第四章 染色打样基础

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1、第四章 染色打样基础第一节 染色基本术语一、表征染料染色性能的术语（一）直接性定义： 染料分子（或离子）舍弃水溶剂，自动向纤维转移的性能。解读：（1）染料直接性产生的内因是染料分子或离子与纤维之间总是存在分子间 作用力（又称为范德华力，简称范氏力）、氢键或库仑引力（离子键）等作用力， 而这种作用力又大大超过染料分子或离子与水分子之间的作用力，故而表现为染 料直接性。（2）直接性的大小主要影响染料在上染过程中遇纤维直接的吸附作用，染 料的直接性越大，越容易被纤维吸附。（3）染料的直接性大小与染料的化学结构、纤维在水中的状态有关。一般 而言，染料结构越复杂，相对分子量越大，染料的直接性月好；染料分

2、子中芳香 环共平面性越好，直接性越好；染料分子中的极性基数目越多，染料直接性越大； 染料分子中水溶性基团数目越多，则染料的直接性越差。（4）染料直接性的大小通常用染料平衡上染百分率表示，平衡上染百分率 越大，表示染料的直接性越大。（二）移染性 定义：浸染时，上染在织物某个部位上的染料，通过解吸、扩散和染液的流动，再 转移到另一部位上重新上染的性能。解读：（1）产生的内因是染料的上染纤维的过程是可逆的，即同时存在吸附和解 吸现象。染色开始时，染料的吸附速率大于解吸速率，随着纤维上染料浓度的提 高，染液中染料浓度降低，吸附速率逐渐减少，直到吸附于解吸速率相等，到达 染色平衡。（2）染料移染性主要影

3、响染料在纤维的均匀分布程度，移染性越好，纤维 得色越均匀。（3）染料移染性主要与染料自身结构、纤维在水中的带电状态及染色工艺 条件有关。一般而言，直接性越大的染料，移染性越差。（三）配伍性 定义：配伍性是指两只或两只以上染料进行拼混染色时，上染速率相一致的性能。 解读：（1）配伍性是染料拼混使用时的重要性能。配伍性好的染料拼色染色时， 随着染色时间的延长，在任意染色时刻，纤维上的颜色只有浓淡变化，没有色光 （色相）的变化。（2）配伍性差的染料拼混时存在竞染现象，随着染色时间等因素的变化， 纤维的色相、色光都会发生改变，纤维得色稳定性，重现性差，难以对色。（3）发生定位吸附的染料在染色时，拼色染

4、料的配伍性具有重要意义。染 色时必须选用配伍性良好的染料，以保证染色产品颜色的稳定。如阳离子染料染腈纶，强酸性染料染羊毛等。（四）染色亲和力定义：染液中染料标准化学位和纤维上染料标准化学之差，称为染料对纤维的标准 亲和力，简称亲和力。解读：（1）亲和力是染料从溶液向纤维转移趋势的度量。亲和力越大，染料从溶 液转移至纤维上的趋势越大。因此，可从亲和力的大小定量地衡量染料上染纤维 的能力亲和力的大小用 KJ/mol 表示。（2）亲和力具有严格的热力学概念，在指定纤维上，它是温度和压力的函 数，是染料的属性，不受其它条件的影响。（五）染料的泳移定义：织物在浸轧染液以后的烘干过程中，染料随水分的移动而

5、移动的现象称为染 料的泳移。解读：（1）染料的泳移是轧染生产中影响染色匀染度的主要因素之一，与织物中的 含水量、烘干工艺有关。（2）在轧染生产中为防止泳移现象的发生，一方面根据纤维吸湿性控制合适 的轧余率（ 不能太高）；另一方面可在染液中加入适量防泳移剂，采取适当的烘 干方式。（六）染料的力份定义：染料生产厂指定染料的某一浓度作为标准（常规定其力份为100%），其它批 次生产的染料浓度与之相比较，所得相对比值的百分数即为染料的力份，又称染 料强度。解读：（1）染料力份百分数不是纯染料的含量。因此染料力份是一个相对比较值， 不是染料含量的绝对值。（2）不同企业生产的染料，因标准染料的浓度没有严格

