第二章 染色基本理论
第二章染色基本理论
2-1概况
染色理论的研究内容：
1 染色热力学即染料能否对纤维上染；
2 上染可能达到的程度（染色平衡）；
3 染色动力学即染料上染纤维的快慢(上染速率)。
具体包括：染料浓度、浴比、温度、pH、电解质、染色助剂以及染色设备等对平衡上染程度及上染速率的影响。
通过染色理论的研究，对于合理选用染料及助剂、提高染料利用率、提高上染速率、改善匀染性、降低染色成本、减少废水的排放等染色工艺的制定以及设计制造生产效率高的染色设备具有重要指导意义。
2-2 染料的上染过程及特点
上染过程－是指染料舍染液(或其他介质)而向纤维转移并将纤维染透的过程。
上染过程和通常所指的染色过程不尽相同…
eg：酸性染料、直接染料、活性染料、还原染料、活性染料…
一上染过程及特点
1 染料从染液向纤维表面扩散
2 染料在边界层中的扩散
3 染料吸附在纤维表面
纤维对染料分子的吸附主要是通过物理吸附及化学吸附等来完成的。
吸附速率受纤维表面的电荷性质、染料的分子结构及所带电荷、染料的溶解性质、亲和性以及染料分子在扩散边界层中的扩散速率等因素的影响。
染液与被染物相对运动的重要性…
扩散模型…吸附模型…
4 纤维表面的染料向纤维内部扩散直至平衡并结合
染料与纤维结合：染料的聚集、吸附、物理结合、化学结合…
＊染料的吸附与解吸
①两个过程同时进行，不同染色阶段，二者程度不一；
②多数染色过程就是一个上染过程，而有些上染过程后还需经过一些化学处理，染色过程才能完毕；而另一些在上染过程中同时发生与纤维的化学反应。
上染的各个阶段均是可逆的！
[D]f,t / [D]s,t= k吸/ k解= K E = K / (K+L)
K为直接性；L为染色浴比；E为平衡上染百分率
浴比L对染料上染百分率具有重要意义！
二上染过程中的几个基本概念
1 动力边界层－染液流速从染液本体到纤维表面流速降低的区域称为动力边界层。动力边界层的体积虽小，但在染料的传递过程（包括染色和水洗）中却起着非常重要的作用。动力边界层的厚度与纤维表面的染液流速有关。
2 扩散边界层－动力边界层内靠近纤维表面的染液几乎是静止的。此时，染料主要靠自身的扩散靠近纤维表面，该液层称为扩散边界层。扩散边界层中的染料浓度从染液本体到纤维表面是逐渐降低的，存在着浓度梯度，染料的扩散方向由染液本体指向纤维表面。
扩散边界层是动力边界层的一部分，厚度约为动力边界层的1/10，它会阻碍或降低纤维对染料的吸附速率或解吸速率。在染色过程中，若染液流动速率有差异，会使得纤维表面的扩散边界层厚度不均匀，从而造成染料吸附速率或上染速率的不均匀。提高染液的流动速率，减小扩散边界层厚度是提高染色速率、获得匀染的重要途径之一。
3 影响上染过程的因素
三上染百分率、平衡上染百分率－
1 上染速率曲线、半染色时间－
含义…
信息：初染率、半染色时间、上染过程、染色平衡、染料亲和性、染料与纤维的结合方式…
2 吸附等温线－
吸附等温线表示达到染色平衡后染料在纤维上和染液间的分配关系，表示染料在一定温度下对纤维的上染能力。
不同的染料上染不同的纤维有不同的吸附等温线，而不同的吸附等温线又是由于上染或吸附机理不同引起的。
吸附等温线的意义：…
2-3 染料在染液中的状态
染色环境、染料状态的复杂性、染料状态的依赖性、染料的分散状态与染色性能和染色过程...
一染料的电离和溶解
1 含水溶性基团的染料的电离和离解
①分子中含有：-SO3Na、-OSO3Na、-SSO3Na、-COONa、季铵盐等。
D-SO3Na→D-SO3- + Na+
D-N≡Cl- →D-N+≡+ Cl-
②分子中含有：-OH、-NH2、取代氨基、羰基、酰胺基、色基、色酚等。这类染料对染色pH敏感！
2 影响染料电离、溶解的因素
①染料结构－
②染料浓度－
③pH值－
④电解质－
⑤助剂－尿素、表面活性
剂、固色剂…
⑥温度－
⑦染料的络合－
⑧染色用水－
二染料的聚集现象(aggregation)
染料的片状或球状聚集态与染色性能…
1 染料溶液的胶体性质
大多数情况下，染料溶液中的染料可能有若干种不同的可逆形态存在：
①单离子态D-SO3-
-离子胶束
②nNaD (NaD)n胶核nD-(D)
③胶粒状态[m(D- SO3Na)?n(D- SO3-)]n-
④胶粒状态[(nD-)mNa+](n-m)-
以分子聚集体为胶核，吸附多个染料阴离子形成胶粒，在胶粒外表吸附成离子而形成胶团。
不同状态的染料在染浴中保持一定的平衡关系：
Ⅰ：溶解（单分子溶解态）
Ⅱ：分散剂胶束中溶解
Ⅲ：染料聚集体
Ⅳ：染料晶体
2 聚集的吸收光谱测定法
①聚集程度－用聚集数来表示，聚集数是染料胶束或胶团中染料分子（离子）的数目。
②测定方法－扩散、电导或吸收光谱等。
3 影响染料聚集的因素
①染料结构－分子量、分子结构、分子同平面性；水溶性基团的数量与分布、分子空间位阻。
②染液浓度－C染↑，聚集倾向↑；
③温度－T↑，聚集倾向↓（聚集为一放热反应）；非离子染料…
④中性电解质及其它助剂－…；
⑤染色助剂－尿素等助剂削弱染料分子间作用力，使聚集倾向↓；表面活性剂…
⑥pH－
2-4 纤维在溶液中的电化学性质现象
1 纤维吸湿膨化的发生
纤维在水溶液中，水分子进入无定型区，削弱了无定型区分子间的相互作用力，纤维发生了溶胀，直径变粗，微隙增大。从宏观上看，纤维吸湿膨化后，纤维微隙增加；从微观上看，纤维吸湿膨化后，纤维无定型区增加。
2 纤维的微隙与染色
直径－ 纤维素：棉＞丝光棉＞粘胶，影响染色速度； 容积－ 纤维素：粘胶＞丝光棉＞棉，影响上染率。 微隙－ 羊毛吸湿前6?，吸湿后40 ?；粘胶吸湿前5 ?，吸湿后20～30 ?。偶氮染料长15～30 ?，宽10～15 ?。不经吸湿膨化，纤维上染很困难！
3 所有纺织纤维在中性水溶液中表面均带负电荷
不同纤维的带电情况（pH7）－ …（P25 表2-1） ε小，负电；ε大，正电；ε纺纤＜ε水。
一 纤维表面的双电层
漫散双电层－ 吸附层、扩散层
ψ：界面附近溶液对溶液内部的电位差，kx e -=οψψ
动电层电位：纤维在溶液中相对滑移界面对溶液内部的电位差zeta potential 。
①由于双电层电位测定困难，往往测定其zeta电位；
②zeta电位并不能完全代表纤维表面的带电情况。（P25第一段）
二影响zeta电位因素（P26 图2-10、2-11）
1 pH
普通纤维：pH↑，-COOH离解↑，zeta电位绝对值↑；pH↑↑，异电离子进入紧密层↑↑，zeta电位绝对值↗→↘；
二性纤维：当pH＞PI，pH↑，zeta电位↑；当pH＜PI，纤维带正电，pH↑，zeta电位↓；当pH＝PI，纤维不带电。
2 电解质
C盐很低时：zeta电位↑（可能因为水合钠离子体积大，而不易吸附，而Cl- 被优先吸附所致）；
C 盐 较高时：C 盐↑，zeta 电位↓。 不同电解质阳离子具有不同的电荷数和水合性，因此具有不同的促染效果！（P26 图2-11）
三 zeta 电位与染色
P27图2-12、2-13、2-14
2-5 染色热力学基础
一 亲和力和直接性
1 化学位
在恒温恒压时，由于物质浓度微小变化而引起的Gibbs 自由焓变化的偏导数，即为化学位
μ=（i
n G ??）T,P ,j n 染料在纤维上和在溶液中的化学位分别表示为：
μf =（f i f
n G ??）T,P ,j n μs =（s i
s n G ??）T,P ,j n 化学位与染色：μs 越大，染料舍染液而被纤维吸附的倾向越大；系统中μf 越大，染料舍纤维而发生解吸倾向越大。
由此可知：标准化学位…
（P28 倒数第三段）
2 染色亲和力
