染整概论期末复习题答案(最全版)

复习题

1.解释表面活性剂、表面张力、CMC、HLB值的概念。

在液体中(如水中)加入很少量就能显著降低液体的表面张力,从而起到润湿/洗涤/乳化/增溶等作用的物质称为表面活性剂.

表面张力：凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。CMC“临界胶束浓度”的概念:水表面张力达到最低值时所对应的表面活性剂浓度就叫“临界胶束浓度”。

HLB：表面活性剂分子结构中亲水基的亲水性和疏水基的疏水性应该有一个良好的匹配,这种匹配反映表面活性剂分子中的亲水亲油间的平衡关系,称为亲水亲油平衡值或叫亲疏平衡值(HLB).

2.简述表面活性剂分子结构特点及在染整加工中的基本作用。

表面活性剂分子结构共同的特征:由极性不同的两部分组成（亲水基和疏水基）。

在水溶液界面上定向吸附，在溶液中形成胶束。

作用：1、润湿与渗透作用2、乳化、分散作用3、增溶作用4、抗静电作用5、洗涤去污作用

3．棉织物退浆的目的、方法及原理。

目的：除去坯布上的浆料，以保证后续染整加工的顺利进行。

方法；碱退浆、酸退浆、酶退浆、氧化剂退浆.（等离子退浆）

碱退浆原理：在热碱液中，淀粉和变性淀粉、羧甲基纤维素等天然浆料以及PVA 和PA类等合成浆料，都会发生溶胀，与纤维的粘附变松，再经机械作用，就较容易从织物上脱落下来。（不发生化学变化）

酸退浆原理：在适当的条件下，稀硫酸能使淀粉等浆料发生一定程度的水解，并转化为水溶性较高的产物，易从布上洗去而获得退浆效果。

酸退浆的退浆率不高，但有大量去除矿物盐和提高织物白度的作用。

酶退浆原理：α－淀粉酶、β－淀粉酶。

在退浆中主要使用α－淀粉酶。对淀粉的水解有高效催化作用，α—淀粉酶可快速切断淀粉大分子内部的α—1，4—甙键，催化分解无一定规律，形成的水解产物是糊精、麦芽糖和葡萄糖。

氧化剂退浆原理：在碱性条件下，在氧化剂的作用下，淀粉等浆料发生氧化、降解直至分子链断裂，溶解度增大，经水洗后容易被去除。

4．棉织物煮练的目的、方法及原理。

煮练的目的：去除棉纤维中的蜡状物质、果胶质、含氮物质、棉籽壳等天然杂质以及少量残留的油剂和浆料等人为杂质，使棉织物具有较好的润湿吸湿性能，以利于后续染整加工。

煮练方法：碱煮练、酶精练

碱煮练原理：在合适的工艺条件下，杂质与烧碱、助练剂发生化学反应，变为可溶性的产物，并在热水和机械作用下被除去。（在煮练剂烧碱和煮练助剂的作用下，杂质通过溶解、降解、乳化等作用，部分直接溶解在煮练液中，部分由于溶胀和纤维之间的结合力变小通过水洗从织物上脱落下来，部分通过表面活性剂的乳化作用从织物上剥离下来。）

酶精练原理：果胶酶与果胶先形成复合物，之后又与这个复合物继续反应，使其分解变成水溶性的产物而从纤维上溶落下来。

对于蜡状物质,纤维表面的果胶和蜡状物质是相互附生的，果胶将蜡状物质粘附在纤维中，随着果胶从纤维表面溶解下来，残留的蜡状物质结构发生松动，很容易与表面活性剂接触而被乳化去除。

5．棉织物漂白的目的，指出常用三种漂白方法及相对应的漂白剂成分。分析氯漂时，为何体系中pH值以10为佳？

漂白的目的：在于破坏色素，赋予织物必要的和稳定的白度，同时保证纤维不受到明显的损伤。

漂白剂主要有次氯酸钠、过氧化氢和亚氯酸钠，其工艺分别简称为氯漂、氧漂和亚漂

次氯酸钠漂白的主要成分是HClO和Cl2，次氯酸钠溶液中各部分含量随pH值而变化。酸性条件下，Cl2起漂白作用，在碱性条件下，HClO起漂白作用。

亚氯酸钠溶液主要组成：有HClO2、ClO2、ClO2-、ClO3-、Cl-等。一般认为HClO2的存在是漂白的必要条件，而ClO2则是漂白的有效成分。

过氧化氢溶液的分解产物有HO2-、HO2·、HO·和O2等，其中HO2-是漂白的有效成分。

为何pH值以10为佳：在弱酸性条件下，漂白速率相当快，有大量的氯气选出，劳动保护比较困难，所以在棉及其混纺织物漂白中，一般不采用这种条件；如果将漂液的PH值提高到接近中性范围内进行漂白，漂白速率虽然比酸性时慢，但比碱性时快，然而在这样的条件下，纤维素将受到比较严重的损伤。

