纺织品染色资料整理.doc

复习题1解释表面活性剂、表面张力、CMC、HLB值的概念。l 表面活性剂：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l 表面张力（）： 垂直通过液体表面上任意一单位长度，与液面相切的收缩表面的力，简称为表面张力。单位为：mN/ml (CMC: Critical MicelleConcentration)： 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”。 在使用时,表面活性剂浓度应稍大于其临界胶束浓度,才能充分发挥其作用.l 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). HLB值是实际生产中选择表面活性剂的依据之一2.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。l 共同特征：由极性不同的两部分组成表面活性剂的最重要特性：l 在界面上发生定向吸附l 在溶液中形成胶束l 表面活性剂在染整加工中的作用1.润湿与渗透作用（1）润湿作用：作用在物体（织物）表面（2）渗透作用：作用在物体（织物）内部2、乳化、分散作用乳化作用：将一种液体以极细小的液滴均匀分散在另 一种与其互不相溶的液体中所形成的分散体系，称为乳液或乳状液，这种作用称为乳化作用。分散作用：将不溶性固体物质的微小粒子均匀地分散在液体中所形成的分散体系，称为分散液或悬浮液，这种作用称为分散作用。二者分散介质（外相）均为液体，前者分散相（内相）为液体，而后者分散相（内相）为固体。3、增溶作用一些非极性的碳氢化合物如苯、矿物油等在水中的溶解度是非常小的但当水中表面活性剂浓度超过其CMC以后，这些有机物质却可以溶解在表面活性剂的胶束中，形成类似于透明的真溶液。表面活性剂的这种作用称为增溶作用。 增溶与真正的溶解不同，真正的溶解是使溶质分散成分子或离子，而增溶则是以分子聚集体溶入的。4、洗涤去污作用 5、抗静电作用3棉织物退浆、煮练的目的、方法及原理。退浆的目的：上浆对织造有利，但给后续染整加工带来困难。例如坯布上的浆料会沾污染整工作液和阻碍染化料向纤维内部的渗透。退浆的方法：碱退浆、酸退浆、酶退浆、氧化剂退浆。l 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。l 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。应用情况：酸退浆多用于棉布退浆，其成本低廉，但很少单独使用，常与碱退浆或酶退浆联合使用，例如碱 酸退浆或酶酸退浆。l 淀粉酶退浆原理：淀粉酶可快速切断淀粉大分子内部的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。l 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、棉织物漂白的目的、方法、原理及常用工艺参数的分析。目的：棉织物煮练后，杂质明显减少，吸水性有很大改 善，但由于纤维上还有天然色素存在，其外观尚不够洁白，除少数品种外，一般还要进行漂白，否则会影响染色或印花色泽的鲜艳度。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。 方法：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、氧漂和亚漂方式：有平幅、绳状；连续、间歇之分，可根据织物品种的不同、漂白要求和设备情况制定不同的工艺。次氯酸钠（NaClO）漂白：原理：次氯酸钠溶液中各部分含量随pH值而变化，次氯酸钠漂白的主要成分是HClO和Cl2，在碱性条件下，则是HClO起漂白作用四、过氧化氢（H2O2）漂白漂白原理： 过氧化氢溶液的分解产物有HO2-、HO2、HO和O2，其中HO2-是漂白的有效成分。5.棉织物短流程前处理工艺。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 ； 漂白此法适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物一步法前处理工艺：一步法能处理工艺是将退浆、煮练、漂白三个工序并为一步，采用较高浓度的双氧水和烧 碱，再配以其他高效助剂，通过冷轧堆或高温汽蒸加工，使半制品质量满足后加工要求。其工艺分为汽蒸一步法和冷堆一步法两种6.解释概念：染料力份、染色牢度、上染百分率、平衡上染百分率、半染时间、上染速率曲线染料强度（力份）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，而得到染料相对浓度的大小。 在相同染色条件下，染相同浓谈程度的色泽时，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。 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，能够保持其原来色泽的能力。上染百分率：所谓上染百分率是指上染在纤维上的染料量与原染液中所加染料量的百分比。平衡上染百分率：染色达到平衡时的上染百分率半染时间：上染百分率达到平衡上染百分率一半所需的染色时间，称为半染时间。是染料的一个重要性能指标。上染速率曲线：在一定温度下染色时，纤维上的染料量将逐渐增加，而染液中的染料量则不断下降。将不同染色时间下的上染百分率对相应的染色时间作图即得上染速率曲线。7.了解染料的上染过程及染料的扩散模型。上染过程上染的概念：就是染料舍染液（或介质）而向纤维转移，并染透纤维的过程。分三个阶段：(1)染料从染液向纤维表面扩散，并上染纤维表面，这个过程称为吸附。 (2)吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散，这一过程称为扩散。 (3)染料固着在纤维内部。 