在染色过程中，染料在染浴及纤维上的化学位随染料的分配过程而变化：初始染色μs ＞μf ，V 吸＞V 解；平衡时μs =μf ，V 吸= V 解。
在压力不变时，其对应的化学位：
μf =μf °+RTlna f μs =μs °+RTlna s
染色达到平衡时，μs =μf
则：μs °+ RTlna s =μf °+ RTlna f
得：-Δμo = - (μf °-μs °)=RTln s f
a a
① 亲和力定义－ 在标准状况下，染液中染料标准化学位和纤维上的染料标准化学位之差的负值，又称标准亲和力；单位：kJ/mol ；
② 物理意义－ 在标准状况下，1 mol 染料由染浴转移到纤维上所引起的染色体系自由能的变化。其大小标志着这种转移趋势的强弱。在一定的T 、P 条件下，亲和力为一定值，与其它因素无关。
3 直接性
概念－ 染料舍染液而上染纤维的性质，通常用平衡上染百分率表示：
[D]f /[D]s ×100%
① 亲和力具有严格的热力学概念，在指定的纤维上，亲和力是T 、P 的函数，是染料的属性，与其它条件无关。
② 直接性表示在一定的条件下染料的上染性能，受到T 、P 、浴比、pH 、t 、C 染、C 盐、助剂等多种因素的影响。
二 吸附等温线及其意义
含义：在恒定温度下，上染达到平衡时，纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系线。
意义：
① 表示染色系统达到平衡时染料的分配情况，由此可以对其吸附性质进行分析，推测染料-纤维结合情况；
②以染料吸附等温线为依据，对纤维上染料状态作一定假设以解决活度处理问题，从而进行亲和力等计算。
主要有三种形式：
1能斯特（Nernst）吸附
①吸附特点－分配型吸附
②数学表达式－[D]f =K[D]s
③特点－
a 视染料为溶质，纤维为溶剂；假设活度系数为1；
b 染色时，染料受纤维内染料可及度的制约；
c 适用于…染色系统。
④亲和力计算公式－-Δμ°= RTln[D]f / [D]s
2 朗格缪尔吸附（Langmuir）
①吸附特点－单分子层定位吸附
②数学表达式－它属于一种系统的化学吸附，其数学表达式建立在三个假设基础上：
a. 吸附发生在固定染座上；
b. 单分子层吸附，吸附后互不干扰；
c. 染座占满不再吸附，此时[D]f 称为[S]f 。
吸附速率： Va=K 1[D]s([S]f - [D]f )
解吸速率： Vd=K 2[D]f
平衡时： Va=Vd
[D]f =
s f s D K S ][1][K[D]+ f S f S s D K f D ][1][][1][1
+=
K=K 1/K 2
分析Langmuir 吸附过程…
吸附平衡常数、染色饱和值的计算…
③ 特点
a. 染料-纤维以静电引力上染，以离子键结合的染色体系适用，有明显的[S]f 值；
b. 适用于…
④ 亲和力计算
染料H 2D 对纤维的亲和力-Δμ°为：
亲和力表达式推导：…
-Δμ°=RTln[++
-H H θθ1]2[---221D D θθ]-RTln[H+]s 2 [D -2]s
3 弗洛德里希吸附（Freandlich ）
① 吸附特点－ 无定位的多分子层吸附
② 数学表达－
[D]f =K[D] s n （0 lg[D]f =lgK+nlg[D]s 吸附平衡常数、经验常数的计算… ③ 特点－ a 、非定位系统吸附，染料－纤维作用力以范力、氢键为主的染色体系；染液中有电解质存在的情况。 b 、适用于… ④ 亲和力计算 亲和力表达式推导：… -Δμ°=RTln 1222][][+-+V f D Na f -RTln[Na +]s 2[D -2]s ； 上式经适当变形和假设，即为典型的Freandlich 吸附等温线表达式。 三 染色热和染色熵 1 染色热 ΔH ° 染色热的产生：… 定义 － 即染料与纤维的反应热，是无限小量的染料在标准状况下，从染液向纤维转移时每摩尔染料转移所放出或吸收的热量。 -ΔH °=n H ?? ① ΔH °标志着染料上染过程中各分子间力作用所引 起的能量综合变化； ② ΔH °可视为染料-纤维之间结合生成热的总和； ③ 就绝大多数情况而论，ΔH °<0，因而上染是一个放热过程；它意味着上染达到平衡后，升高温度，染料在溶液中分配更加容易，而导致上染率↓。 染色热与亲和力（对Gibbs-Helmholtz 方程定积分） ΔH °=()()p o T T ?????????1μ o H ????? ??-2111T T =2211T T o o μμ?-? P33 最后一段！ 2 染色熵ΔS ° 定义－ 染料从染液上染纤维的过程中，染色体系混乱程度变化。即无限少的染料由… 染色熵的产生：… 染色熵为染料熵变和水熵变的加合，与染色体系相关！ ΔS °为正值时，升温有利于亲和力和上染率的提高！ ΔH °、Δμ°关系如下： -Δμ°= T ΔS °-ΔH ° （麦克司韦方程，亲和力是染色热和染色熵作用的总结果）。该式表明：… ① 上染过程中染料分子混乱度降低，即ΔS °＜0。 ΔS °的负值越大，…；ΔH °的负值越大，…。 ② 由 -Δμ°=RTln as af 有：ln as af =R S ο?-RT H ο ? 如果ΔH °＜0且为恒值：T ↓，as af ↑，（上染率↑）； 四 染料分子间力的作用力 1 分子间力 染料的聚集、溶解、吸附解吸都有各种分子（或离子）间力起作用－ 库仑力、范力、氢键、配价等。 ① 库仑力 2..r q q f ε= f 反比r 2远距离力。 分子量大小、水溶性基团位置影响分子间聚集倾向； 中性电解质加入使溶液中离子强度增加，使聚集增加。 eg ：… ② 范得华引力－ 偶极、诱导偶极、色散 偶极间力：极性分子-极性分子 0～2 kCal/mol 偶极-诱导偶极力：极性-非极性 0～0.5 kCal/mol 色散力 非极性分子间 0.2～2 kCal/mol 注1：f 反比r 6，近距离力（?）；能量远低于共价键；升温不利于范德华力结合； 注2：范德华力无饱和性，染料与纤维只要接近到一定距离，有多少染料就能够吸附多少染料。 注3：染料和纤维之间的范德华力大小取决于分子的结构和形态，并和它们的接触面积及分子间的距离有关。染料的分子量越大、共轭系统越长、分子呈直线长链形、同平面性好，并与纤维的分子结构相适宜，则范德华力一般较大。范德华力在各种纤维的各类染料染色时都是存在的，但它作用的重要性却各不相同。 ③氢键－ 氢键是一种定向性较强的分子间引力，它是由两个电负性较强的原子通过氢原子而形成的结合。 P型：取代基有未共用电子对，作用力2～8 kCal/mol π型：共轭系统的π电子与H之间作用：1～1.5 kCal/mol 注：氢键键合的广泛性；氢键的重要意义。 ④电荷转移力（疏水结合） 孤对电子供电体（包括π电子供体）与?（卤素化合物）或π受电体（π轨道）间的结合 作用力源自于水的结构熵的变化。这种由于熵的变化而导致的染料上染纤维并固色称为疏水结合。在一般的染色中，疏水结合并不是染料与纤维结合的主要因素，但是在疏水性纤维用疏水性染料染色时，疏水结合可能起重要作用。 eg：分散染料/聚酯纤维染色体系 ⑤共价键 ⑥配位键 上述不同性质的结合力往往是同时存在的，但随纤维－染料系统的不同，它们的重要性也各不相同。 2 上染过程中的分子间作用 ①分子间力对染色体系作用－水、染料、纤维、助剂； ② 染料与纤维的结合。 [例1] 试计算分散染料桃红2B 对聚酯纤维的亲和力，在120℃下达到平衡状态时染料在纤维上的浓度为197.9mmol/Kg 纤维,在水溶液中为0.615mmol/L 。