6、规定，因此力份标 注相同的染料，其染料纯度也不一定相等。即使同一企业生产的同品种染料，因 生产批次不同，染料的力份和色光也可能不一致。（3）印染企业在实际生产中，对每批购入的每只染料兜要按工艺进行单色 样卡的制作，通过比较染色物颜色情况了解不同批次染料的力份。二、表征染色（或染料）质量的术语（一）染色牢度定义：染色制品在后续使用或后加工过程中，由于各种外界因素的影响，能保持原 有色泽的能力。解读：（1）染色牢度是染色制品内在质量的重要评价指标，因染色制品在使用或 后加工过程中经受的外界因素很多，因此染色牢度具体项目种类很多。如耐晒牢 度、耐洗（皂洗、干洗）牢度、耐摩擦（干摩、湿摩）牢度、耐汗渍

7、牢度、耐唾 液牢度、耐升华牢度、耐熨烫牢度等等。最常用的牢度检测为耐水洗牢度、耐摩 擦牢度和耐日晒牢度。（2）色牢度的检项目必须按照一定的方法标准进行，方法标准有很多，如 国家标准（GB）,国际标准（ISO）等。（3）影响色牢度的因素有很多，主要与染料的化学结构和组成，染料在纤 维上的物理（染料的分散于聚集程度、染料在纤维上的结晶状态），染料在纤维 上的浓度，染料与纤维的结合情况，染色方法和染色工艺有关。此外，纤维的性 能对色牢度也有一定的影响，同一种染料在不同种类纤维上往往具有不同的染色 牢度。（4）染色牢度既是染料的重要质量指标也是染色产品内在质量的重要指标。（二）染色匀染度定义：染色制品

8、各部位得色均匀一致程度。解读：（1）染色匀染度广义而言是指染色制品内外、表面各处得色均匀一致的程 度。狭义而言主要指染色品表面各部位得色均匀一致的程度，他是染色产品外观 质量的重要指标。（2）染色制品得色是否均匀一致，主要与染料本身的匀染性、被染物半制 品质量和染色工艺制定的合理性有关。一般而言，染料分子结构简单，相对分子 量小，水溶性基团多，则染料的匀染性就好。此外，染色匀染度还与纤维的性能 有关，被染织物本身结晶完善，非晶区分布均匀，且织物的前处理均匀（退浆、 精练、碱减量等），则有利于提高染料在该织物上的匀染度。染色工艺的控制对 染料的匀染度也有一定影响，如始染温度低、升温速率慢，选择合

9、适的匀染剂等 有有利于提高染料的匀染度。（三）色差定义：在同一光源条件下观察，染色样与对比色样在色相、色光或色泽浓淡程度上 存在着差异，称为色差。解读：（1）在实际过程中，色差有原样、前后、左中右、正反面等方面色差。原 样色差是指染色织物与客户来样或标准色样，在色相、色光或色泽深度上存在的 差异。前后色差是指先后染出同一色泽织物在色相、色光或色泽深度上所存在的 差异。左中右色差是指染色织物左中右部分在色相、色光或色泽深度上所存在着 差异。正反面色差是指染色织物正反面在色相、色光或色泽深度上所存在的差异。三、表征染色工艺的术语（一）浴比定义：单位质量纤维与加工溶液的体积比。解读：（1）在实际应用

10、中常把染液的密度当作 1 来处理。浴比有大小之分：1: 20、 1: 30为大浴比；1: 3、1: 5为小浴比。生产上采用小浴比，用液量较少。实验 室打小样采用大浴比打样。（2）浴比大，有利于匀染，但耗水量增大，不但增加成本而且不利于环保。在实际生产中要选择合适的浴比。（二）轧余率定义：织物浸轧加工液后，所含加工液质量与浸轧前质量的百分比。轧余率二（织物轧液后质量-织物轧液前质量）/织物轧液前质量* 100%（三）染色工艺曲线 定义：用折线形式直观表示染色工艺中的染色中的染色温度、时间、升温速率及主 要加料顺序，又称为染色升温曲线。解读：（1）活性染料一浴两步法染棉（2）分散染料染涤纶四、表征

