纺织品的染色(第二稿)

第四章纺织品的染色

第一节概述

纺织品的染色一般是指使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。染料对纤维的染色是利用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颜料，从而赋予纺织品一定的颜色。

染色已有几千年的生产历史，染色工业是随着染料和纤维的发展而发展的。人们按纤维的性质和加工要求使用各种各样的染料，每一类染料都有它们适用的染色对象。如何合理地选择染料，制定适宜的染色工艺，以获得质量满意的染色产品是染色的研究内容。

一、染料概述

（一）染料概述

染料是指能使纤维染色的有色有机化合物，但并非所有的有色有机化合物都可作为染料。染料对所染的纤维要有亲和力，并且有一定的染色牢度。有些有色物质不溶于水，对纤维没有亲和力，不能进入到纤维内部，但能靠粘着剂的作用机械地粘着于织物上，这种有色物质称为颜料。颜料和分散剂、吸湿剂、水等进行研磨制得涂料，涂料可用于染色，但更多的是用于印花。有些染料在应用时还不能称为染料，但可在染色过程中在纤维中化合而生成色淀，如不溶性偶氮染料。

染料可用于棉、毛、丝、麻及化学纤维等的染色，但不同的纤维所用的染料也有所不同。纺织纤维的染色，主要用水作为染色介质，所用的染料大都能溶于水，或通过一定的化学处理转变为可溶于水的衍生物，或通过分散剂的分散作用制成稳定的悬浮液，然后进行染色。

很早以前，人们是用从植物和动物体中提取的天然染料进行染色的。用于染色的天然染料多数是媒染染料，这类染料不能直接上染纤维，染色时必须先用金属氧化物如铝、铁、锡等的氧化物浸渍处理纤维，然后才能对纤维染色。这些金属氧化物称为媒染剂。用不同的媒染剂处理，染色产品的颜色不同，如从茜草中提取的茜素，用氧化铝作媒染剂，可使纺织物染得红色；用氧化铁作媒染剂，可染得紫色与黑色；用氧化铝和氧化铁混合媒染剂能得到各种棕色。由于天然染料的染色过程复杂、颜色鲜艳度差以及染色牢度差等原因，已很少用于纺织品的染色。合成染料具有价格便宜、色谱齐全、染色方便等优点，目前的染色绝大多数采用合成染料。随着人们的自我保护意识和环境保护意识的增强，合成染料中许多对人体或环境有害的染料被禁止使用。

（二）染料的分类

染料的分类方法有两种，一种是根据染料的性能和应用方法进行分类，称为应用分类；另一种是根据染料的化学结构或其特性基团进行分类，称为化学分类。

染料按照应用分类法来分，用于纺织品染色的染料主要有以下几类：直接染料、活性染料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料、阳离子染料、分散染料等。

根据化学分类的方法，染料的主要类别有偶氮染料、蒽醌染料、靛类染料、三芳甲烷染料等。偶氮染料分子结构中含有偶氮基团（—N=N—），这类染料品种最多，约占60%左右，包括直接、酸性、活性和分散等染料。蒽醌染料结构中含有蒽醌基本结构，在数量上仅次于偶氮染料，包括酸性、分散、活性、还原等染料。一般来说，蒽醌类染料的日晒牢度比偶氮类高，价格较贵。

各类纤维各有其特性，应采用相应的染料进行染色。纤维素纤维可用直接染料、活性染料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料等进行染色；蛋白质纤维（羊毛、蚕丝）和锦纶可用酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料等染色；腈纶可用阳离子染料染色；涤纶主要用分散染料染色。但一种染料除了主要用于一类纤维的染色外，有时也可用于其他纤维的染色，如直接染料也可用于蚕丝的染色，活性染料也可用于羊毛、蚕丝和锦纶的染色，分散染料也可用于锦纶、腈纶的染色。

