽蒸(102一105℃，45一60s)·水洗·固色处理·烘干。 轧卷染色是将织物浸轧染液后进行打卷，在缓慢转动的情况下堆置一段时 间，再后处理。若保温（如80一90℃）堆置，则堆置时间可较短， 5、直接染料的固色处理 直接染料可溶于水，上染纤维后，仅仅依靠范德华力和氢健因着在纤维上， 当染色物与水接触时，染色物上部分的染料便有可能重新溶解，扩散在水中，因 面直接染料的湿处理牢度较低。根据直接染料的分子结构，采用不同的后处理方 法，可以使染色牢度得到一定程度的提高。处理的方法很多，常用的方法有金属 盐和固色剂后处理法。 (1)金属盐后处理 当直接染料分子中具有能与金属离子络合的结构，染色织物用金属盐处理 后，纤维上的染料与金属离子生成水溶性较低的稳定的铬合物。从而提高染色物 的混处理率度(Wet fastness)。常用的金属盐有解盐和铬盐，其中常用的为钢盐， 例如硫酸铜，醋酸铜以及专门用于固色处理的阴盐B。因此，把这类染料称为直 接钢盐染料。铜盐处理后，颜色一般较未处理时略深而暗，所以一般适用于深浓 色品种。钢盐用量随织物上染料的多少和处理浴比大小而定，但要维持固色液中 的固色剂浓度。铜盐用量不足，不能使染料完全络合：用量过多，染色物上多余 的铜盐洗除较困难。金属盐后处理条件举例如下， 硫酸铜0.5%一2.5%（对织物重） 30%醋酸2%一3%（对织物重） 温度50-60℃，时间15一30min,浴比1：10~1：15，周色后要充分 水洗。 (2)阳高子固色剂后处理 直接染料是阴离子染料，当用阳离子周色剂处理时，固色剂虽然品种较多
染色工艺实施与管理 8 5g／l。开车时轧槽始染液应适当稀释，以保持织物前后色泽一致。凡亲和力高 的直接染料，稀释程度宜大，亲和力低者宜小。稀释程度大者应适当补充除染料 外的其他助剂。轧液温度为 40～60℃，溶解度小的染料温度可适当提高，轧染 温度较高有利于匀染。汽蒸时间长有利于提高上染百分率，获得均匀的染色。染 料浓度高时，汽蒸时间应较长。工艺流程一般为： 二浸二轧→汽蒸(102～105℃，45～60s) →水洗→固色处理→烘干。 轧卷染色是将织物浸轧染液后进行打卷，在缓慢转动的情况下堆置一段时 间，再后处理。若保温(如 80～90℃)堆置，则堆置时间可较短。 5、直接染料的固色处理 直接染料可溶于水，上染纤维后，仅仅依靠范德华力和氢键固着在纤维上， 当染色物与水接触时，染色物上部分的染料便有可能重新溶解、扩散在水中，因 而直接染料的湿处理牢度较低。根据直接染料的分子结构，采用不同的后处理方 法，可以使染色牢度得到一定程度的提高。处理的方法很多，常用的方法有金属 盐和固色剂后处理法。 （1）金属盐后处理 当直接染料分子中具有能与金属离子络合的结构，染色织物用金属盐处理 后，纤维上的染料与金属离子生成水溶性较低的稳定的络合物，从而提高染色物 的湿处理牢度（Wet fastness）。常用的金属盐有铜盐和铬盐，其中常用的为铜盐， 例如硫酸铜，醋酸铜以及专门用于固色处理的铜盐 B。因此，把这类染料称为直 接铜盐染料。铜盐处理后，颜色一般较未处理时略深而暗，所以一般适用于深浓 色品种。铜盐用量随织物上染料的多少和处理浴比大小而定，但要维持固色液中 的固色剂浓度。铜盐用量不足，不能使染料完全络合；用量过多，染色物上多余 的铜盐洗除较困难。金属盐后处理条件举例如下， 硫酸铜 0.5％～2.5％ (对织物重) 30％醋酸 2％～3％ (对织物重) 温度 50～60℃，时间 15～30min，浴比 1：10～1：15，固色后要充分 水洗。 （2）阳离子固色剂后处理 直接染料是阴离子染料，当用阳离子固色剂处理时，固色剂虽然品种较多
