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染色的基本介绍 1 染色染料及其配色原理 什么叫染色 概括来说 染色是把纤维制品染上颜色的加工过程 是借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色 使整个纺织物成为有色物体 例如 把棉布浸入有一定温度的染料水溶液中 染料就经水相向棉布纤维中移动 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 水中减少的染料除水解外就是向棉纤维上移动的染料 在任意时间取出棉布 即使绞拧 染料仍留在棉纤维中 这种染料结合在纤维中的现象 就叫染色 同样把海棉浸入染料水溶液中 染料溶液虽也能够进入海 2 棉内部 可是时间再长 染料溶液的浓度也不变化 将海棉取出绞拧时 染料和水同时从海棉内挤出来 所以说海棉并未被染色 染料对纺织品的染色 影响的因素很多 渉及面也广 各种纤维适用的染料不同 如 锦纶纤维物的染色可采用酸性染料 涤纶纺织物的染色用分散染料 扩散染料 粘绞人造丝织物的染色用直接染料等等 它们的染色原理 工艺条件和所用的助剂各不相同 3 染料的分类和名称 根据染料的性质和应用方法来分叫做染料的应用分类 酸性染料 中性染料 碱性染料 阳离子染料 活性染料 直接染料 分散染料 还原染料 可溶性还原染料 硫化染料 荧光染料等 4 常用染料品种及性能 直接染料 可溶于水 在中性碱或弱性碱存在的水溶液中 可直接染纤维素纤维 应用方便 这类染料主要用于纤维素纤维的染色 但一般染色牢度不够良好 活性染料 它们具有良好的湿处理牢度和磨擦牢度 色泽亦很鲜艳 故有较多的应用 注要是染棉 人棉 人丝 木代尔 等 分散染料 这类染料在水中溶解度很低 是非离子性染料 它们是涤纶染色的最常用染料 染色牢度较好 5 酸性染料 这类染料可溶于水 可在酸性或中性介质中直接染蛋白质纤维 湿处理牢度随品种而异 中性染料为弱酸性染料 注要是染锦纶 阳离子染料 晴纶可以用这类染料染色 而且染色牢度也比较好 成为晴纶的常用染料称为阳离子染料 各种不同类别纤维制品 根据所需染色色泽 染色牢度和染色成本 可选用染染料应用类别是多种的 纤维素纤维染色可用直接染料 活性染料 还原染料暂溶性还原染料 硫化染料和不溶性偶氮染料 蛋白质纤维中 羊毛染色可用酸性染料 蚕丝染色可用酸性染料 直接染料和活性染料 合成纤维中涤纶染色用分散染料 锦纶染色可用酸性染料和分散染料 晴纶染色用阳离子染料 6 上染过程中一些基本问题的分析 各类纤维的染色需用各自适用的染料 各类染料又有不同的染色方法 但它们的染色都有一个上染过程 将纤维投入染浴中 染料选择性地转移到纤维上 被纤维吸附 并逐渐扩散入纤维内部 这种染料从染浴向纤维转移的过程 称为染色过程 或上染过程 在染料上染织物过程中 染料随染液流动靠近纤维界面 染料分子便迅速被纤维表面分子吸附 由于纤维表面和纤维内部形成的染料浓度差 吸附在纤维表面的染料分子 不断向已溶胀的纤维内部扩散 因此 染料上染到纤维上 是通过吸附和扩散实现的 纤维具有紧密的微结构组织 染料在纤维内都扩散是一个比较缓慢的过程 随着染色时间的延长 染料上染纤维会逐渐增加 由于吸附和扩散可逆的 最后两者之间是平衡状态 7 纤维润湿性能是染料上染的一个重要因素 纤物是一个多孔体系 纱线 纤维畦有大小不等的空隙 里面充满空气 当染液进入纤维 把里面的空气取代出来 使纤维充分溶胀 染料才能上染到纤维上去 所以 在上染过程中 染液中染料应与纤维充分接触 将染液搅拌或使织物在染液中不断运动 染料就能均匀地上染到纤维上 在染料上染纤维的过程中 影响染料上染的因素较多 如染料拌在溶液中的状态 染色温度 助剂 染液pH值等染色工艺条件 都会影响染料在纤维上的吸附 扩散和染色平衡 8 化验室 打小样的设备色牢度试验 耐洗牢度 色牢度要求 9 化验室 打小样 小样设备 10 11 12 拼色 在染色应用中 人们习惯把红 黄 蓝三色称为三原色 即基本色光的三原色为红 黄 绿 实际上品红 黄 青三种色光的染料是代表色的三原色 其它所有的颜色都可以用此红 黄 蓝三色以不同的比例混合拼成 等量的三原色相混合可以得到黑色 原色与原色相混合可以得到二次色 两个二次色混合或者以任何一种原色和黑色拼合所得的颜色称三次色 