染色的基础知识
染色是指染料从染液中自动地转移到纤维上，并在纤维上形成均匀、坚牢、鲜艳色泽的过程。 1、染色的基本过程 按照现代的染色理论的观点，染料之所以能够上染纤维，并在纤维织物上具有一定牢度，是因为染料分子与纤维分子之间存在着各种引力的缘故，各类染料的染色原理和染色工艺，因染料和纤维各自的特性而有很大差别，不能一概而论，但就其染色过程而言，大致都可以分为三个基本阶段。 （1）吸附：染料→纤维表面 当纤维投入染浴以后，染料先扩散到纤维表面，然后渐渐地由溶液转移到纤维表面，这个过程称为吸附。 随着时间的推移，纤维上的染料浓度逐渐增加，而溶液中的染料浓度却逐渐减少，经过一段时间后，达到平衡状态。吸附的逆过程为解吸，在上染过程中吸附和解吸是同时存在的。 （2）扩散：从纤维表面→到内部 指染料由纤维表面向纤维内部转移的过程。 由于染料在纤维表面的吸附，使纤维表面染料浓度提高，从而造成纤维里表间的染料浓度差。在此浓度差的推动下，染料渐渐地向纤维内部扩散，最终使染料在纤维上里表分岂有此理均匀，达到染匀、染透的目的。 （3）固着 染料的固着是指扩散后均匀分布在纤维上的染料通过染料—纤维间的作用力而固着在纤维上的过程。 上述三个阶段在染色过程中往往是同时存在，不能截然分开。只是在染色的某一段时间某个过程占优势而已。 2、染色牢度 染色牢度是指染色织物在使用过程中或在以后的加工过程中，染料或颜料在各种外界因素影响下，能保持原来颜色状态的能力。 染色牢度是衡量染色成品的重要质量指标之一，容易褪色的染色牢度低，不易褪色的染色牢度高。染色牢度在很大程度上取决于其化学结构。此外，染料在纤维上的物理状态、分散程度、染料与纤维的结合情况、染色方法和工艺条件等也有很大影响。 引起褪色或变色的外界因素： 后续加工过程中的酸、碱、氧化剂、还原剂等 服用过程中的日晒、洗涤、摩擦、汗渍、熨烫等 染色牢度主要包括：耐洗牢度、耐摩擦牢度、日晒牢度、耐汗渍牢度、耐熨烫牢度、耐气候牢度、耐刷洗牢度、耐升华牢度、耐漂牢度、耐碱牢度等。此外，根据产品的特殊用途，还有耐海水牢度、耐烟熏牢度等。 （1）日晒牢度 染色织物的日晒褪色是个比较复杂的过程。在日光作用下，染料吸收光能，分子处于激化态而变得极不稳定，容易产生某些化学反应，使染料分解褪色，导致染色织物经日晒后产生较大的褪色现象。日晒牢度随染色浓度而变化，浓度低的比浓度高的日晒牢度要差。同一染料在不同纤维上的日晒牢度也有较大差异，如靛蓝在纤维素纤维上日晒牢度仅为3级，但在羊毛上则为7～8级，日晒牢度还与染料在纤维上的聚集状态、染色工艺等因素有关。 日晒牢度共分8级，1级最差，8级最好。 （2）皂洗牢度 指染色织物在规定条件下于肥皂液中皂洗后褪色的程度，包括原样褪色及白布沾色两项。 原样褪色：指染品在皂洗前后色泽的变化 白布沾色：指与染品同时皂洗的白布因染品的褪色而沾染的情况。 皂洗牢度与染料的化学结构和染料与纤维的结合状态有关。除此之外，皂洗牢度还与染料浓度、染色工艺、皂洗条件等有关。 皂洗牢度的试验条件随构成织物的纤维品种而不同，皂洗温度可分为40℃、60℃和95℃三种。测试样品经试验、淋洗、晾干后即用“灰色褪色样卡”按国家规定标准评级。 皂洗牢度按分为五级九档，其中一级最差，五级最好，沾色也分为五级九档，一级沾色最严重，五级为不沾色。 耐洗牢度指染品在皂洗过程中保持不褪色、不变色的能力。包括原样褪色及白布沾色两项指标。 （3）摩擦牢度DISCOVERY 染色织物的摩擦分为干摩擦及湿摩擦牢度两种。前者是用于白布摩擦织物，看白布的沾色情况，后者用含水100%的白布摩擦染色织物，看白布沾色情况。