11、染色过程中的术语（一）染色 定义：染色指染料与纤维酯键发生化学或物理化学的结合，或利用化学方法在纤维 上生成染料，使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程。包括染料的吸附、扩 散和固着三个阶段。（二）上染率 定义：指染色至某一时间时，上染到纤维上的染料占投入染浴中染料总量的百分 比。解读：（1）染料的上染百分率与染料上染纤维的亲和力及染色工艺有关，亲和力 大，上染率则高。（2）染料的上染百分率越高，染料的利用率越高，既可降低成本，又减轻 了废水处理的负担。（3）提高上染百分率，是各种染色工艺改进的重要目标之一。（三）固色率定义：活性染料染色时，与纤维发生共价键结合的染料占投入染浴中染料总量的百

12、分比。 解读：（1）固色率一般针对于活性染料染色。活性染料的染色包括上染和固色两 个过程。染料通过范德华力和氢键吸附并扩散在纤维内部，但未与纤维发生化学 键的结合，此时为上染；只有在碱剂作用下，染料与纤维发生化学反应形成共价 键结合时，才算固着。未固着的染料可通过皂洗去除。所以活性染料的固色率始 终比上染率低。（四）得色量定义：指单位重量染料在织物上的染色深度。解读：（1）随着染料量的增加，纺织品的颜色明显变深，但通常也变得灰暗，常 伴随色相的变化。（2）用相同染料得到的深色调，往往比浅色调对湿处理和摩擦色牢度高。（3）染色越深，耐光色牢度越高。第二节 染色打样常用浓度表示 在染色打样过程中，

13、根据染色方法的不同以及染料助剂物料状态（固体或液） 的不同，染料和助剂往往采用不同的浓度表示方法，常见的浓度表示方法有以下 几种：（一）染料浓度%（o.w.f） 染液中投加的染料（或助剂）的重量对纤维重量的百分数。 染料浓度也可以成为质量百分比浓度，该浓度表示方法适合用于织物的浸染加工过程中。加工的织物或纤维以一定的质量进行配刚染色，以织物的质量为基 数，来计算其他染料或助剂的投入量，比较方便，直观。例题1：在棉织物活性染料打样中，棉织物为重4g，称取活性染料的O.lg 进行染色，则染料浓度为多少？例题2：在棉织物活性染料打样中，若棉织物为重5g，活性染料浓度为3.0%（o.w.f）,则需要称

14、取染料多少克？（二）质量体积浓度指1L溶液中含有染料（或助剂）的质量克数，单位为g/L。 质量体积浓度适合用于织物的轧染加工过程中，表示染料和助剂的浓度。 例题3：在分散染料热熔法染色中，轧染液的配方如下：分散染料：12g/L渗透剂 J FC：1.0g/L防泳移剂：10g/L若所染坯布若轧槽液量为50L，以上各染化料的用量分别为多少？（三）体积比浓度指1L溶液中含有助剂的体积毫升数，单位为ml/L。 该浓度适合用于某些液体型的助剂的浓度。例如涤纶织物分散染料高温高压 染色时，为了控制染液pH值为弱酸性，加入醋酸的浓度为0.5-1.5ml/L。（四）质量分数用溶质的质量占全部溶液的质量的百分比来

15、表示的浓度，表示为x%。 质量分数（x%）二溶质的质量/溶液的质量（g） *100% 该浓度主要用于溶液中溶质的表示方法，如98%的浓硫酸溶液，则表示100 该浓硫酸溶液中含有98g硫酸溶质，2g溶剂水。在染整就加工中常用质量分数不等的醋酸、硫酸、盐酸、液碱等助剂溶液， 在制定处方和用量时，要进行相关浓度的换算。第三节 染整工艺中的基本计算一、配色打样中的基本计算(一)母液相关计算配色打样中，染料或助剂的母液浓度一般用质量体积浓度c (g/L)表示， 母液的体积用V (mL)表示，染料或助剂的质量用m (g)表示。m(g)= V (mL)* c(g/L)例题1：配制2 g/L活性染料母液500