6．棉织物短流程前处理工艺。

概念：从降低能耗、提高生产效率出发，把退浆、煮练、漂白三步前处理工艺缩短为两步或一步，这种工艺称为短流程前处理工艺。

两步法前处理工艺：退浆→碱氧一浴煮漂；退煮一浴→漂白

①退浆→碱氧一浴煮漂（这种工艺适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物）。

②退煮一浴→漂白（这种工艺适用于含浆不重的纯棉中簿织物和涤/棉混纺织物）

一步法前处理工艺：是将退浆、煮练、漂白三个工序并为一步（其工艺分为汽蒸一步法和冷堆一步法两种）

①汽蒸一步法：这种工艺适用于涤/棉混纺织物和轻浆的中薄织物。

②冷堆一步法：由于作用条件温和，对纤维的损伤相对较小，因此该工艺广泛适用于各种棉织物。

7.何为丝光、丝光的原理、丝光棉的性质。

所谓丝光，通常是指棉织物在一定张力作用下，经浓烧碱溶液处理，并保持所需要的尺寸，结果使织物获得丝一般的光泽。

丝光原理：棉纤维在浓碱作用下生成纤维素钠盐和醇钠化合物，并使纤维发生不可逆的剧烈溶胀，浓碱条件下施加张力，纤维经拉伸后，整齐度提高，棉纤维表面原有的皱纹消失，表面平滑度提高，对光线的反射由原来的漫反射转变为较多的定向反射，并增加了反射光的强度，从而使织物显示出丝一般的持久光泽。（张力是增进光泽的重要因素）

丝光棉的性质：1、光泽显著增加2、尺寸稳定（定形作用）3、强度增加而延伸度下降4、化学反应性提高

8．丝织物练漂的目的、原理。蚕丝织物常用的脱胶工艺，练液中一些主要成分的作用。

练漂的主要目的：去除丝胶，同时也除去了其他天然杂质和人为杂质。

原理：利用丝素和丝胶结构上的差异，将丝胶去除而保留丝素。

蚕丝织物的脱胶工艺:皂——碱法脱胶（以肥皂为主练剂，以Na2CO3、Na2SiO3、Na3PO4等为辅助练剂，对蚕丝织物进行脱胶的工艺方法。）

肥皂的作用：水中水解,生成的NaOH可提高丝胶的溶解性，破坏丝胶蛋白分子；肥皂又是表面活性剂，脱胶匀透、完全，不损伤纤维。

纯碱的作用：抑制肥皂的过快水解，降低肥皂的消耗；软化硬水。

硅酸钠的作用：提高精练效果，能有效的防止剥落的丝胶等杂质再度沉积到织物上；吸附铁质、除锈斑，提高织物白度。

保险粉（连二亚硫酸钠：Na2S2O4）：漂白

9.羊毛的前处理过程包括哪些，羊毛炭化的目的及原理。

羊毛的前处理（初步加工）：选毛、洗毛、炭化

炭化的目的：除去植物性杂质，利于后续加工和织物外观。

原理：炭化是以羊毛纤维和纤维素纤维对强无机酸具有不同耐性为基础的。（在酸性条件下，纤维素分子中的1，4-甙键迅速水解，使纤维素大分子降解成相对分子质量较小的分子，在烘干和焙烘阶段，酸浓度加大，纤维素脱水成为质脆的炭或水解纤维素而被除去。）

10．解释染色牢度、半染时间、配伍性、纤维等电点、平衡上染百分率、泳移等概念。

染色牢度：在服用过程中或加工处理过程中，纺织物上的染料经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能叫做染色牢度。

平衡上染百分率：是指染色达到平衡时，纤维上的染料量占投入染浴中染料总量的百分数（平衡上染百分率是染色限度的指标）

泳移：指织物在浸轧染液后的烘干过程中染料随水分的移动而移动的现象。

半染时间：就是染料上染达到平衡上染百分率一半时所需要的时间

配伍性：两个或两个以上染料拼色时上染速率相等，随着染色时间的延长，色泽（色调）始终保持不变的性能（只有浓淡变化）。

等电点：当溶液的pH值达到某一值时，纤维中电离的氨基和羧基数量相等，此时纤维大分子上的正、负离子数目相等，处于等电状态，纤维呈电性中和，这时的pH值称为该纤维的等电点。

11．了解染料的应用分类，掌握纤维素纤维、蛋白质纤维、化纤织物染色时各自采用的染料品种。

应用分类：根据染料的应用性质、使用对象、应用方法来分类

1、直接染料

2、活性染料

3、还原染料

4、暂溶性还原染料

5、硫化染料

6、不溶性偶氮染料(冰染染料)