最主要的二次色和三次色可以用下式表示 13 三原色 基本色红黄蓝红黄二次色橙绿紫橙三次色黄灰蓝灰红灰 14 由于染料的力份大小和色的混合关系比较复杂 现有染料反射出的光谱带相当宽 即染料的饱和度低 用这纯度不高的三原色染料进行拼色 大大削减了它们的混合范围 拼色过程中会遇到一些来样本身的色相是属于三次色 而且色光较难掌握的情况 这种情况最好是立足于三原色掽色 或者用一种原色加一种二次色 或三次色 的染料 一般不允许用全都是三次色的染料来拼色 拼色所采用的染料 色别 种类越少越好 这是一项比较复杂而细致的工作 在拼色时要注意以下几点 15 拉色用的染料要属于同一类型 使用同一方法进行染色 拼色用的染料的性能要相似 例如染色温度 亲和力 扩散率 坚牢度等都要相似 否则会形成色差或洗涤后不同程度的褪色现象 拼色染料的种类要尽量少 一般以三种以下拼混较好 便于控制色光 稳定色光和减少色差 若加色时转料 会造成定前办相若 而定后办相差很大的现象 各染料的升华牢度和固着方式不同 16 17 18 标准灯箱 标准灯箱和所使用的灯管 品牌较多 不同品牌的灯箱和灯管 对对色色光存在着一定的差异 标准灯箱使用不当 如在灯箱的灰色底板上 摆放色卡样卡 甚至在灯箱灰色内壁上 贴处方纸和色样板等 这会给对色色光造成一定的影响 从而在标准灯箱对色时 出现在工厂灯箱里色光相符 而在客户公司的灯箱里产生色光偏差 导致小样和大样色光认可困难 因此 标准灯箱特别是灯管 一定要选用符合国际标准的产品 而且使用灯管要正确 以消除灯管光源不标准和灯箱使用不当而造成的标准灯箱不标准 产生对色差异 19 D65光源 D65光源为人造日光光源 与自然光源相比 它们对染色色光的反应并非完全一致 有些客户对两者混为一谈 认为D65光就是自然光 所以 常常产生打样色单规定为D65对色 而验收小样 或大样 时 则采用自然光对色 因此 工厂与客户之间 往往产生分歧 对此 必须与客户沟通 统一认识 消除误解 20 不同的光源 有的客户要求用两种不同光源对色 甚至要求两种光源同时开启 用混合光源对色 遇到这种情况 通常要产生明显的跳灯问题 即在不同的光源下 产生不同的色光 甚至面目全非 不同的染料具有不同的结构 对不同的光源 有不同的吸光反光性 欲解决拼色染料 2 3只拼染 的跳灯问题 并非易事 唯一的途径是做染料配伍试验 选用对光源配伍性好的染料 如活性红M 3BE 活性黄在不同光源下 跳灯程度相对较小 而活性黑等拼混染料 一般跳灯严重 使用时要注意 21 色光跳灯性 客户提供的原始样 有时是还原染料的轧染样 而用活性染料的浸染样 在不同光源下与之对色时 往往跳灯明显 这是因为常用的还原染料如还原蓝RSN 还原橄榄绿B 还原大红R 还原黄G等 在不同光源下 其色光跳灯性较小 而常用的一些活性染料 在不同光源下 跳灯性相对较大的缘故 遇到这种情况 第一 选用跳灯性小的活性染料配伍染色 第二 打近似认可样 返客户确认 再以活性染料认可样替代还原染料的原始样 进行放样试产 22 打客户认可样 要遵守以下原则 打样用布必须采用生产计划部门指定的半制品布 打样方法必须符合生产计划部门批定的生产方式 平缸染色或是液流缸染色 必须按照客户色单的质量要求选用染料 必须以客户指定的光源对色光 必须以客户认定的原始样 或第一次确认样 为依据打样 23 在一般情况下 小样色泽深浅应控制在10 以内 色光应控制在3 5 4级以上 如果原始样与认可样质地严重不同 则色泽与色光只能尽力上靠 客户选中的认可样 要和客户提供的原始样贴在一起 作为复样 放样 大货生产的对色依据 24 打小样的时间及规格 在正常的情况下拼好一套色需要8 12小时 如果是套染的情况下是需要24小时左右 通常是先染高温再染低温 一般染厂的打样杯只有染到5 10克以下的布重 所以打出来的色板只有15 15CM不同布种有所不同 而且还要分几份留档 25 色牢度原理 纺织品试样与一或二块规定的贴衬织物贴合 放于皂液中 在规定的时间和温度条件下 经机械搅拌 再经冲洗 干燥 用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色 26 多纤维粘色 六种纤维粘色如下 醋纤 棉 尼龙 涤纶 晴纶 羊毛 27 28 29 30 31 32 设备和试剂 合适的机械装置 由装有一根旋转轴杆的水浴锅构成 旋转轴呈放射形支承着多只容量为550ml 