16、mL,需要称量染料多少克？解：m=2*500/1000=1g例题2：配置0.5g/L的染料溶液100 mL,则需要移取10g/L的染料母液多少毫 升？解：根据染料量相等的原则10 * V=0.5*100,则 V=5mL例题3：配制10mL/L的冰醋酸500mL，则需要移取冰醋酸多少毫升？解：V=10*500/1000=5mL(二)母液相关计算配色打样中，若采用浸染的方式染色，打样织物的质量用m (g)表示，染 料质量百分比浓度用c1%(o.w.f)表示，助剂浓度用c2 (g/L)表示，染液总体积 用V1 (mL)表示，染料母液浓度用c (g/L)表示，染料母液体积用V(mL)表 示，浴比为1：

17、 n则有：染液总体积V1 (mL)二m*n染料母液体积用V (mL) =1000*m*c1/c助剂质量(g) = V1 *c2/1000水的体积V (mL) = V1-V若采取轧染的染色方式，轧染液总体积用V (mL)表示，助剂浓度用c (g/L) 表示，则有：助剂质量(g)二V*c/1000例题1：棉织物直接染料打样中，织物重2g，染色处方如下所示：直接染料：2.0%(o.w.f)元明粉：15g/L浴比：1：50则(1)需要吸取2g/L的染料母液多少毫升？ (2)需要要称取元明粉多少 克？(3)还需加水多少毫升？解：总染液体积=2*50=100mL吸取染料母液的体积=1000*2*2%/2=

18、20mL元明粉质量=100*15/1000=1.5g还需加水的体积=100-20=80mL例题2：棉织物活性染料染色中，织物重2g，浴比为1： 50，移取5g/L的染料 母液10mL，该活性染料的浓度%(o.w.f)为多少？解：染料的质量=10*5/1000=0.05g染料浓度=0.05/2=2.5%例题3：在活性染料一浴法轧染中，棉织物重5g,浸轧后质量为9.5g，染液处 方如下所示：活性染料：5 g/L渗透剂JFC：2g/L小苏打：12 g/L防泳移剂：10 g/L若配置轧染液总体积100mL,贝（1）各染化料需要多少克？（2）轧液率为多少? 解：活性染料用量=100*5/1000=0.5

19、g 渗透剂 JFC 用量=100*2/1000=0.2g 活性染料用量=100*12/1000=1.2g 活性染料用量=100*10/1000=1.0g 轧液率=（9.5-5）/5=90% 例题4有一分散染料印花色浆如下，若要配制100g该色浆，分别需要染料、 助剂各多少克？色浆处方：分散红玉 SE-GFL：32g分散蓝 2BLN：12g防染盐S：10g六偏磷酸钠：3g尿素：50g海藻酸钠糊料：X加水合成：1000g解：分散红玉 SE-GFL 用量=100*32/1000=3.2g 分散蓝 2BLN 用量=100*12/1000=1.2g 防染盐 S 用量=100*10/1000=10.g 六

20、偏磷酸钠用量=100*3/1000=0.3g 尿素用量=100*50/1000=5.0g 海藻酸钠糊料和水用量=100-3.2-1.2-1.0-0.3-5.0=89.3g二、生产过程中的基本计算 生产过程中的计算方法和原理与打样过程中的计算基本相同，只不过是量的 增加。例题5：棉织物在卷染机上用直接染料染色，已知配缸每卷布长800m、幅宽为1.15m，已知该织物的单位质量为120g/m2,染液处方如下：直接大红 ：2.8%（o.w.f.）纯碱：0.5g/L食盐：15g/L浴比：1:5贝（1）染化料用量各是多少？（2）食盐和纯碱的作用是什么？例题6：真丝织物活性染料直接印花，织物门幅为1.4m，

21、耗浆量为80 g/m2，其 色浆配方如下，则（1）生产5000m该织物的花布需要多少千克色浆？ （2）需要 助剂各多少千克？色浆配方:活性艳红：4.2%活性黄：0.8%尿素：5.0%硫酸铵：3.0%8%海藻酸钠糊：50%加水合成：100%解：色浆量=1.4*5000*80/1000=560Kg 活性艳红用量=560*4.2%=23.52Kg 活性黄用量=560*0.8%=4.48Kg 尿素用量=560*5.0%=28Kg 硫酸铵用量=560*3.0%=16.8Kg 8%海藻酸钠糊用量=560*50%=280Kg第四节 染整打样基本操作 一、浸染法打样操作步骤浸染是将织物浸渍在染液中，经一定时间