7、酸性染料

8、酸性媒染染料

9、酸性含媒染料10、阳离子染料（碱性染料或盐基染料）——染腈纶11、分散染料

纤维素纤维：1、2、3、4、5、6蛋白质纤维：7、8、9化纤织物：11等

12．请写出活性染料结构通式，并比较上染百分率和固色率的差异。

S－－是水溶性基团； D－－是染料发色体（母体）；

B－－是桥基或称连接基，将染料的活性基和发色体连接在一起；

Re－－是活性基，具有一定的反应性。

上染百分率:指染色结束时，上染到纤维中的染料量占投入染液中染料总量的百分数。

固色率：是指与纤维结合（共价键结合）的染料量占原染液中所加的染料量的百分比。固色率的高低是衡量活性染料性能的一个重要指标。

活性染料染色的固色率比上染率低

13．还原染料及硫化染料染色的基本过程，染棉时各自所用的还原剂。

还原染料的染色过程:

①染料的还原,使不溶性还原染料转变为可溶性的隐色体；

②染料隐色体上染纤维；

③上染纤维的隐色体经氧化转为原来不溶性的还原染料；

④皂洗处理,以获得稳定的色光和良好的染色牢度.

常用还原剂:连二亚硫酸钠(保险粉)

硫化染料的染色过程：不溶于水，在硫化钠溶液中，被还原成可溶性隐色体，上染纤维后再经氧化，在纤维上重新生成不溶性染料而固着。

还原剂：保险粉、硫化钠或葡萄糖（碱性条件下）

14．解释酸性染料在强酸浴和中性浴染羊毛过程中，加入中性电解质的作用及机理。（羊毛等电点4.2-4.8）

强酸性浴(pH=2-4, pH＜等电点)：纤维带正电荷，染料负电荷，存在库仑引力，离子键结合，加中性电解质——缓染

中性浴(pH=6-7, pH＞等电点)：纤维带负电荷，染料也是负电荷，存在库仑斥力，靠范德华力和氢键结合，加中性电解质——促染（减少染料与纤维间的静电斥力）缓染机理：

?当酸性染料在硫酸存在下染羊毛， pH<等电点,羊毛带正电荷，染液中加入

中性电解质（食盐或元明粉），无机阴离子Cl－或SO42－以及染料阴离子都能与纤维阳离子的“染座”产生静电引力。

?无机阴离子Cl－或SO42－体积小、扩散速度快，优先吸附。

?染料阴离子靠近纤维时，由于静电力、范德华力和氢键作用，取代无机阴离

子与纤维结合。

促染机理：中性浴条件下染色,羊毛带负电荷与染料阴离子间存在斥力，染料阴离子靠范氏力和氢键与纤维吸附。电解质可起促染作用

15．酸性媒染染料的染色方法。

染色方法：预媒法、同媒法、后媒法

预媒法：是羊毛先用煤染剂处理，然后再用酸性媒介染料染色的方法。（媒染剂处理→水洗→ 染色→ 水洗）

特点仿色较方便，但染色过程繁复，染色时间长，能耗大，成本高，应用较少同媒法：是媒染剂和染料同浴染色。

特点：染色时间短，工艺较简单，仿色较方便，对羊毛损伤小。但这种染色法适用的染料品种较少，染色摩擦牢度较低。这种方法在实际中应用不多。

后媒法：被染物先在弱酸性(pH值4－6)条件下用酸性媒介染料染色后，再用媒染剂处理的染色方法。

特点：匀透性好，适用的染料较多，色谱齐全，染色牢度高；在实际生产中，绝大多数酸性媒介染料都采用后媒染法。

16．涤纶染色的常用方法及其优缺点。

染色方法：热熔染色法、高温高压染色法、载体染色法。

热熔染色法：为连续化加工，生产效率高，适合大批量生产。但染料的利用率比高温高压法低，特别是染深浓色时，染料的升华牢度要求较高。热熔法染色织物受的张力较大，主要用于机织物染色。与高温高压染色相比，热熔染色的织物色泽鲜艳度和手感稍差。（是涤棉混纺染色的主要方法之一）

高温高压染色法：得色鲜艳、匀透，染色织物手感柔软，适用的染料品种较广，染料的利用率较高，但属间歇性生产，生产效率较低，且染色时间长，耗能大。载体染色法：在常压下进行,设备简单，特别适用于不耐高温的涤纶混纺织物的染色,如毛涤等混纺织物的染色。但染后载体不易去除，残留在纤维上影响染色牢度及色泽。最大缺点是公害严重，一些载体的气体有毒,污染环境，目前采用较少。