扩散模型：孔道模型：在纤维中存在许多曲折而相互贯通的小孔道，染色时，水分子会进入纤维内部而引起纤维的溶胀，使孔道直径增大，染料分子或染料离子可通过这些充满水的微隙向纤维内部扩散。染料分子在孔道中扩散的同时，可吸附在孔道的壁上吸附在孔道壁上的染料不再扩散，在孔道中染料的吸附与解吸处于平衡状态。 孔道模型适用于染料在亲水性纤维中的扩散。对于在水中溶胀很小的硫水性纤维，如涤纶，用孔道模型难以解释。 自由体积模型：在纤维总体积中存在未被纤维分子链段占据的一部分体积，这部分体积称为自由体积。在玻璃化温度Tg以下，自由体积以微小的孔穴形式分布在纤维中。当温度达到玻璃化温度Tg以上时，纤维分子的链段开始运动，有可能出现体积较大的自由体积，染料分子沿着这些较大的自由体积向纤维内部扩散。8中性盐在直接染料染色中的作用。盐的作用：直接染料在溶液中离解成色素阴离子而上染纤维素纤维，纤维素纤维在水中也带负电荷，染料和纤维之间存在电荷斥力。在染液中加盐，可降低电荷斥力提高上染速率和上染百分率促染。盐的促染作用对不同的染料是不同的： 对于染料分子中含磺酸基较多的盐效应染料，盐的促染作用显著； 对于温度效应染料，盐的作用不明显。染色时盐的用量根据染料品种和染色深度而定： 对上染百分率低的染料需要多加盐； 对盐效应染料促染所用的盐应分批加入，以得到均匀的染色产品； 对于温度效应染料，染色时可不加盐或少加盐； 对匀染要求高的浅色产品要适当减少盐的用量，而对深浓色泽产品应增加盐的用量。 9活性染料结构通式、染色特征值、比较上染百分率和固色率的差异。活性染料的结构通式：S-D-B-ReS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，具有一定的反应性不同染料由于结构不同，反映出的染色特征值也不同。正确评价，可为活性染料制定最佳工艺提供较为准确的科学依据。 固色率：是指与纤维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。10还原染料和硫化染料的染色过程、常用的还原剂种类。还原染料的染色过程:染料的还原,使不溶性还原染料转变为可溶性的隐色体;染料隐色体上染纤维;上染纤维的隐色体经氧化转为原来不溶性的还原染料;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：1、染料的还原 2、 隐色体上染纤维 3、隐色体氧化 4、染色后处理硫化钠是目前常用的还原剂，但在染色过程中释放出恶臭性物质污染劳动环境。出现新的还原体系，如保险粉-烧碱、葡萄糖烧碱等。11不溶性偶氮染料的染色过程、色基的重氮化。其染色过程主要是发生重氮反应。12酸性染料上染羊毛的机理，分析酸性染料染羊毛时中性盐在强酸性浴和中性浴中的作用。强酸性染料染色原理：强酸性染料结构简单，相对分子质量较小，与纤维的范德华力和氢键力较小，染色pH值一般为24，染料与纤维的结合主要是离子键结合。 弱酸性染料的染色原理：染色pH值：46：（1）若在等电点附近：纤维不带电荷，染料靠范德华力和氢键力上染纤维。上染后，染料阴离子再与纤维中的NH3+成离子键结合。（2）若在等电点以上时：蛋白质纤维带负电荷，染料与纤维之间存在库仑斥力，染料通过范德华力和氢键力上染纤维。染料上染纤维后，染料与纤维通过离子键、范德华力和氢键力结合在一起，结合较牢固，湿处理牢度较好。中性浴染色的酸性染料的染色原理：染色pH值67：中性浴染色的酸性染料相对分子质量更大，染料与纤维间有较大的范德华力和氢键力，染料对蛋白质纤维的染色是在中性条件下进行，纤维带有较多的负电荷，染料与纤维间存在较大的电荷斥力，染料阴离子通过范德华力和氢键力上染纤维。染料与纤维的结合主要是依靠范德华力和氢键力结合，较牢固，湿处理牢度较好。 强酸性浴：溶液pH值在等电点以下时， 纤维中NH3+的含量高于COO-的含量，纤维带正电荷，染料带负电荷，这时由于加入中性盐（Nacl）,由于cl离子比染料分子小，容易先于纤维离子结合，但最终较大的染料分子将取代cl离子，从而中性盐起到一定的缓染作用。中性浴：溶液pH值在等电点以上时，纤维中COO-的含量高于NH3+ ，纤维带负电荷。染料也带负电荷，加入中性盐（Nacl），起作用的是Na离子，起到促染作用。13分散染料染色饱和值的加和性及分散染料染涤纶的常用染色方法。当两种分散染料拼色时，若染料的结构相差较大，染色饱和值具有加和性，此时混合染料的染色饱和值约为两种染料单独染色时的染色饱和值之和。利用这一特性，可以使上染到纤维上的染料量增加，得到较浓的色择；当两种染料的结构相近时，染色饱和值不具有可加性，混合染料的染色饱和值与它们单独染色时的饱和值相近。 涤纶的染色方法有：热熔染色法、高温高压染 法和载体染色法。 14分散染料高温高压染色时，为什么在染浴中加少量醋酸等弱酸，调节染浴的PH值在56之间。l 在高温碱性条件下，分散染料分子中的某些基团会水解或被还原，致使染料结构发生变化，造成色泽浅淡或萎暗。l 当染浴pH值较低时，棉纤维水解，纤维素端基会形成具有还原性的半缩醛，使含有偶氮结构的分散染料被还原，染料结构及色光发生变化。l 分散染料分子中含有羟基的，在碱性条件下羟基会离子化，使染料的溶解性提高，但上染率降低。l 在高温高压条件下，分散染料在染液中的溶解度提高，染液中以分子状态存在的染料较多，而且在高温条件下，染料在纤维内的扩散速率较高，使分散染料上染涤纶的速率大大提高。15了解阳离子染料的特性，当腈纶用阳离子染料染色时，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：阳离子染料是一类在水溶液中可电离为带正电荷的色素阳离子以及无色阴离子的一类染料。染色特点：腈纶用阳离子染料染色，色泽鲜艳，上染百分率高，给色量好，湿处理牢度和耐晒牢度较高，但匀染性较差，特别是染淡色时。 阳离子染料的染色性能：染色pH值：阳离子染料易溶于水，在碱性条件下容易发生色光变化，甚至分解沉淀；而pH值过低也会引起染料色光的变化和染料的分解。阳离子染料染色时，染液pH值一般控制在45。染料的饱和系数f：不同的阳离子染料对腈纶的上染