（附：R=1.987Cal/mol.K ） 解：已知[D]f=197.9mmol/Kg 纤维； [D]s =0.615mmol/l T=120℃=120+273=393（K ） 由于涤纶用分散染料染色符合能斯特分配定律： ∴亲和力计算可用公式 代入已知值得： [例2] 在60℃与80℃下，用直接红10B 对棉纤维进行染色至平衡状态。染浴中加入一定量的电解质。经实验测得，染浴中染料平衡浓度为：60℃时为0.0004×10-3mol/l ，80℃时为0.0019×10-3mol/l ，试确定染色热。（附：R=1.987cal/mol ?K ；lg0.0004×10-3=-6.3979；lg0.0019×10-3=-5.7212） 解：当系统中有电解质存在时，忽略其它离子浓度影响，染料在染浴中活度系数可忽略不计，染料在纤维内的活度表现为染料浓度的函数，亲和力可表示为： -Δμ= =RT （ln[D]f/[D]S ） 由-Δμ°、ΔH °、T 关系式： s f o D D RT ][][ln =?-μmol Kcol o 49.4615 .09.197lg 303.2393987.1=???=?-μ)11()][][ln ][][ln (21222111T T T D D RT T D D RT H S f S f -+-=?οο)11()][][ln (2121T T D D R S S -=)()][][ln (121212T T T T D D R S S ?-=)333353333353()1019104lg(987.1303.277?-???=?--οH )333353333353()1019104lg(987.1303.27 7?-???=?--οH mol Kcol 2.18117549 206767.0987.1303.2-=-??=)11()(212211T T T T H -?-?=?οοομμ 2-6 染色动力学基础 一 扩散现象和菲克（Fick ）扩散定律 扩散过程… 扩散的统计学意义… 染料的扩散性能决定于染料和纤维的性质，并随T 、C 等外界条件变化而变化。 （一）Fick 第一定律（稳态扩散） 按扩散过程中扩散介质的浓度梯度变化可将扩散分为稳态扩散和非稳态扩散两类。 1 稳态和非稳态扩散－ 在扩散过程中，如果扩散介质中各点浓度不变，那么这种扩散叫稳态扩散；… 2 扩散通量Fx （扩散速率）－ 单位时间内通过单位面积的染料数量（g/cm 2·s ）； 3 浓度梯度－ 在扩散方向上，单位距离内染料的浓度变化(g/cm 4)； 4 扩散系数D － 在单位时间内，浓度梯度为1g/cm 4时扩散经过单位面积的染料量（cm 2/s ）；用以衡量染料在纤维中的扩散性能。 稳态扩散过程可用Fick 第一定律来表示： F x =-D x c ?? 或 dt dc =AFx=-AD x c ?? 可见：扩散速度… （二）菲克第二定律（非稳态扩散） 非稳态扩散－ 上染过程中纤维上各点的染料浓度是随时间不断变化的，即D 是X 和C 的函数。 Fick 第二定律扩散定律 22x c D t c ??=?? 或 ?? ? ??????=??x c D x t c ① 对于x 、y 、z 三维空间体积内扩散 ???? ????+??+??=??222222z c y c x c D t c …. Ｄ为定值 ??? ??????+??? ? ??????+??? ??????=??z c D z y c D y x c D x t c …. Ｄ为变量 对“无限长”、各项同性的圆柱形纤维，上式可进一步简化化为： 22r c D t c ??=?? 或 ?? ? ??????=??r c D r t c ② 扩散系数计算方法 a 从浓度分布求D － c 、r 、t 关系求D ； b 从上染速率求D ，但必须做积分边界条件的处理。 二 从上染速率求扩散系数 （一）无限染浴（扩散系数为常数） 假设－ 染浴中c 不变的条件，即D 与c 无关；厚度为l 、各向同性的片状试样、四周边扩散忽略不计。 第一章绪论 1 染色产品的质量指标包括哪些内容？举例说明影响染色物质量的因素。 2 何谓湿牢度和日晒牢度？哪些因素影响染色物质的色牢度？ 第二章染色基本理论 1 什么叫染色？染色过程包括哪几个阶段？每个阶段的意义是什么？ 2 染色术语解释：上染百分率、平衡上染百分率、上染平衡、吸附等温线、染色速率曲线、纤维的Zeta电位、染色亲和力（-Δμ°）、染色热（-ΔH°）、染色熵（-ΔS°）、扩散系数（D）、表观扩散系数（DA）、平均扩散系数（D）、半染时间（t1/2）、扩散边界层、扩散活化能、有限染浴和无限染浴、稳态扩散和非稳态扩散、孔道扩散模型、自由体积扩散模型、疏水结合、偶极（力）结合、染色纤维二色性、当量吸附、超当量吸附、分配系数（K）、纤维染色饱和值、分散染料的加和性和提升率、还原染料的隐色体电位和半还原时间、干缸还原、全浴还原、染料的移染、染料的泳移、染料配伍值（K）。 3 纤维的物理结构与染色有什么关系？纤维的吸湿膨化在染色中有什么意义？哪些工艺因素影响纤维的膨化？ 4 染液的胶体性质对上染有何影响？影响染料聚集有哪些因素？ 5 说明直接染料对粘胶纤维染色时，中性电解质应用在染色中的原因。 6 染料与纤维间的主要依靠哪些作用力？各种结合力有什么特点？ 7 什么叫纤维的Zeta电位？Zeta电位与染色有何关系？如何克服Zeta电位对染色的影响？ 8 染料的吸附等温线有哪些主要类型？并写出其相应的吸附方程式。各类型吸附等温线有何特点？符合哪类纤维和染料的染色？试说明吸附等温线的测定和绘制。 9 什么叫染色亲和力（-Δμ°）？染色热（-ΔH°）？染色熵（-ΔS°）？三者间的关系如何？不同吸附类型的亲和力计算公式有何不同？ 10 染料在纤维中扩散与染色效果有什么关系？影响扩散速率的因素有哪些？染料的扩散活化能对扩散有什么影响？ 11 染料的上染百分率曲线和上染速率曲线有何不同？与染色关系如何？ 12 写出Fick第一定律和第二定律的扩散方程式并说明它们的物理意义。 13 何谓无限染浴非稳态扩散和有限染浴非稳态扩散？实际生产符合哪一种扩散？ 14 试从染料的扩散速率、扩散活化能以及平衡吸附等方面说明温度对上染的影响。 15 试从纤维的Zeta电位、扩散活化能以及平衡吸附等方面说明食盐对上染的影响。 16 何谓匀染？说明提高染色品的匀染途径。 17*阐述纤维在生长（或合成）、纺丝（或纺纱）、织造以及去杂（如脱胶、煮练）等过程中，纤维理化性质的变化对染色性能的影响。 棉织物分类一 2 1、了解棉织物的特点及洗涤护理； 2、熟悉棉织物的类别； 3、熟悉常见棉织物的规格及应用。 重点：棉织物的类别 难点：棉织物的规格 讲授 棉织物分类一 一、定义：棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的织品。 二、棉织物的特点 三、洗涤方法 四、棉织物的分类 1、按织物组织分 （1）平纹布 （2）斜纹布 （3）缎纹布 2.按印染整理加工分 （1）漂白布 （2）染色棉布 （3）印染棉布 3、棉织物常见品种：平布、府绸、麻纱、斜纹布、卡其、哔叽、华达呢、横贡缎、灯心绒、绒布 1、棉织物的分类？ 2、说说平布、府绸的特点。 【新课引入】 请大家说说棉织物的面料有哪些？ 【新课讲授】 棉织物分类一 一、定义：棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的织品。 二、棉织物的特点 ?（1)具有良好的吸湿性和透气性，穿着舒适； ?（2)手感柔软，光泽柔和、质朴； ?（3)保暖性好，服用性能优良； ?（4)染色性好，色泽鲜艳，色谱齐全，但色牢度不够好； ?（5）耐碱不耐酸，浓碱处理可使织物中纤维截面变圆，从而提高织物的光 泽，即丝光作用 ?