50ml的玻璃或不锈钢容器 直径75mm 5mm 高125mm 10mm 从轴中心到容器底部的距离为45mm 10mm 轴及容器的转速为40r min 2r min 水浴温度由恒温器控制 使试验溶液保持在40 2 的规定温度 肥皂 含水率不超过5 并需符合下列要求 以干质量计 游离碱 以Na2CO3计 0 3 最大 游离碱 以NaOH计 0 1 最大 总脂肪物850g kg 最小 制备肥皂混合脂肪酸冻点30 最高 碘值50 最大 33 表1单纤维贴衬织物 第一块是 则第二块是 棉羊毛羊毛棉丝棉亚麻棉粘纤羊毛醋纤粘纤聚酰胺羊毛或粘纤聚酯羊毛或棉聚丙烯腈羊毛或棉 34 试样 如样品是织物 按下述方法之一制备试样 取40mm 100mm试样一块 正面与一块40mm 100mm多纤维贴衬织物相接触 沿一短边缝合 或另作规定 形成一个组合试样 取40mm 100mm试样一块 夹于两块40mm 100mm单纤维贴衬织物 4 4 2 之间 沿一短边缝合 或另作规定 形成一个组合试样 如样品是纱线或散纤维 取纱线或散纤维约等于贴衬织物总质量之半 按下述方法之一制备试样 夹于一块40mm 100mm多纤维贴衬织物及一块40mm 100mm染不上色的织物之间 沿四边缝合 形成一个组合试样 35 操作程序 将组合试样放在容器内 注入预热到40 2 需要量的皂液 使浴比为50 1 组合试样在40 2 处理30min 取出组合试样 用冷三级水清洗二次 然后在流动冷水中冲洗10min 挤出水分 展开组合试样 使试样和贴衬仅由一条缝线连接 如需要 断开所有缝线 悬挂在不超过60 的空气中干燥 用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色 36 试验报告 试验报告包括以下部分 试样所需的具体规格 试样变色级数 如用单纤维贴衬织物 每种所用贴衬织物的沾色级数如用多纤维贴衬织物 其类型和每种纤维的沾色级数 37 干湿摩擦机 38 色牢度要求 39 色牢度要求 40 缩水率 41 PH值 42 PH值机 43 44 设备的基本介绍 高温机如图一 常见故障 机器运行时出现布拉不动 掉布 布打结 45 分散染料的染色工艺 一 高温高压染色法工艺高温染色机主要用于涤纶类织物的染色 染色温度一般在125 130 之间 二 高温高压染色法工艺1 工艺流程及主要条件冷水进缸 温水2道 60 65 2道 60 起染色2道 1道升温至100 1道升温至110 1道升温至120 1道升温至130 130 保温染色6道 冷水洗2道 还原清洗 38 NaOH3ml L 85 保险粉2 5g L 表面活性剂3g L 70 80 2道 水洗 40 50 1道 冷水洗 出缸 46 2 工艺处方 分散剂NNO 或胰加漂T 0 0 5g L分散染料x 对织物重 冰HAC0 5ml L 调节PH 5 6 或磷酸二氢铵1 2g L 47 3 工艺说明 1 染料的选择必须有良好的分散稳定性和较好的移染性 遮盖性 染色工艺条件如PH值 升温速度等变化时 对上染百分率和色光影响较小以相对分子质量较小的低温型染料为宜 拼色时所选用的各分散染料的染色性能要相似 48 3 工艺说明 2 助剂 分散剂作用 扩散 匀染 提高得色量分散剂用量适当过多 降低上染量 产生焦油状物过少 分散液稳定性差常用 磺酸盐类阴离子表面活性剂 如分散剂NNO 胰加漂T 扩散效果较好 高温时较稳定 对得色量影响小平平加O有明显分散作用 并有匀染作用 但对得色量有一定影响非离子性表面活性剂溶解度随温度的升高而降低 选择非离子型表面活性剂的浊点一定要高于染色温度 否则会破坏染液的稳定 49 3 工艺说明 3 浴比1 10 1 30 最低的现已达1 3 4 染浴的pH值大部分分散染料在高温强碱作用下会被水解破坏 色光发暗 涤纶pH 7的时候剥皮效应显著PH 5影响色光和上染率 因此高温高压染色一般控制在弱酸性范围 pH 5 6 用酸或强酸弱碱盐调节常用 冰醋酸0 5ml L或磷酸二氢铵1 2g L 50 3 工艺说明 5 温度和时间始染温度不宜过高 60 70 入染升温速度不宜过快 1 min温度分段控制 控温区升温要慢最后染色温度125 130 此时上染百分率高 得色鲜艳 匀染性好 浮色少 一般保温染色时间为40 60min 51 3 工艺说明 52 3 工艺说明 高温高压染色应注意的问题1 调浆 温度必须 45 