染整工艺原理知识总结.doc

一、染色基础知识 染色概念 染色是指用染料按一定的方法使纤维、纺织品获得颜色的加工过程。 染色牢度定义 是指染色物在染色后的使用或加工过程中，在外界条件的影响下，能够保持原来色泽的能力。 上染百分率 上染百分率=（上染到纤维上的染料量/投入到染浴中的染料总量）×100%。 平衡上染百分率 染色达到平衡时的上染百分率。 半染时间 达到平衡上染百分率一半所用的时间（t1/2）。 染色方法及特点 浸染法：将织物浸在染液中，在一定条件下，维持一定的时间，使染料和纤维结合上染。 特点：适用于散纤维、纱线、针织物、真丝织物、丝绒织物、毛织物、稀薄织物、网状织物等不能经受张力或压轧的染色物的染色。一般是间歇式生产，生产效率较低。 轧染：将被染织物短暂浸在染液后，用轧辊把染液挤轧入织物，并轧去多余的染料溶液，再经烘干（焙烘），使染料与纤维结合固着。 特点：轧染一般是连续染色加工，生产效率高，适合大批量织物的染色，但被染物所受张力较大，通常用于机织物的染色，丝束和纱线有时也用轧染染色。 泳移 织物在浸轧染液后烘干过程中，染料随水分的移动而移动的现象。 降低轧余率和加入防泳移剂可以防止泳移。 经过轧压以后，织物在烘干时，织物表面的水分蒸发，留在织物组织的毛细管空隙中的染液和留在织物间隙中、在重力作用下容易流动的染液，通过毛细管效应，向织物的受热表面移动，产生“泳移”现象，造成色斑。 二、染色热力学 标准染色亲和力 染色标准亲和力：染液中染料标准化学位和纤维上染料标准化学位的差值。（单位KJ/mol） 标准亲和力是温度和压力的函数，与染色平衡时染料在纤维上德尔活度和染液中的活度有关，和体系的组成、浓度无关。 亲和力是染料从它在溶液中的标准状态转移到它在纤维上的标准状态的趋势和量度，染料上染纤维的必要条件是UfUs；亲和力越大，表示染料从染液向纤维转移的趋势越大，即推动力越大。（式子的表示返回课件查看） 亲和力是直接性的定量表示。 直接性 直接性：染料对纤维上染的能力。用上染百分率来表示。 上染百分率越高染料对纤维素直接性越高，反之越低。 直接性作为亲和力的定性描述，说明染料对纤维的上染能力。 直接性的高低（上染百分率的大小）随染料浓度、浴比、电解质性质及用量、助剂性质及用量等因素而变化，具有工艺特性。 吸附等温线 吸附等温线定义：恒定染色温度下，将染色达到平衡时，纤维上的染料浓度对染液中染料浓度作图。表示染料在纤维与染浴中浓度的关系。（纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系线。） 常见吸附等温线的类型及意义 1.能斯特分配型 纤维上染料浓度与溶液中染料浓度正比关系，随着染液浓度的增高而增高，直至饱和为止。 该等温线完全符合分配定律，即[D]f / [D]s=K，式中的K为比例常数----分配系数。以[D]f对[D]s 作图，可得到斜率为K的直线。 非离子型染料以范德华力、氢键等被纤维吸附固着、如分散染料上染聚酯纤维、聚酰胺纤维及聚丙烯腈纤维时，基本符合该种吸附等温线。 2.朗格谬尔型 [D]f=K[D]s[S]f /(1+K[D]s) 定位吸附：阳离子染料染腈纶；强酸性染料染羊毛。离子型染料主要以静电引力上染纤维，以离子键在纤维上固着时，符合朗格谬尔型吸附。 定位吸附有染座，有明确的饱和值。 在[D]s很低时，与[D]f几乎呈直线关系；当[D]s上升时，[D]f上升较慢；继续增加[D]s到一定值后，[D]f不再增加，此时的[D]f值等于染色饱和值。 3.弗莱因德利胥型 [D]f=K[D]Sn(S的n次方);0﹤n﹤1;属于多分子层吸附 纤维上染料浓度随染液中染料浓度的增加不断增加。 该方程式是由经验得到的。 其特征是纤维上的染料浓度随染液中染料浓度的增加而不断增加，但增加速率越来越慢，没有明显极限。 此吸附属于物理吸附，即非定向吸附。离子型染料以范德华力和氢键吸附固着于纤维，且染液中有其他电解质存在时，其吸附等温线符合这种类型。直接染料或还原染料隐色体上染纤维素纤维以及活性染料上染纤维素纤维在未发生共价结合时，基本上符合弗莱因德利胥型吸附等温线。 染色热 ΔH 当无限小量的染料从标准状态的染液中转移到染有染料也处于标准状态的纤维上时，每摩尔染料转移所产生的热量变化（所吸收的热）。单位为KJ/mol。 [无限小量染料从含有染料成标准状态的染液中（活度等于1）转移到染有染料也成标准状态的纤维上（活度等于1），每摩尔染料转移所吸收的热量。] 染色是放热过程不是吸热过程，染色热为负值。 染色热是负值：温度升高，解吸增加，平衡吸附量降低，亲和力降低。 染色热负值绝对值越大，表示染料被吸附上染于纤维与纤维分子间的作用力越强，染色亲和力越大，反之亲和力越小。 染色熵 ΔS：标准状态无限小量的染料，从染液中转移到染有染料的标准状态的纤维上，每摩尔