（6）耐光性较好，但长时间曝晒会引起褪色和强力下降； ?（7）弹性较差，易产生皱褶且折痕不易回复； ?（8）纯绵织物易发霉、变质，但抗虫蛀。 三、洗涤方法 ?1、棉织物的耐碱性强，不耐酸，抗高温性好，可用各种洗涤剂，但尽量不 要用洗衣粉，最好用透明皂或皂粉，皂膏。先用温水将洗涤涤化开，等冷却后再将衣物放入浸泡。不宜氯漂； ?2、有色衣物洗涤前，可放在水中浸泡几分钟，但不宜过久，以免颜色受到 破坏。 ?3、白色衣物可用碱性较强的洗涤剂高温洗涤，起漂白作用； 第二章课程的基本理论 第一节课程的概念 一、课程的词源学分析 （一）中国课程的词源 唐朝孔颖达在《五经正义》里为《诗经·小雅·巧言》中“奕奕寝庙，君子作之”一句注疏：“维护课程，必君子监之，乃依法制。” 宋朝朱熹在《朱子全书·论学》中频频提及“课程”，如：“宽着期限，紧着课程”“小立课程，大作功夫”等。 中国古代课程大多指“学程”，即学业及其进程。 （二）西方课程的词源 英国斯宾塞在1859年发表的一篇著名文章《什么知识最有价值》中最早提出“curriculum”(课程)一词，意指“教学内容的系统组织”。 Curriculum是从拉丁语currere派生而来的，意为跑道，奔跑。 二、几种经典的课程定义 1.课程即教学科目 持这种观点的人认为，课程是指“实现各级各类学校培养目标而规定的全部教学科目及这些科目在教学计划中的地位和开设的总称”。 《中国大百科全书》：“课程有广义、狭义两种。广义指所有学科（教学科目）的总和。或指学生在教师指导下各种活动的总和。狭义指一门学科。” 王道俊、王汉澜：“课程有广义和狭义之分，广义指为了实现学校培养目标而规定的所有学科（即教学科目）的总和，或指学生在教师指导下各种活动的总和。狭义指一门学科”。 2.课程即学习经验 这种课程定义把课程视为学生在教师指导下所获得的经验或体验，以及学生自发获得的经验或体验。 卡斯威尔和坎倍尔：“课程是儿童在教师指导下获得的所有经验。” 靳玉乐：课程是"学生通过学校教育环境获得的旨在促进其身心发展的教育性经验"。 3.课程即社会文化的再生产 这种定义认为社会文化中的课程应该是社会文化的反映。学校教育的职责是再生产对下一代有用的知识、技能。这种定义的基本假设是：个体是社会的产物、教育就是要使个体社会化。课程应该反映社会需要，以便使学生能够适应社会。这种课程的实质在于使学生顺应现存的社会结构，强调把课程的重点从教材、学生转向社会。鲍尔斯、金蒂斯：《资本主义美国的教育》、《美国:经济生活与教育改革》 布迪厄的《教育、社会和文化的再生产》 4.课程即社会改造 这种课程定义是一种激进的定义。按照这种定义，课程不是要使学生适应或顺从社会文化，而是要帮助学生摆脱现存社会制度的束缚。提出“学校要敢于建立一种新的社会秩序”的口号。按这种定义，课程的重点应该放在当代社会的问题、社会的主要弊端、学生应关心、参与社会活动，形成从事社会规划和社会行动的能力。 弗雷尔：批评资本主义的学校课程已经成了一种维护社会现状的工具，使人民大众甘心处于从属地位，或认为自己无能。他主张课程应该使学生摆脱盲目依从的状态， 染整工艺实验报告 实验题目：棉织物前处理及染色实验 系别：轻化工程系 班级：轻化工程 指导教师： 学生姓名： 同组同学： 实验日期： 实验成绩： 实验一棉织物前处理及染色实验 实验目的 掌握涤／棉混纺织物退煮漂一浴法的工艺，棉织物和纱线的丝光方法，直接染料染色的一般方法。 文献综述 一、前处理 纺织产品染整加工中的前处理包括：烧毛、退浆、精练、漂白工序。主要目的是去除各种杂质，提高织物的白度和吸水性以满足后续染整加工的需要。但棉及棉型织物的前处理也包括一些以改善织物品质为目的的过程，如丝光，热定型等。 简化工序，缩短工艺流程，节约生产成本和减少污染是人们愈来愈感兴趣的课题。近年来，国内印染界在棉织物的短流程加工工艺以及冷轧堆加工工艺研究上取得了很大进展，如棉织物碱氧一浴冷轧堆工艺和活性染料冷轧堆染色工艺等;棉织物前处理和染色合一的工艺也有一定量的研究，但使用的染料多是直接，硫化和还原染料，而活性染料未见报道。 棉织物前处理和活性染料染色一浴一步冷轧堆这种合二为一的工艺有很多影响因素要考虑，既要考虑织物上的人为杂质和天然杂质的去除，又要考虑处理液中各染化料之间的相容性，如活性染料是否耐强碱水解和双氧水破坏以及活性染料的某些结构是否对双氧水分解有催化作用等。 二、基本原理 成熟的棉纤维中含有果胶蜡质、蛋白质、灰分、木质素及色素等天然杂质，itd纯棉织物除此之外，还含有大量的人为杂质，如浆料、油污及其他杂质等。这些杂质的存在严重影响棉织物的染整加工，一般在染色加工前去除。 从上述杂质的结构及去除的原理分析，烧碱在高温时借助于表面活性剂，能将淀粉等浆料溶胀，使其变成溶胶状物质，从织物上脱落;再之，它又能使果胶质与纤维素相连的醋键水解断裂，同时也能打断它们的分子链，对蛋白质分子，碱促使其酰胺键断裂而溶解，脂肪物质则与碱发生皂化而榕解，高级脂肪醇及其他物质可借助于表面活性剂去除。若将保险粉、还原剂和碱同浴，也有利子棉籽 第二章切片与染色（随堂测试） 1.一种工件是由棱长为3厘米的立方体钢材加工而来。加工步骤就是在钢材上打洞，竖直方向上在钢材正中心打穿一个1平方厘米的洞，左右方向上也在正中心打穿一个1平方厘米的洞，前后方向上打穿一个2平方厘米的洞，工件形状如下图。请问这个工件的体积是多少立方厘米？表面积是多少平方厘米？ 2.在一个棱长为5的立方体上打洞，每个面都打穿一个倒“L”形后，形成了如下图的立体图形。请问这个立体图形的体积是多少？ 3.将长为5，宽为3，高为1的长方体木块的表面涂上漆，再切成15块棱长为1的小正方体，则三个面涂漆的小正方体有块。 4.将一个表面涂有红色的长方体分割成若干个棱长为1厘米的小正方体，其中一面都没有红色的小正方体只有3个，求原来长方体的表面积是多少平方厘米？ 5.有125个棱长为1厘米的小正方体，其中62个为白色，63个为黑色。现将它们拼成一个大正方体，在大正方体的表面上，白色部分的面积最多是平方厘米。 *6.有一个棱长为5cm的正方体木块，从它的每个面看都有一个完全穿透的孔（如下图），求这个立体图形的表面积。 *7.在一个棱长为5的立方体上打洞，每个面都打穿一个倒“L”形后，形成了如下图的立体图形。请问这个立体图形的表面积是多少？ 【参考答案】 1.68 2.76 3.8 4.78 5.114 *6. 208 *7. 216 ?知识点睛 1.切片法 切片法常常用来解决被挖孔的立体图形体积问题。其思想是有序思考，由上到下，化整为零，化立体为平面。方法是把每层的小立体方块相加即为总体积。 2.标数法 标数法是把三视图乘2加凹槽的思想方法升级转化，数出通过此方向穿过（看见）多少个面，在三视图上的各个小格中记录标数，再相加乘2即为表面积。 对于三视图对称的图形，标出一个面求和乘6即可。 ?精讲精练 【板块一】体积切片表面积标数 经典例题1 下列立体图形都是由一些棱长为1的小立方体粘合而成的，求它们的体积：（1）一个3×3×3的立方体，所有面的中心正方形被打通，如图： 第二章染色基本理论 2-1概况 染色理论的研究内容： 1 染色热力学即染料能否对纤维上染； 2 上染可能达到的程度（染色平衡）； 3 染色动力学即染料上染纤维的快慢(上染速率)。 具体包括：染料浓度、浴比、温度、pH、电解质、染色助剂以及染色设备等对平衡上染程度及上染速率的影响。 通过染色理论的研究，对于合理选用染料及助剂、提高染料利用率、提高上染速率、改善匀染性、降低染色成本、减少废水的排放等染色工艺的制定以及设计制造生产效率高的染色设备具有重要指导意义。 2-2 染料的上染过程及特点 上染过程－是指染料舍染液(或其他介质)而向纤维转移并将纤维染透的过程。 