22、使染料上染纤维并固着在纤维上的 染色方法。适合浸染的染料有很多，不同的染料有不同的染色工艺，但打样的操 作步骤基本是相同的，织物浸染的基本操作可表示为：准备织物f配制母液f配 制染液f预热水浴f润湿入染f染色操作f然后处理f整理贴样1准备织物：准备所需种类、规格、质量的样布和纱线。质量可在电子天 平上称量，允许误差范围为0.05g。2配制母液：根据实际工作要求确定母液的浓度和体积，计算所需染料或 助剂的用量。称量所需用量后，在烧杯中溶解化料，并转移至相应体积的容量瓶 中定容摇匀，贴上标签后备用。3配制染液：根据织物或纱线重量、染料浓度、助剂用量、配制的母液浓 度及浴比，配制染液。一般匀染剂在染

23、液配制时即可加入，促染剂可在染色过程 中分批加入。4预热水浴：打开染色设备，按染色工艺设置程序，将配制好的染液放入 染色设备中并开始加热，。5润湿入染：将织物或纱线润湿挤干后备用，到达入染温度后，将准备好 的小样放入染浴入染。6染色操作：按工艺要求升温并保温相应的时间。在染色过程中若需要加 入促染剂，需先将织物提出液面，搅拌溶解后再将织物放入染液中。若为非自动 搅拌的染色设备，在整个染色过程中，许不断搅拌，防止染色不匀，在整个染色 过程中，要防止织物露在液面上。染至规定的时间后，降温取出染样。7染后处理：染色结束后进行水洗、皂洗及水洗，最后进行烘干。 8整理贴样：将烘干后的织物，裁剪成适合样式

24、表格大小的整齐方形或花 边方形，在裁好的方形粘贴在对应的样卡上。注意粘贴时，各浓度样织物纹路方 向要一致，正面朝上。 染色后的纱线可整理成小束后，扭成“8”字形等，用胶 带粘贴在样卡对应处。9注意事项：（1）在染色开始的 5min 内和刚加入促染剂后 5min 内，染料上染较快，此 时，需加强搅拌，以防染色不匀；（2）在染色的整个过程中，要尽量防止织物暴露在液面外；（3）染色时，织物要处于松弛状态，避免玻璃棒压住织物影响染液渗透；（4）如果染色结束时染液的颜色较浓，说明染料的上染率低，此时应检查 染色处方是否合理；若与染料的实际上染能力不相符（如活性染料一般较低，直 接染料及酸性染料一般较高）

25、，则应调整助剂的用量重新染色；（5）若出现染色不匀现象，必须重新染色。 特别说明：分散染料的高温高压染色，因染色小样机的特殊性，染杯是严格密封的。打样时，将染液按处方要求配好后，加入被染涤纶织物，盖好染杯盖， 把染杯置于样机，按工艺要求设置升温曲线后，运行，样机自动完成染色过程。 二、轧染法打样操作步骤轧染是将织物在染液中浸渍后用轧辊轧压，将染液挤入织物组织的空隙中， 同时将多余的染液挤掉，使染料均匀地分布在织物上，然后经汽蒸或焙烘等后处 理使染料上染纤维。轧染法打样基本步骤可表示为：计算染料和助剂用量f配制 轧染工作液f织物浸轧染液f烘干f固色操作f染后处理f整理贴样1. 计算染料和助剂用量