（三）染料的命名

染料的品种很多，每个染料根据其化学结构都有一个化学名称。但大多数染料都是结构复杂的有机化合物，如按照其结构命名，则名称十分复杂，同时也不能反映出染料的颜色和应用性能，而且商品染料并不是纯物质，还含有同分异构体、填充剂、盐类、分散剂等，有些染料的结构尚未公布，无法用化学名称进行命名。国产的商品染料采用三段命名法命名：第一段为冠首，表示染料的应用类别；第二段为色称，表示染料染色后呈现的色泽的名称；第三段为字尾，用数字、字母表示染料的色光、染色性能、状态、用途、纯度等。

如酸性红3B，“酸性”是冠首，表示酸性染料；“红”是色称，说明染料在纤维上染色后所呈现的色泽是红色的；“3B”是字尾，“B”说明染料的色光是蓝的，“3B”比“B”更蓝，这是个蓝光较大的红色染料。

在染料的名称中往往有百分数，如50%、100%、200%，它表示染料的强度或力份。商品染料并不是纯染料，还含有填充剂、盐、分散剂等。染料强度是一个比较值，不是染料含量的绝对值，它是将染料标准品的力份定为100%，其他染料的浓度与之相比，所得染料相对浓度的大小。在相同染色条件下，染相同浓淡程度的色泽时，若所需要的染料量为标准品

染料用量的0.5倍，则染料的力份为200%；若所需要的染料量为标准品染料用量的2倍，则染料的力份为50%。

（四）染色牢度

染色产品的色泽应鲜艳、均匀，同时必须具有良好的染色牢度。染色牢度是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力（或不褪色的能力）。保持原来色泽的能力低，即容易褪色，则染色牢度低，反之，称为染色牢度高。染色牢度是衡量染色产品质量的重要指标之一。染色牢度的种类很多，随染色产品的用途和后续加工工艺而定，主要有耐晒牢度、耐气侯牢度、耐洗牢度、耐汗渍牢度、耐摩擦牢度、耐升华牢度、耐熨烫牢度、耐漂牢度、耐酸牢度、耐碱牢度等，此外，根据产品的特殊用途，还有耐海水牢度、耐烟熏牢度等。

染料在某一纤维上的染色牢度，在很大程度上决定于它的化学结构。此外，染料在纤维上的状态（如染料的分散或聚集程度，染料在纤维上的结晶形态等）、染料与纤维的结合情况、染色方法和工艺条件等对染色牢度都有很大的影响。染色后充分洗除浮色或进行固色处理，对提高染色牢度有利。同一染料在不同纤维上的染色牢度不同，这主要是由于染料在不同纤维上所处的物理状态以及染料与纤维的结合牢度不同。如还原染料在纤维素纤维上的日晒牢度很好，但在锦纶上很差。染色牢度的高低还与被染物的色泽浓淡有关，例如浓色产品的耐日晒牢度比淡色的高，而摩擦牢度的情况则与此相反。在评价染料的染色牢度性能时，应将染料在纺织品上染成规定色泽的浓度，然后才能进行比较。主要颜色各有一个规定的所谓标准浓度参比标样，这个浓度写作“1/1”染色浓度。一般染料染色样卡中所载的染色牢度都注有“1/1”、“1/3”等染色浓度。“1/3”的浓度为1/1标准浓度的1/3。

染色牢度的评价，一般是模拟服用、加工、环境等实际情况，制订了相应的染色牢度测试方法和染色牢度标准。由于实际情况很复杂，这些试验方法只是一种近似的模拟。根据试验前后试样颜色的变化情况，与标准样卡或蓝色标样进行比较，得到染色牢度的等级。染色牢度一般分为五级，如皂洗、摩擦、汗渍等牢度，一级最差，五级最好；日晒牢度、气候牢度分为八级，一级最差，八级最好。

染色产品的用途不同，对染色牢度的要求不同。具有全面染色牢度的染料往往价格较高或染色方法复杂，应针对染色产品的不同牢度要求，选择既实用又经济的染料。例如，作为内衣的织物与日光接触的机会很少，洗涤的机会很多，因此它的耐洗牢度必须很好，而日晒牢度的要求并不高；夏季服装面料则应具有较高的耐晒、耐洗和耐汗渍牢度。

（五）天然染料