上染过程和通常所指的染色过程不尽相同… eg：酸性染料、直接染料、活性染料、还原染料、活性染料… 一上染过程及特点 1 染料从染液向纤维表面扩散 2 染料在边界层中的扩散 3 染料吸附在纤维表面 纤维对染料分子的吸附主要是通过物理吸附及化学吸附等来完成的。 吸附速率受纤维表面的电荷性质、染料的分子结构及所带电荷、染料的溶解性质、亲和性以及染料分子在扩散边界层中的扩散速率等因素的影响。 染液与被染物相对运动的重要性… 扩散模型…吸附模型… 4 纤维表面的染料向纤维内部扩散直至平衡并结合 染料与纤维结合：染料的聚集、吸附、物理结合、化学结合… ＊染料的吸附与解吸 ①两个过程同时进行，不同染色阶段，二者程度不一； ②多数染色过程就是一个上染过程，而有些上染过程后还需经过一些化学处理，染色过程才能完毕；而另一些在上染过程中同时发生与纤维的化学反应。 上染的各个阶段均是可逆的！ [D]f,t / [D]s,t= k吸/ k解= K E = K / (K+L) K为直接性；L为染色浴比；E为平衡上染百分率 浴比L对染料上染百分率具有重要意义！ 纯棉织物染整工艺流程 纯棉织物染整工艺流程的选择,主要是根据织物的品种、规格、成品要求等，可分为练漂、染色、印花、整理等。 1. 练漂 天然纤维都含有杂质，在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等，这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行,也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用,除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能,以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。 纯棉织物练漂加工的主要过程有:原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。 1) 原布准备： 原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量,发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等,后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10％左右。原布检验后,必须将原布分批、分箱,并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号,以便于管理。为了确保连续成批的加工,必须将原布加以缝接。 2）烧毛: 烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面,这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧,而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛,又不操作织物的目的。 3）退浆： 纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能,还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗,故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法,将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解,在水中溶解度增大,经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大,很少单独使用,常与酶退浆、碱退浆联合使用。 4）煮练： 第一章染色基本知识 1. 什么叫染色？它的目的和要求是什么？ 2. 物体为什么会有颜色？物体具有颜色的基本条件是什么？ 3. 什么叫染色牢度？常见的染色牢度有哪些？ 4. 什么叫浸染？什么叫轧染？各适用于何种织物的染色？ 第二章染色基本理论 TOP 1. 亲和力和直接性有何不同？ 2. 酸性染料染羊毛或聚酰胺纤维有无饱和值？用什么法其求出它？ 3. 何谓平衡吸附等温线？它分为哪几种类型？有何特点，方程式如何？ 4. 什么叫上染？上染过程分哪几个阶段？它和染色过程是否相同？ 5. 什么叫上染百分率？平衡上染百分率？它们在上染速率曲线上各有何特征？ 6. 染料在纤维中的扩散与染色效果有什么关系？影响扩散速率的因素有哪些？染料的扩散活 化能大小对扩散有什么影响？ 7. 试从染料的扩散速率、扩散活化能以及平衡吸附等方面说明温度对上染的影响。 8. 什么扩散边界层？染色时染液的流动对其有何影响？ 9. 染料在水溶液中有几种存在形式？染色时染料是以何种形式上染色？ 10. 浓度、温度及中性电解质对染料在溶液中的聚集有何影响？ 11. 在一般上染过程中，△H0和△S0为何是负值？根据△H0、△S0和T的关系式，讨论染色温 度T对平衡上染百分率的影响？ 12. 试说明某些酸性染料上染蛋白质纤维时，△S0为正值，即整个染色体系混乱度增加的原 因。 13. 什么叫稳态扩散、非稳态扩散？写出对应的Fick扩散方程式及其物理意义。 14. 什么叫无限染浴、有限染浴？它们在染色过程中各有何特点？ 15. 什么叫半染时间？在不同的染色条件下，其变化和哪些因素有关？ 16. 何谓孔道扩散模型和自由体积扩散模型？根据其基本理论简述纤维微结构的差异对染料扩 散速率的影响。 17. 什么叫初染率、移染性？染料的标准亲和力及染料的扩散性能对其有何影响？ 18. 为获得满意的染色效果，一般可通过哪些工艺条件来控制染料的上染速率。 19. 什么叫泳移、半匀染时间？ 第三章直接染料的染色 TOP 1. 直接染料染色时加入中性电解质的作用是什么？说明其作用原理。 2. 直接染料分为哪几个类型？各类有何特点？分别用什么方法来控制上染过程以纠正染色不 匀的现象。 3. 直接染料为何须进行后处理，常用的固色剂及其固色原理如何？ 棉织物染色三种常见方法 棉织物是染整加工常见的面料。常采用：直接染料、活性染料以及硫化染料的染色加工方法。 一、棉织物直接染料染色 特性： 1、直接染料是一类能在中性染浴中，直接上染纤维素纤维的水溶性染料。 2、直接染料色谱齐全，应用方便、价格低廉、耐洗牢度不好，日晒牢度欠佳。常需要采用固色剂处理。 性能和方法： 1、染色性能： 1.1 直接染料都溶于水,溶解度随温度的升高而显著增大。 1.2 直接染料染色中经常使用的促染剂为食盐和元明粉。选用元明粉作促染剂能得到较鲜艳的色泽。 1.3 直接染料不耐硬水，必须采用软水染色。 2、染色方法 2.1 一般在普通绳状染色机上进行，染色浴比为1:15-30浅色的浴比要比深色的大些。 2.2 染色温度一般采用近沸点染色,以获得良好的移染性，（所谓移染是指染料从纤维上浓度高地方向浓度低的地方扩散）以及良好的色光和牢度。染色一般由常温开始（深色的可由60℃-80℃开始）。 3、直接染料的固色处理 1、利用阳离子固色剂，以固色剂Y 和固色剂M处理，来提高其牢度。棉针织物活性染料染色 二、棉织物活性染料染色 特性： 1、活性染料能溶于水，分子结构中含有活性基因，在一定条件下，能与纤维素纤维上的羟基，发生共价键结合。 2、活性染料具有色泽鲜艳，湿处理牢度和摩擦牢度较好，匀染性好，色谱较齐，应用方便，耐晒牢度较好。 