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【纺织知识】染色原理基础
日期:2015-10-28 查看:3980

一、何为染色?
  染色是把纤维材料染上颜色的加工过程。它是借助染料与纤维发生物理化学或化学的结合,或者用化学方法在纤维上生成染料而使整个纺织品成为有色物体。染色产品不但要求色泽均匀,而且必须具有良好的染色牢度。

  根据染色加工的对象不同,染色方法可分为织物染色、纱线染色和散纤维染色等三种。其中织物染色应用最广,纱线染色多用于色织物和针织物,散纤维染色则主要用于混纺或厚密织物的生产,都以毛纺织物为主。

  研究染色的目的在于能够合理地选择和使用染料,正确制订和进行染色加工,获得高质量的染色成品。

二、染色理论
  把纤维浸入一定温度下的染料水溶液中,染料就从水相向纤维中移动,此时水中的染料量逐渐减少,经过一段时间以后,就达到平衡状态。

  水中减少的染料,就是向纤维上移动的染料。在任意时间取出纤维,即使绞拧,染料也仍留在纤维中,并不能简单地使染料完全脱离纤维,这种染料结合在纤维中的现象,就称为染色。

  若把海绵浸入染液中,染料溶液也能进入海绵内部,可是即使时间长,染料溶液的浓度也不变化,将海绵取出绞拧时,染料和水同时又从海绵内挤出来,所以说海绵并未被染色。

三、染色基本过程
  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。
就其染色过程而言,大致都可以分为三个基本阶段。

1.吸附
  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
  吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散,直到纤维各部分的染料浓度趋向一致。由于吸附在纤维表面的染料浓度大于纤维内部的染料浓度,促使染料由纤维表面向纤维内部扩散。此时,染料的扩散破坏了最初建立的吸附平衡,溶液中的染料又会不断地吸附到纤维表面,吸附和解吸再次达到平衡。

3.固着
  是染料与纤维结合的过程,随染料和纤维不同,其结合方式也各不相同。

  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。

四、染料在纤维内的固着方式
  染料在纤维内固着,可认为是染料保持在纤维上的过程。不同的染料与不同的纤维,它们之间固着的原理也不同,一般来说,染料被固着在纤维上存在着两种类型。

1.纯粹化学性固色
  指染料与纤维发生化学反应,而使染料固着在纤维上。
例如:活性染料染纤维素纤维,彼此形成醚键结合。
通式如下:
DRX+Cell-OH  → DR-0-Cell+HX
DRX:活性染料分子
X:活性基团
Cell-OH:表示纤维素

2.物理化学性固着
  由于染料与纤维之间的相互吸引及氢键的形成,而使染料固着在纤维上。许多染棉的染料,如直接染料、硫化染料、还原染料等都是依赖这种引力而固着在纤维上的。

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