2 拼色 选择染料性能相似的 类型 色光 以主色为主3 温度控制 控温区严格控制升温速度 90 130 缓慢升温4 避免焦油化问题 53 3 工艺说明 焦油化概念 染液中形成的粘稠物粘附在织物上形成染疵并沾污设备易产生且出现后不易解决 须防止选择高温下分散性好的分散剂尽量提高浴比 降低染色温度高温排液 快速降温缩短设备清洁周期 54 4 生产实例 浅红色 分散红F3BS2 对织物重 阴离子分散剂0 5 1g LPH HAC调节 5 6 55 生产流程 例水晶麻 下单 收布 工厂开单 配布 除皱 脱水 烘干 开幅 预定 车边 除油 复板 染色 固色过软 脱水 烘干 中检 开幅 成品定型 56 涤纶常见问题及处理方法 色花 进缸加均染剂 严重的话要进缸煮浅 再复板加色 颜色与OK板差异比较大 看实际差异是色光不对 还是深浅不对 前者比较难返修 后者要化验室重新执板 按化验室处方重新进缸染色 拖料及飞料 看所拖的料是否与做货的颜色的色系是否一致 断安纶 多种原因 安纶本身是否可以经得起高温染色 在缸里时间过长及工人操作也有很大的关系 再者是用料的原因 57 涤纶常见问题及处理方法 水波纹 富丽丝及高弹波比常见的问题之一 一 是胚布在有针织油较重的时间在打卷时所造成的 二 是染色时在前处理要尽量把油除干净 三 在定型时开大蒸气 可以帮助减少水波纹 纬斜 没有拉架的布比较难控制 1缝头要按纬线剪平 印花布要按花纬剪平缝齐 前后必须接头布 2印花布花形要统一方向 3定型时纬斜如果拉不直 可以掉方向再定一次 4段印胚布要量每一段的长度 58 常温机 59 常温机 常温染色机主要用于棉 锦纶 腈纶等织物的染色 染色温度一般不超过100 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 60 煮练 棉纤维生长时 有天然杂质 果胶质 蜡状物质 含氮物质等 一起伴生 棉织物经退浆后 大部分浆料及部分天然杂质已被去除 但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上 这些杂质的存在 使绵织布的布面较黄 渗透性差 同时 由于有棉籽壳的存在 大大影响了棉布的外观质量 故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练 以去除残留杂质 煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质 蜡状物质 含氮物质 棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用 膨化作用等 经水洗后使杂质从织物上退除 61 漂白 棉织物经煮练后 由于纤维上还有天然色素存在 其外观不够洁白 用以染色或印花 会影响色泽的鲜艳度 漂白的目的就在于去除色素 赋于织物必要的和稳定的白度 而纤维本身则不受显著的损伤 棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法 双氧水法和亚氯酸钠法 次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右 在常温下进行 设备简单 操作方便 成本低 但对织物强度损伤大 白度较低 双氧水漂白的漂液PH值为10 在高温下进行漂白 漂白织物白度高而稳定 手感好 还能去除浆料及天然杂质 缺点是对设备要求高 成本较高 在适当条件下 与烧碱联合 能使退浆 煮练 漂白一次完成 亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4 4 5 在高温下进行 具有白度好 对纤维损伤小的优点 但漂白时易产生有毒气体 污染环境 腐蚀设备 设备需要特殊的金属材料制成 故在应用上受到一定限制 次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯 以防织物在存在过程中因残氯存在而受损 62 生产流程 例CVC 下单 收布 工厂开单 配布 有拉架的 预定 车边 排缸 染分散 复板 活性 排缸 染色 固色过软 脱水 烘干 中检 开幅 成品定型 63 定型机 64 预定型 1拉架布含氨纶的成份比较高 氨纶跟丝的收缩不一至 丝比其它原料硬 如果不预定型 染色 印花时就会出现拉痕 鸡抓印等 2预定胚布门幅