影响活性染料染色的主要因素： 1、亲和力的影响 1.1 在使用亲和力很大的染料进行染色时,具有比较高的上染百分率,有利于提高染料的利用率,但必须加强洗涤,否则会影响染色物的水洗和摩擦牢度. 2、浴比的影响 2.1 活性染料染色时，在不影响匀染的条件下，应尽量减少浴比，这一方面提高了固色率，同时也减少活性染料在染浴中的水解。 3、温度的影响 3.1 K型活性染料，就有必要在较高温度下染色。 X型活性染料，随着温度的升高，可促进染料的水解，则不能在高温 第二章基本的管理理论 【教学目标】了解中西方早期的管理实践及思想；理解从管理实践及思想演变为管理理论的过程；掌握各种管理理论在现代管理实践中的借鉴意义；西方管理思想的萌芽阶段；古典管理理论阶段：科学管理理论、组织管理理论、霍桑实验；中国现代管理的发展趋势；国外现代管理的发展趋势。 【教学重、难点】霍桑实验；决策理论学派；系统管理理论学派；经验与案例学派；管理过程学派。X理论、Y理论、Z理论 【教学时数】 6学时 【教学方法】课堂讲授 【导入新课】自从有了人类社会，就有了早期的管理实践活动，长期的实践活动，便在一些人头脑中形成不同的管理思想，而众多管理思想经过总结、提炼并系统化为管理理论。在古典管理理论中著名的代表人物有泰罗、法约尔、韦伯等。 【教学内容】 第一节西方早期的管理思想及 管理理论的萌芽 一、西方管理理论的萌芽 （一）詹姆斯·斯图亚特：首次提出劳动分工的概念，认为工人因从事重复而更灵巧的工作，从而提高劳动生产率。 附：劳动生产率：劳动生产率是指劳动者在一定时期内创造的劳动成果与其相适应的劳动消耗量的比值。劳动生产率水平可以用同一劳动在单位时间内生产某种产品的数量来表示，单位时间内生产的产品数量越多，劳动生产率就越高；也可以用生产单位产品所耗费的劳动时间来表示，生产单位产品所需要的劳动时间越少，劳动生产率就越高。 （二）亚当·斯密(Adam Smith) ——《国富论》 1.第一次阐述了劳动分工理论，后来成为管理学的一条基本原则。 2.“经济人”的观点。即人在经济活动中追求个人利益，社会上每个人的利益总是受到他们利益的制约，各人都需要兼顾到他人的利益，由此而产生共同利益，进而形成总的社会利益。 3.一国财富的取决于： （1）该国从事有用劳动的居民占人口的比重；（2）这些人的劳动熟练程度、劳动技巧、判断力高低。 例：亚当·斯密时代，欧洲一制针厂做劳动分工实验。每人做全部工序，平均每人每天完成200根；采用分工协作方式，每人每天完成48000根——提高工效240倍。 1.劳动分工与专业化的概念 在管理学上是两个相同的概念，指把组织的任务分解成若干更小的部分，个人专门从事某一部分的活动而不是全部活动的管理过程。 2.劳动分工与专业化的优点： 有利于发挥个人的灵巧性；有利用缩短时间；有利于降低培训成本；有利于使用专用设备；有利于完成复合目标 3.劳动分工与专业化分工的弊端： 分工会带来工作的单调；分工会阻碍内部员工的流动，降低其对组织变化的适应。 4.寻求平衡： 组织机构所需要解决的第一个问题就是全面衡量分工的利弊，决 棉织物化学改性及其染色工艺研究 2006-10-17 摘要：本文对棉织物利用纤维素纤维改性剂PECH-amine改善其染色性能进行了探讨。优化了棉织物利用PECH-amine改性的方法和改性工艺。确定了采用浸渍法和浸轧法进行棉织物改性的最佳工艺。 关键词：棉织物；化学改性；染色 前言 随着人们日益注重穿着健康和崇尚自然，棉纤维从众多的化学纤维中又重新确立了其重要地位。然而，棉通常用活性染料和直接染料染色，由于其上染率不够高而需要应用大量的电解质（1），根据染料结构、颜色的不同，用盐量一般为30~150g/L(2)。但大量电解质的使用会造成含有大量染料和盐的废水而严重污染环境。目前对印染废水中有机化合物的处理取得了很大的成就，但对染色过程中大量加入或生成的无机盐(如氯化钠、元明粉)还不能通过简单的物理化学及生化方法加以处理（3）。高含盐量的废水的排放将直接改变江湖河水的水质，破坏水的生态环境，其次盐分的高渗透性将导致江湖及印染厂周边的土质盐碱化，降低农作物的产量。因此，很久以来许多研究工作者一直致力于探求纤维的化学改性，以提高其染色性能。本文选用东华大学研制的纤维素改性剂PECH-amine对纤维进行改性，通过改性，能提高棉纤维对染料的上染率，达到实质上的竭染，实现染色废水中基本无盐无染料的清洁染色的目的（4）。 1 实验 1.1 实验材料 1.1.1 织物21×21，108×58丝光棉纱卡半制品（新乡印染厂提供）。 1.1.2 药品PECH-amine改性剂（东华大学提供）；烧碱为分析纯；染料（工业品） 1.1.3 仪器722型光栅分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；HH—S型恒温水浴（巩义市英峪仪器厂）；MSC—1多光源分光测色仪（日本须贺试验机株式会社）JA2003电子天平（上海精密仪器有限公司） 1.2 实验方法和步骤 浸渍法改性工艺过程：将织物浸入含有改性剂、烧碱的工作液中，在一定温度下浸渍一定时间后取出，然后水洗，自然凉干。 浸轧焙烘法改性工艺过程：织物在含有一定浓度的改性剂和烧碱的工作液中二浸二轧，轧余率为80%，在60~70℃下烘干，然后在规定温度下焙烘，水洗至中性，自然凉干。 室温堆置法：织物在含有一定浓度的改性剂和烧碱的工作液中二浸二轧，室温堆置24小时，取出水洗，自然凉干。 改性后染色：改性后染色工艺为50℃入染，升温至规定温度，染色40分钟取出水洗、（皂洗）、水洗。 1.3 实验测定 上染百分率：使用722型光栅分光光度计，在所选用染料的最大吸收波长处测定染色前后染液的吸光度，按下式计算： 上染百分率%=（1－×100 第二章切片与染色（习题） 1.要搭建如图所示的立体，需要个相同的小正方体。 2.有一个棱长为5cm的正方体木块，从它的每个面看都有一个穿透完全的孔（如下图），求这个立体图形的体积。 3.将如图所示的一个2×2×3的正方体的表面涂色， 请问：其中四面、三面被涂成红色的小正方体各有多少块？没有被涂色的小正方体有几块？ 4.将长、宽、高分别为30、20、10的长方体表面涂色，再将其切成棱长为1的小正方体，请问恰好有一面被染色的小立方体有多少块？ 5.一个1×2×6的长方体，将其表面涂成红色，并切成6个大小相同的小正方体，如图所示，那么其中四面、三面被涂成红色的小正方体各有多少块？ *6.图是由若干个小正方体组成的，阴影部分是空缺的通道，一直通到对面。问：这个立体图形表面积是多少？ *7.一个5×5×5的立方体，所有面的中心十字都被打通，如图，求这个立体图形的表面积是多少？ *8.将一个5×6×7正方体染成红色，请问： （1）恰好有一面被染色的小立方体有多少块？ （2）恰好有两面被染色的小立方体有几块？ （3）恰好有三面被染色的小立方体有几块？ *9.将一个表面积涂有红色的长方体分割成若干个棱长为1厘米的小正方体，其中一面都没有红色的小正方体只有5个，求原来长方体表面积是多少平方厘米？ *10.把一个棱长均为整数的长方体的表面都涂上红色，然后切割成棱长为1的小立方块，其中两面有红色的小立方块有40块，一面有红色的小立方块有66块，那么这个长方体的体积是多少？ 【参考答案】 1.95 2.92 3.8个四面，4个三面，0个无色 4.1744 5.4个四面，8个三面 *6.132 *7.216 *8.94、48、8 *9.104 棉织物活性染料低盐染色工艺设计 姓名：xxx 学号：xxxx 系部：xxxx 班级：xxxx 指导老师：xxx 目录 一、前言 二、棉织物的活性染料染色机理 三、活性染料的低盐染色的发展状况 四、低盐染色助剂 五、实验材料和仪器 六、染色工艺和处方 七、性能测定方法 八、结论 九、参考文献 一、前言 我国纺织行业年耗水量超过100亿吨，废水排放量占全国各行业的第六位。