N巡南通修俄洗素技街李院 染色工艺实饰与管理 但共同特点是分子结构中都含有阳离子基，能与固色剂阳离子和染料阴离子结 合，封闭了直接染料的水溶性基团而生成沉淀，从而提高染色物的湿处理牢度， ①普通阳离子型固色剂 普通阳离子型固色剂包括阳离子表面活性剂型固色剂和非表面活性剂季铵 盐型固色剂两类.阳离子表面活性剂型固色剂能与染料分子中的碳酸基或羧酸基 结合，生成分子量较大的难溶性化合物沉积在纤雅内，从而提高被染物的湿处理 牢度，阳离子固色剂和染料阴离子的作用可用下式表示： D-SO3 Na"+F"X-D-SO3F+NaX 非表面活性剂季铵盐型固色剂的分子结构中含有两个或两个以上的季核基 团，季铵基团不与烷基相连，而与芳环或杂环相连，不具有表面活性，固色机理 与阳离子表面活性剂型固色剂相同，由于含有多个阳离子基，固色效果好于阳离 子表面活性剂型固色剂，且对耐晒牢度影响较小。 总的来说，阳离子表面活性剂型固色剂和非表面活性剂季铵盐型固色剂对各 种结构的直接染料都适用，处理方法简便，处理后没有显著的颜色变化，但固色 效果却不及树脂型周色剂和反应型固色剂，因此应用较少， ②树脂型固色剂 树脂型因色剂是分子量较高的聚合物或树脂初缩体，分子结构中含有多个阳 离子基，与直接染料的水溶性基团作用降低了染料的溶解度，并能在烘燥时在织 物表面生成树脂薄膜，从而提高了染色产品的湿处理牢度。固色剂Y和固色剂 M即属此类。 固色剂Y和固色剂M是使用较早的固色剂。固色剂Y是双氟胺甲醛缩合物 的醋酸盐溶液或氯化铵溶液，是无色透明的粘测液体，有较高的游离甲醛释放量 (超过200gkg),不符合生态纺织品标准。将因色剂Y与铜盐，例如醋酸铜作 用即可制得固色剂M.固色剂M的分子中含有铜，特别适用于直接铜盐染料的 周色后处理，除能提高湿处理牢度外，还能提高耐晒牢度。经固色剂M处理的 染色物。色光常会发生变化，一般是变深变暗，故固色剂M适用于深浓色产品 的固色，固色剂M也存在游离甲醛释放的问题，因此固色剂Y和固色剂M已逐 渐被新近发展的无醛因色剂所取代。固色剂Y或固色剂M的固色处理条件举例 如下
染色工艺实施与管理 9 但共同特点是分子结构中都含有阳离子基，能与固色剂阳离子和染料阴离子结 合，封闭了直接染料的水溶性基团而生成沉淀，从而提高染色物的湿处理牢度。 ①普通阳离子型固色剂 普通阳离子型固色剂包括阳离子表面活性剂型固色剂和非表面活性剂季铵 盐型固色剂两类。阳离子表面活性剂型固色剂能与染料分子中的磺酸基或羧酸基 结合，生成分子量较大的难溶性化合物沉积在纤维内，从而提高被染物的湿处理 牢度，阳离子固色剂和染料阴离子的作用可用下式表示： D—SO3 ―Na＋ + F＋X －→D—SO3F + NaX 非表面活性剂季铵盐型固色剂的分子结构中含有两个或两个以上的季铵基 团，季铵基团不与烷基相连，而与芳环或杂环相连，不具有表面活性，固色机理 与阳离子表面活性剂型固色剂相同，由于含有多个阳离子基，固色效果好于阳离 子表面活性剂型固色剂，且对耐晒牢度影响较小。 总的来说，阳离子表面活性剂型固色剂和非表面活性剂季铵盐型固色剂对各 种结构的直接染料都适用，处理方法简便，处理后没有显著的颜色变化，但固色 效果却不及树脂型固色剂和反应型固色剂，因此应用较少。 ②树脂型固色剂 树脂型固色剂是分子量较高的聚合物或树脂初缩体，分子结构中含有多个阳 离子基，与直接染料的水溶性基团作用降低了染料的溶解度，并能在烘燥时在织 物表面生成树脂薄膜，从而提高了染色产品的湿处理牢度。固色剂 Y 和固色剂 M 即属此类。 固色剂 Y 和固色剂 M 是使用较早的固色剂。固色剂 Y 是双氰胺甲醛缩合物 的醋酸盐溶液或氯化铵溶液，是无色透明的粘稠液体，有较高的游离甲醛释放量 (超过 200mg/kg)，不符合生态纺织品标准。将固色剂 Y 与铜盐，例如醋酸铜作 用即可制得固色剂 M。固色剂 M 的分子中含有铜，特别适用于直接铜盐染料的 固色后处理，除能提高湿处理牢度外，还能提高耐晒牢度。经固色剂 M 处理的 染色物，色光常会发生变化，一般是变深变暗，故固色剂 M 适用于深浓色产品 的固色，固色剂 M 也存在游离甲醛释放的问题，因此固色剂 Y 和固色剂 M 已逐 渐被新近发展的无醛固色剂所取代。固色剂 Y 或固色剂 M 的固色处理条件举例 如下