湿摩擦是由外力摩擦和水的作用而引起，其湿摩擦牢度一般低于干摩擦牢度。 织物的摩擦牢度主要取决于浮色的多少、染料与纤维的结合情况和染料渗透的均匀度。如果染料与纤维发生共价键结合，则它的摩擦牢度就较高。染色时所用染料浓度常常影响摩擦牢度，染色浓度高，容易造成浮色，则摩擦牢度低。 摩擦牢度由“沾色灰色样卡”依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。 汗渍牢度和氯漂牢度： 按五级九档制评级。评定染料的染色牢度，应将纺织物染成规定色泽浓度才能进行比较，这是由于染色浓度不同，会使测得的牢度亦不同之故。有关染后织物的各项染色牢度的试验方法，应根据国家规定的方法进行，各项牢度的标准也应以国家标准为准。 3、染色方法 根据染色加工对象的不同，染色方法主要可分为成衣染色、织物染色（主要分机织物染色、针织物染色与非织造材料染色）、纱线染色（可分为绞纱染色、筒子纱染色、经轴纱染色和连续经纱染色）和散纤维染色四大类。 其中织物染色的应用最广，成衣染色指纺织材料加工成服装后在进行染色的方法，纱线染色则多用于色织机织物和针织物，散纤维染色主要用于色纺织材料。 根据染料与织物接触方式的不同（染色工艺），可分为浸染和轧染两种。 （1）浸染 就是将被染织物浸渍于染液中，通过染液循环及被染物的相对运动，使染料均匀染上纺织品的染色方法。浸染时，染料及染物可以同时循环，也可以单一循环。 浸染设备简单，操作容易，适应性广，特别适合于散纤维、纱线、针织物、毛织物等不能经受张力或轧压的染物的染色。浸染是间歇式生产，劳动生产效率低，适合于小批量、多品种的生产。 （2）轧染 是将平幅织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即通过压辊轧压，将染液挤入纤维内部及织物组织空隙中，并除去多余的染液，使染料均匀分布在织物上。浸轧染料后的织物通过汽蒸或烘焙等处理完成染料在纤维上的扩散及固着。轧染主要用于织物的染色。 4、常用染色设备 在染色过程中，要提高劳动生产率，获得匀透坚牢的色泽而不损伤纤维的纺织品，首先应有先进的加工方法。要根据不同的产品、不同的染料，合理选择和制订染色工艺过程，所用染色设备必须符合工艺要求。 染色机械的种类很多，按照机械运转性质可分为间歇式染色机和连续式染色机；按照染色方法可分为浸染机、卷染机、轧染机等；按被染物状态可分为散纤维染色机、纱线染色机、织物染色机。合理选用染色机械设备对改善产品质量、降低生产成本、提高生产效率有着重要作用。 （1）连续轨染机 连续轧染机适用于大规模连续化的印染加工，劳动效率高，生产成本低，是棉、化纤及其混纺织物最主要的染色设备。根据所使用的染料不同，连续轧染机的类型也不同，例如有还原染料悬浮体轧染机、纳夫妥染料打底和显色机、硫化染料轧染机、热溶染色机等。 （2）卷染机 卷染机是一种间歇式的染色机械，根据其工作性质可分为普通卷染机、高温高压卷染机。 （3）溢流、喷射染色机 溢流染色机是特殊形式的绳状染色机。由于染色时织物处于松弛状态，受张力小，染后织物手感柔软，得色均匀，故都用于高压条件下合纤织物、经编织物、弹力织物等的染色。 喷射染色机占地小，产量高，可节约材料、动力和劳动力。它不仅有高温高压式，而且有常压式；不仅能用于合成纤维，也能用于天然纤维；不仅能用于染色，也能用于前后处理。
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