其中印染行业又是纺织行业中的废水排放大户，每天大约有400百万吨的废水排放，政府每年需花费大量的资金进行污水处理。推动节能减排政策是建设资源节约型、环境友好型社会的必要选择。印染行业的低盐染色促进了节能减排的实现。 随着活性染料染色的发展，所带来的废水排放问题也受到越来越多的关注。活性染料由于色泽鲜艳、湿牢度优异、使用方便、适用性强等优点发展很快，然而传统活性染料染色需加人大量盐，如元明粉和食盐．电解质盐的应用，虽然减少了染料本身的污染，但是高含盐量的印染废水很难降解，破坏生态环境。在传统的活性染料染棉工艺中，存在染料利用率低，用盐量大，染色废水处理负担重等一系列问题。并且会造成水源污染，使淡水盐化，破坏生态平衡，对水生物和土壤都有很大的危害，且污水中的可溶性盐的处理也较难。目前，对印染废水中有机化合物的处理取得了很大的成就，但对染色过程中大量加入或生成的无机盐还不能通过简单的物理化学及生化方法加以 处理。为了解决这些问题，近年来国内外大力研究如何减少盐用量，进行低盐或无盐染色，并已成为一个重要研究课题。除了开发新型染料、染色设备和应用新的染色助剂外，有必要在染色技术和生产控制方面进行改进．如选择对纤维亲和力高的活性染料，制定合适的低盐染色工艺，降低生产中的盐用量，并提高上染率和固色率，减少环境污染。 染整工艺原理（二）习题 一、染色理论部分 1.名词解释 染色亲和力染色熵染色热上染速率上染百分率匀染初染率菲克扩散定律吸附等温线移染泳移染色饱和值浴比稳态扩散非稳态扩散扩散活化能扩散边界层半染时间平衡吸附量带液率（轧余率） 2.染料的上染过程包括几个阶段？影响各个阶段的因素有哪些？ 3.染料的聚集性能受哪些因素的影响？ 4.测定染料在纤维内扩散系数的方法有哪些？试举例说明。 5.说明染色亲和力或平衡吸附量与染色温度的关系。 6.吸附等温线有几类？解释每种吸附等温线的物理意义，写出其物理关系式。 7.何谓孔道和自由体积扩散模型？比较它们的扩散特点，分析加快扩散的可能途径。8．说明染色温度对上染速率的影响。 二、直接染料染色 1．直接染料分几类？比较其染色性能。 2．何谓温度效应？实际染色时如何合理制定染色温度？ 3．何谓盐效应？说明直接染料染色时加入中性电介质的促染机理。 4．说明直接染料染色时阳离子固色剂的固色机理，目前常用的阳离子固色剂有哪些品种？5．写出直接染料浸染纤维素纤维的工艺过程及工艺条件。 6．分析直接染料在纤维素纤维上的结合状态。 三、还原染料染色 1．名词解释 隐色体浸染悬浮体轧染干缸还原全浴还原隐色体电位二色性常数半还原时间 2．还原染料的染色过程有哪几个基本步骤？ 3．影响还原染料还原速率的主要因素有哪些？ 4．还原染料有几种染色工艺？浸染的染色温度主要根据哪些因素决定？ 5．写出还原金黄GK、艳桃红R的还原反应历程，并比较它们的还原电位高低。 6．还原染料常有哪些不正常的还原现象产生，举例说明。 四、活性染料染色 1．写出卤代氮杂环（X、K、KE型）和β－羟基乙砜硫酸酯（KN型）活性染料与纤维素纤维的反应历程，指出决定速率的阶段，影响反应过程主要有哪些因素？ 2．活性染料染色主要有几种工艺？写出工艺过程和固色条件。 3．何谓固色率、固色速率和固色效率？影响固色效率的因素主要有哪些？ 4．写出卤代杂环和β－羟基乙砜硫酸酯活性染料的断键反应历程。 5．比较常见几类活性染料的酸、碱断键稳定性，提高断键稳定性的措施可能有哪些？ 五、酸性染料染色 1、说明强酸性浴酸性染料上染羊毛的过程，并解释电解质的作用。 2、比较匀染性酸性染料和耐缩绒性酸性染料上染羊毛纤维的机理，解释pH值对上染速率的影响。 3、比较酸性染料上染羊毛、蚕丝和锦纶的染色特点和工艺。 4、何谓配伍指数和竞染，拼色时应该按什么标准选用染料，配伍指数主要决定染料的哪些性质？ 六、阳离子染料染色 江阴职业技术学院 染色论文 课题：棉织物用活性染料染色 专业现代纺织技术（染整） 学生姓名徐银清 班组09染整 学号09050824 指导教师黄丽萍 完成日期2011年4月16日 摘要 本文主要介绍了棉织物用活性染料的染色，经过优良的前处理的棉织物为染色提供了合格的半制品，为了进一步满足品种多样化，色泽鲜艳度以及各种牢度的需求，需要对织物进行染色。活性染料具有染色方便、色泽鲜艳、色谱齐全、匀染性好、湿处理牢度优良等优点，棉织物用其染色从而可以起到改善织物的外观、服用性能，提高产品的质量，为后面的印花、后处理打下了基础，也可满足消费者多样化的需求。 关键词：棉织物染色活性染料质量 Abstract This paper mainly introduces laundering activities to take the dye of pigmentation; by a fine of cotton fabric of dyeing provided for in half, in order to further diversify its products, meet all the demand and need to be used in dyeing cloth dyes easily. activity is stained, beautiful, gay music and constant , wet with hard to better advantages of the cotton dyeing so we can to improve the appearance, taking to improve product quality, as printed ", and after processing laid the foundation, which can satisfy the diversity of demand keywords ：cotton；dyeing；activity dyes；quality； 棉针织物染整生产过程 棉针织物染整生产过程包括练漂、染色、印花、整理等工序。它对改善针织物外观,改善使用性能,提高产品质量，增加花色品种等有重要作用。 1. 练漂棉针织物练漂的主要工序有：煮练、漂白、碱缩、上蜡等。其中煮练、漂白等加工原理、用剂与棉布相同,不再重述。但棉针织物是由线圈联结而成，纱线之间的空隙较大，易于变形，不能经受较大的张力，故加工时必须采用松式 1) 碱缩：棉针织物碱缩即加工设备。下面简单介绍碱缩和上蜡等工序。? 棉针织物以松弛状态用浓碱处理的过程。棉纤维在浓烧碱液中膨化,织物收缩，织物密度和弹性增大，对组织疏松的汗布等织物加工，碱缩包括三个步骤,即浸轧碱液，堆置收缩和洗涤去碱。 2）上蜡:经练漂的棉针织物，棉纤维的油蜡物质去除后,纤维间的磨擦力增大。在缝纫时，因纤维不易滑移,针头易把纤维扎断而使织物产生针洞,影响穿着牢度。为解决这一问题,除严格控制工艺条件外，同时进行柔软处理，即上蜡，将脱水后的织物浸轧石蜡乳液,再经脱液烘干即可。 2. 染色、印花棉针织物的染色、印花与棉布基本相同，不再复述。染色时应采用绳状染色机等松式加工设备。印花采用手工印花或平版布动印花。? 3. 整理棉针织物整理主要有防缩整理和起绒整理。棉针织物在染整加工中,易受到拉伸，积累形变，一经水洗,织物的积累形变就要回缩,引起尺寸改变。防缩整理是织物在湿热松弛状态强迫回缩,使织物尺寸稳定。对棉针织绒布需经起绒整理。起绒整理是将针织坯布浮线中的纤维拉出形也绒毛,使织物质地柔软。手感丰薄，保暖性增强。棉针织物品品种不同,染整工艺过程也各不相同。 附特殊织物的染整工艺? 