17.涤纶染色为何染浴PH值一般选择5-6之间？

分散染料染涤纶必须在较高的温度下进行,且染液必须控制pH值为5-6，此时被染物色光鲜艳、上染百分率高。

18.腈纶常用哪种染料染色，为什么在染液温度达到腈纶玻璃化温度时，要缓慢升温？（阳离子染料）

腈纶在染浴温度达到其玻璃化温度以上时，其染色速率对温度非常敏感，每提高1℃，上染速率可增加30%左右，故控制恰当的升温速率对匀染至关重要。(一般采用每2－4分钟升温1℃的方法）

19.何为直接印花、涂料印花、喷墨印花。掌握活性染料直接印花最常用的方法一相法和轧碱短蒸两步法。

直接印花：将含有染料、糊料、化学药品的色浆直接印到白布或染有地色的织物上，印花之处染料上染，获得各种花纹图案；未印花之处，仍保持白地或原来的地色，印花色浆中的化学药品与地色不发生化学作用。

涂料印花：即颜料印花，将黏合剂和均匀分散的颜料印制在织物上，再经过焙烘等后处理，使黏合剂在织物上形成树脂薄膜，将颜料机械地黏着在纤维上的印花方法。

喷墨印花：通过各种数字输入手段把花样图案输入计算机，经计算机分色处理后，将各种数字信息存起来，再由计算机控制喷嘴，将需要印刷的图案喷射在织物表面上，经过后道加工完成印花。

活性染料印花时可将染料、碱剂、原糊和其他添加剂一起组成印花色浆，印花后经汽蒸或焙烘使染料与纤维反应，再将未固色的染料洗去，这种方法称为全料法，俗称一相法。（工艺过程：印花半制品→印花→烘干→蒸化→水洗→皂洗→水洗→烘干）

将染料与原糊调制成色浆，印花烘干后，再轧碱、短蒸固色，也可轧碱堆置，这些方法称为两相法或两步法。（轧碱短蒸两步法）色浆中不加碱剂，织物经印花烘干后进行轧碱短蒸固色，这样可以提高色浆的稳定性，同时织物印花烘干后在堆放过程中不会产生“风印”疵病。

20.棉织物起皱的原因、对其防皱整理的原理、常用的抗皱整理剂类型，写出商用最典型的抗皱整理剂名称。

原因：宏观上看：织物上折皱的形成是由于受外力时纤维弯曲变形，放松后弯曲的纤维未能完全复原所造成的。微观上看：在纤维的无定形区，大分子链间排列较松，大分子或基本结构单元间存在的氢键数较少，在外力作用发生变形时，大分子间的部分氢键被拆散，并能在新的位置上重新形成新的氢键。当外力去除后，由于新形成氢键的阻碍作用，使纤维素大分子不能立即回复到原来状态。如果新形成的氢键具有相当的稳定性，则发生永久形变，使织物产生折皱。

原理：

共价交联理论：抗皱整理剂和相邻的两个纤维素分子链上的羟基反应，生成共价键，从而把相邻的大分子链互相连接起来，减少了两个大分子链间的相对滑移，同时使纤维素大分子羟基在一定程度上得到封闭，减少了大分子在新的位置上重建氢键的能力，使得纤维素分子链或基本结构单元的回复能力得到加强，提高了织物的防缩、抗皱性能。

常用的抗皱整理剂类型

（一）酰胺-甲醛类整理剂（N-羟甲基类整理剂）

脲醛树脂（UF）（粘纤及其混纺织物）

二羟甲基乙烯脲树脂（DMEU）

二羟甲基二羟基乙烯脲树脂（DMDHEU或2D树酯）

（二）无甲醛类整理剂

多元羧酸无醛免烫整理剂：丁烷四羧酸（BTCA）、聚马来酸、柠檬酸

商用最典型的抗皱整理剂：2D树酯

21.何为阻燃整理的“proban”工艺。（氨熏法工艺）

工艺原理：利用THPOH（或THPC）与NH3反应生成不溶于水的网状高聚物沉积在织物上，达到阻燃整理目的。

工艺流程及条件为：

二浸二轧→红外线预烘→烘干→氨熏机氨熏（氨气不足，反应不完全，阻燃效果差；过多则影响环境，产生污染）→氧化清洗（氨熏生成的三价磷副产物耐洗性差，并具有还原性，因此氧化必须充分）→水洗→皂洗。

22.拒水拒油整理的条件。

液体的表面张力必须大于固体的表面张力，而且两者差距越大越好。

23.DC5700耐久抗菌的机理。

抗菌机理：由于细胞壁和细胞膜呈负电性，DC-5700带正电；

抗菌剂阳离子吸引带负电荷的细菌，抗菌剂疏水性的长链烷基触及细胞壁，阻碍细胞壁的合成，破坏细胞壁，杀死细菌。束缚细菌的活动自由度，抑制呼吸机能，发生“接触死亡”。

在电场引力下，细胞壁和细胞膜上的负电荷分布不均造成变形，发生物理性破裂，使细胞的内容物如水、蛋白质等渗出，发生“细菌溶解”现象而死亡。