26、：按照染色工艺，计算配制100ml染液所需的染料 和助剂用量。2. 配制轧染工作液：用电子天平称取所需的染料和助剂，按一定方式化料， 并按一定顺序加料于100ml烧杯中，搅拌均匀并加水至规定液量（100ml）待用。3. 浸轧染液：将配好的染液倒入事先准备好的方形搪瓷（或不锈钢）小茶 盘，把准备好的干织物平放入染液，使染液浸渍润透织物约10秒钟，取出织物 紧贴小轧车压辊并开车均匀挤压（按轧余率要求事先调好压力）。一般浸轧方式 采取室温下二浸二轧。4. 烘干：浸染后的织物悬挂在一定温度的烘箱内烘干；或连续轧染小样机 上直接进行红外线和热风烘干。5. 固色操作：用于轧染的常见染料有活性染料、还原染料

27、和分散染料热溶 染色。由于上染原理不完全相同，结合化验室仪器设备情况，可以采用的固色方 式不尽相同。固色操作方法有以下几种：（1）将烘干的小样直接置于蒸箱内，按规定温度和时间汽蒸固色；（2）将烘干后的小样置于烘箱内，按规定温度和时间焙烘固色；或连续轧 染小样机直接将经红外线和热风烘干的织物，导入焙烘室焙烘固色；（3）将烘干后的小样浸渍固色液后，置于蒸箱内，按规定温度和时间汽蒸 固色；如：活性染料二浴法轧染、还原染料悬浮体轧染；（4）将烘干后的小样浸渍固色液后，再用聚氯乙烯薄膜将小样上下包盖， 赶尽气泡后，置于烘箱内，按规定温度和时间固色（模拟汽蒸）。6. 染后处理：活性、还原和分散染料的染后处

28、理有一定区别。（1）活性染料：将固色后的织物经冷水洗、皂洗、水洗、烘干（熨干）；（2）还原染料：将固色后的织物经水洗、氧化、水洗、皂煮、水洗、干燥 （熨干）；（3）分散染料：将固色后的织物经水洗、还原清洗（浅色皂洗即可）、水洗、 干燥（熨干）。7. 整理贴样：（同浸染法一样）三、印花打样操作步骤印花打样是根据工艺配方选择染料和糊料，对来样的花色进行仿色，从而确 定具体的印花色浆配方。印花打样基本步骤可表示为：原糊的调制f计算染料和 助剂量f调制色浆f刮印织物f烘干f固色f水洗处理f整理帖样1. 原糊调制：根据工艺要求选择合适的糊料及制备方法，调制原糊。通常 原糊的制备方法有煮糊发、碱化法、溶解

29、法、乳化法等。2. 计算称量染料和助剂量：根据工艺计算一定色浆所需的染料和助剂用量。3. 调制色浆：称取所需的染料和助剂，按照一定的化料方式，并按一定的顺 序加入原糊中，搅拌均匀待用。实验室打样时，色浆黏度应尽量调至与生产实际 一致。4. 刮印织物：将织物平整地放于刮垫上，压上网框，将色浆倒入网框边缘处 开始刮印。注意刮印时刮刀的角度、力度和速度。也可在磁棒印花机上完成。5. 烘干，将刮印后的织物悬挂在一定温度的烘箱中烘干。6. 固色处理：用于印花的常见染料有活性染料、涂料和分散染料以及分散/ 活性染料。因染料上染织物的原理不同以及实验室的设备情况，可采用不同的固 色方法，常见的固色方法有以下

30、几种：（1）将烘干的小样直接置于蒸箱内，按规定的温度和时间汽蒸固色；（2）将烘干后的小样置于小型定型机内，按一定的温度和时间焙烘固色；（3）将烘干后的小样浸渍固色液后，置于蒸箱内，按规定的温度和时间汽 蒸固色，如活性染料二相法印花。7. 水洗处理：对于印花后的织物，要充分洗除织物上的浆料和浮色；8整理帖样：将水洗后的织物烘干后，裁剪成一定大小的方形，贴在对应 的样卡上，注意粘贴时，织物正面朝上，问路一致。9.注意事项：（1）色浆调制时化料要充分，搅拌均匀，色浆黏度与实际生产一致；（2）要注意考虑车间生产设备的印制方式，刮印色浆时，选择合适的刮刀 并合理控制刮刀的角度、力度和速度。（3）采用汽蒸固色时要防止水滴滴在花纹处尔造成印花疵点；（4）水洗要充分，防止沾污白地，同时能改善织物的手感。