南通够陈饼素拉街学院 染色工艺实施与管理 固色剂Y(或固色剂M 淡色1%一2%（对织物重） 中色2%一3%（对织物重） 浓色3%一5%（对织物重） 醋酸30%) 0.6%~1.0%(对织物重) 浴比11101115，pH=5.0~6.3,温度5065℃，时间10~20min。固色 处理后，不经水洗，直接拱干。 ⑧反应型固色剂 反应型固色剂也称为阳离子交联固色剂，多为无甲醛(Formaldehyde-free) 固色剂，是目前应用较多的新型固色剂，分子结构中既含有能与纤推键合的活性 基团，又含有能与染料阴离子结合的阳离子基团，固色时固色剂中的反应性基团 匠能与染料中的OH、NH,SON比发生交联反应，又能与纤维素纤维、蛋白 质纤维或聚酰胺纤维的OH、NH出反应，将染料通过固色剂与纤维形成共价键结 合，固色剂自身之间也能进行交联反应，因而使染色织物获得较高的染色牢度， 这类固色剂的固色条件随固色剂结构，特别是反应性基团的不同而不同，如交联 固色剂DE的因色处理条件如下：交联固色剂DE1%一2%（对织物重），浴比 1:(10一15)，温度50一55℃，时间2030min. 任务实施 1、指导教师发放训练项目书4-1，并提出具体要求： 2、根据所学知识，学生分组设计、确认、实施和修改实坠方案： 3、通过汇报和互评，综合评价全体同学在本项目实施过程中的表现， 项目4-1纤维素纤维制品直接染料染色工艺设计与实施 项目原则要求 现有纯棉织物、各种类型直接染料，请各组同学白行制定染色工艺，选择适 合种类的设备，进行染色加工 工艺设计实施过程 ●项目衫及的织物、染料、助剂有哪些？它们的规格如何？ ●项目可能的实施方案有球些 10
染色工艺实施与管理 10 固色剂 Y(或固色剂 M) 淡色 1％～2％ (对织物重) 中色 2％～3％ (对织物重) 浓色 3％～5％ (对织物重) 醋酸(30％) 0.6％～1.0％ (对织物重) 浴比 1：10～1：15，pH=5.0～6.3，温度 50～65℃，时间 10～20min。固色 处理后，不经水洗，直接烘干。 ③反应型固色剂 反应型固色剂也称为阳离子交联固色剂，多为无甲醛（Formaldehyde-free） 固色剂，是目前应用较多的新型固色剂，分子结构中既含有能与纤维键合的活性 基团，又含有能与染料阴离子结合的阳离子基团，固色时固色剂中的反应性基团 既能与染料中的-OH、-NH2、-SO2NH2 发生交联反应，又能与纤维素纤维、蛋白 质纤维或聚酰胺纤维的-OH、-NH2 反应，将染料通过固色剂与纤维形成共价键结 合，固色剂自身之间也能进行交联反应，因而使染色织物获得较高的染色牢度。 这类固色剂的固色条件随固色剂结构，特别是反应性基团的不同而不同，如交联 固色剂 DE 的固色处理条件如下：交联固色剂 DE 1％～2％ (对织物重)， 浴比 1：（10～15），温度 50～55℃，时间 20～30min。 任务实施 1、指导教师发放训练项目书 4-1，并提出具体要求； 2、根据所学知识，学生分组设计、确认、实施和修改实验方案； 3、通过汇报和互评，综合评价全体同学在本项目实施过程中的表现。 项目 4-1 纤维素纤维制品直接染料染色工艺设计与实施 项目原则要求 现有纯棉织物、各种类型直接染料，请各组同学自行制定染色工艺，选择适 合种类的设备，进行染色加工。 工艺设计实施过程 ⚫ 项目涉及的织物、染料、助剂有哪些？它们的规格如何？ ⚫ 项目可能的实施方案有哪些？