一、竹纤维混纺织物 竹纤维是一种新型再生纤维素纤维,具有强力好、耐磨性高、吸湿导湿性好、透气性佳和抗菌性能好等特点。?竹纤维/细旦涤纶/棉混纺针织纱染整加工方法，其工艺流程为：坯布准备→碱减量→漂白→染色→柔软整理→后处理→成品。碱减量目的是为了提高织物服用性能,ＮaOH20-３５g/L,12５℃处理35～4５m ｉn；染色用分散、活性染料；柔软整理用4％柔软剂SＧS进行,３5~4５℃处理3０－4０mｉｎ；后处理采用轧光定形，95—100℃,超喂13－15%，使竹纤维混纺针织物具有独特的滑、柔、糯、爽风格。 第二章切片与染色（讲义） ?知识点睛 1.切片法 切片法常常用来解决被挖孔的立体图形体积问题。其思想是有序思考，由上到下，化整为零，化立体为平面。方法是把每层的小立体方块相加即为总体积。 2.标数法 标数法是把三视图乘2加凹槽的思想方法升级转化，数出通过此方向穿过（看见）多少个面，在三视图上的各个小格中记录标数，再相加乘2即为表面积。 对于三视图对称的图形，标出一个面求和乘6即可。 ?精讲精练 【板块一】体积切片表面积标数 经典例题1 下列立体图形都是由一些棱长为1的小立方体粘合而成的，求它们的体积：（1）一个3×3×3的立方体，所有面的中心正方形被打通，如图： （2）一个5×5×5的立方体，所有面的中心正方形被打通，如图： （3）一个5×5×5的立方体，所有的面有4个小正方形被打通，如图： 经典例题2 下列立体图形都是由一些棱长为1的小立方体粘合而成的，求以下各个图形的表面积： 练一练 有一个棱长为5厘米的正方体木块，从它的每一个面看都有一个穿透“T字型”的孔（如图所示），这个立体图形的体积和表面积分别是多少？ *经典例题3 下图中的立体图形是由一些棱长为1的小立方体粘合而成的，开口部分都是贯穿整个立体图形的，请求出它的体积和表面积。 *练一练 下图中的立体图形是由一些棱长为1的小立方体粘合而成的，开口部分都是贯穿整个立体图形的，请求出它的体积和表面积。 【板块二】立体图形染色 经典例题4 （1）一个1×1×6的长方体，将其表面涂成红色，并切成6个大小相同的小正方体，如图所示，那么其中五面、四面被涂成红色的小正方体各有多少块？ （2）一个1×5×6的长方体，将其表面涂成红色，并切成30个大小相同的小正方体，如图所示，那么其中四面、三面、两面被涂成红色的小正方体各有多少块？ （3）一个4×5×6的长方体，将其表面涂成红色，并切成120个大小相同的小正方体，如图所示，那么其中一面、两面、三面被涂成红色的小正方体各有多少块？ 第二章 染色基本原理 第一节 概述 一、何谓染色？ 染色是指染料舍染液而转移到纤维上，并在纤维上形成均匀、坚牢、鲜艳色泽的加工过程。 举例说明： 二.衡量染色品质量的指标 染料与纤维发生物理化学或化学结合 用化学方法使染料在纤维上生成沉淀 着色机理 染料溶液 第二节 染料在溶液中的存在形式 一、染料的电离 阴离子染料 DM D － (染料母体 )＋ M ＋（伴随的阳离子） 阳离子染料 DX D ＋（染料母体）+ X －（伴随的阴离子） 非离子染料染料 在水中不电离的称为非离子染料，如分散染料。 二、染料的溶解 染料的溶解性与染料的分子结构、温度、所加助剂有关。 （1）染料结构及所含水溶性基团的数目 染料分子量小、结构简单、亲水性基团含量高的溶解性好。 （2）染液的温度 温度高有利于染料的溶解。 （3）与染液中所加助剂有关 尿素及表面活性剂 溶解度增加 中性电解质 溶解度降低 用量多时，染料发生沉淀 （4）与染液的pH 值有关 色泽均匀性 染料在纤维上均匀分布的程度 色泽坚牢度 染料在纤维上固着力和稳定性的大小 色泽中染料光谱色含量的大小 又称匀染性 即染色牢度 饱和度，纯度 例如：冰染料在酸性条件下易溶解，还原染料在碱性条件下易溶解等。 三、染料的聚集 1.染料在溶液中的三种形态 ●离子型染料可以有三种不同形态的存在形式： （1）染料完全离解成正或负离子，如D＋或D－； （2）染料离子聚集成离子胶束，如(nD)n－或(nD)n＋； （3）染料分子聚集成胶核，然后再吸附一部分染料离子形成胶粒，在胶粒外再吸附电荷相反的离子形成胶团，如[m(DA)·nD] n－或[m(DM)·nD] n＋。以D－为例，三种形式呈下列关系。 ?非离子型染料三种不同存在形式： 2.影响聚集的因素： （1）染料分子结构 分子结构较大，分子成线形结构的，染料在溶液中的聚集倾向较大，聚集度较高。 （2）染色温度 提高染色温度，染料聚集度降低。 （3）染料的浓度 一般浓度大的聚集度高。 （4）所加助剂与电解质 ?加入过量食盐，染料聚集度增高，甚至还会发生沉淀。 棉针织常用三种染色方法 棉织物是染整加工常见的面料。 常采用：直接染料、活性染料以及硫化染料的染色加工方法。 01 棉织物直接染料染色 特性： 1、直接染料是一类能在中性染浴中，直接上染纤维素纤维的水溶性染料。 2、直接染料色谱齐全，应用方便、价格低廉、耐洗牢度不好，日晒牢度欠佳。常需要采用固色剂处理。 性能和方法： 1、染色性能： 1.1 直接染料都溶于水,溶解度随温度的升高而显著增大。 1.2 直接染料染色中经常使用的促染剂为食盐和元明粉。选用元明粉作促染剂能得到较鲜艳的色泽。 1.3 直接染料不耐硬水，必须采用软水染色。 2、染色方法 2.1、一般在普通绳状染色机上进行，染色浴比为1:15-30浅色的浴比要比深色的大些。 2.2 、染色温度一般采用近沸点染色,以获得良好的移染性，（所谓移染是指染料从纤维上浓度高地方向浓度低的地方扩散）以及良好的色光和牢度。染色一般由常温开始（深色的可由60℃-80℃开始）。 2.3、直接染料的固色处理，利用阳离子固色剂，以固色剂Y 和固色剂M处，来提高其牢度。 02棉织物活性染料染色 特性： 1、活性染料能溶于水，分子结构中含有活性基因，在一定条件下，能与纤维素纤维上的羟基，发生共价键结合。 2、活性染料具有色泽鲜艳，湿处理牢度和摩擦牢度较好，匀染性好，色谱较齐，应用方便，耐晒牢度较好。 影响活性染料染色的主要因素： 1、亲和力的影响 1.1 在使用亲和力很大的染料进行染色时,具有比较高的上染百 分率,有利于提高染料的利用率,但必须加强洗涤,否则会影响染色物的水洗和摩擦牢度. 2、浴比的影响 2.1 活性染料染色时，在不影响匀染的条件下，应尽量减少浴比，这一方面提高了固色率，同时也减少活性染料在染浴中的水解。 3、温度的影响 3.1 K型活性染料，就有必要在较高温度下染色。X型活性染料，随着温度的升高，可促进染料的水解，则不能在高温下染色。 第二章染色 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。 第一节染色基础知识 一、染色理论概述 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。 (一)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，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。染色讲稿-课时 16-18(复习)
棉织物分类一
第二章 课程的基本理论
棉织物预处理及染色实验
第二章 切片与染色(随堂测试)
第二章 染色基本理论
纯棉织物染整工艺流程
考题- 染色基本知识
棉织物染色三种常见方法
第二章基本管理理论教案
棉织物化学改性及其染色工艺
第二章 切片与染色(习题)
棉织物活性染料低盐染色工艺设计(2)-2
染整工艺原理(二)习题
棉织物染色
棉针织物染整生产过程与工艺流程分析
第二章 切片与染色(讲义)
染色基本原理
棉针织物的三大常见染色方法
染色及染色设备基础学习知识知识