靛蓝染料染牛仔布

1、天然靛蓝染料染牛仔布 133401班 20130756 钟晓波 Part 1 Part 2 Part 3 目目 录录 一、天然靛蓝染料结构 靛蓝染料的分子式为C16N2H10O2，分子量 262，它的结构式如下： 二、靛蓝染色原理 由于靛蓝染料不溶于水，对水没有亲 和力，因此它不能直接用来染色，必须在 碱性溶液中，用还原剂将靛蓝还原成可溶 性的隐色体之后，才能被纤维所吸收，然 后在经氧化成不溶性的靛蓝色沉淀而附着 在纱线上，达到上染的目的。靛蓝染色有 四个过程，下面分别介绍这四个过程 （一）、靛蓝燃料的还原 不溶性的靛蓝染料转变成可溶于碱性溶 液的隐色体靛蓝盐 必须利用还原剂在强碱介质中进行。

2、 （1）每个靛蓝分子中有两个羰基 （C=O），在还原剂所产生的氢离子作 用下，羰基被还原成羟基，反应后先生成 羟基化合物（COH)，即靛蓝的隐色酸， 它和靛蓝一样不溶于水。 （2）隐色酸与溶液中的碱作用生成隐色 体隐色体钠盐或钙盐。 二、靛蓝 染色原理 以隐色体钠盐为例 （一）、 靛蓝燃料 的还原 1、靛蓝的还原方法 靛蓝的还原有发酵法、保险粉法，二氧化 硫脲法、锌粉石灰法和硫酸亚铁法等多 种。 其中，发酵法应用最早，其优点是设备 简单，手工操作，生产成本低廉；缺点 是还原作用缓慢，往往需要710天才 能形成隐色体，生产效率低，不能连续 生产。 保险粉法是目前工厂大生产使用的主要 方法。 二氧

3、化硫脲法稳定性好、无毒、无味， 是发展方向。 （一）、 靛蓝燃料 的还原 锌粉石灰法染色物鲜艳度差， 耐磨牢度 差。 亚硫化铁法染料会吸附于氢氧化铁和硫 酸钙的沉淀上，且有染料损耗大的缺陷。 （一）、 靛蓝燃料 的还原 发酵法 以石灰为碱剂，长期贮藏的陈酒糟为发 酵剂，利用酒糟中淀粉发酵产生乳酸后分解出的 氢离子与靛蓝分子结合的隐色酸，然后再与石灰 乳反应转变成隐色体钙盐而溶解。 保险粉法 以保险粉为还原剂，烧碱做碱剂，将靛 蓝染料还原成隐色体的方法。 二氧化硫脲法 以二氧化硫脲为还原剂，烧碱做碱剂， 将靛蓝染料还原成隐色体的方法。 （一）、 靛蓝燃料 的还原 2、靛蓝的还原性能 靛蓝的还原氧

4、化电位 靛蓝的还原是一个可逆的反应过程， 即染浴是一个还原氧化过程，也就是 电子的转让与接受的过程。 靛蓝隐色体的电位，是指靛蓝转变 成隐色体钠盐的电位值，其值为-760mV。 因此，要使靛蓝还原成隐色体并保持其稳 定性，染液的实际电位值必须大于靛蓝的 还原电位值，运用这一理论，测控染液的 电位值使其保持在-760mV以上，就能保 证染液的稳定性。 （一）、 靛蓝燃料 的还原 靛蓝的预还原（或称作干缸） 靛蓝在溶液中的还原性能与保险粉、烧碱 在溶液中的浓度以及溶液的温度有关。 一般在较高的浓度和温度情况下，还原比 较充分，预还原液的电位值可达-900mV以上。 缺点： 染料隐色体与棉纤维的亲和

5、力较低，移染性 较差。 应采用低浓、常温、多道浸轧氧化工艺来完成。 靛蓝染料必须采用 高温预还原，将靛 蓝在一定浓度的保 险粉、烧碱溶液中 充分还原，在稀释 到常温后进入染槽 使用。 （一）、 靛蓝燃料 的还原 （二）、靛蓝隐色体的上染 （1）隐色体吸附在纤维表面，然后再向内 部扩散，染料分子中的羰基与纤维中的羟 基，则形成氢键而固着在纤维上。 二、靛蓝 染色原理 （二）、靛蓝隐色体的上 染 （2）靛蓝隐色体对棉的亲和力低，上染 困难，如果采用提高染液浓度和温度的方 法来促使上染，不仅会使纱线色光泛红， 色泽鲜艳度变差，出现色光色泽不稳定现 象，同时造成浮色，降低耐磨牢度等弊病。 所以实际生产

6、中，牛仔布的经纱染色，一 般都采用低浓、常温（或低温）、多次浸 轧氧化的连续染色法。 （3）靛蓝隐色体的扩散性能较差，在染色 中染液对纱线的渗透能力弱，因此需在染 液中加入的渗透剂，帮助增进渗透性能。 （即使如此，靛蓝的纱线染色大多呈现环 染状，不会透芯，而环染程度较深入的， 耐磨洗牢度好，反之则效果相反。 （二）、靛蓝隐色体的上 染 （三）、靛蓝染色体的氧化 原理： 靛蓝隐色体被棉纤维吸收，并向纤维 内部扩散，当纱线离开染液后，因碱性减 弱，隐色体钠盐即水解成隐色酸，当与空 气中的氧气接触时，即可氧化成不溶性靛 蓝，恢复其原有 蓝色固着在纤维上。 二、靛蓝 染色原理 过程反应式如下 （三）、

7、 靛蓝染色 体的氧化 （四）、水洗后处理 目的：去除染色纱线上的色茸、盐分、杂 质，提高染色纱线色牢度、光滑程度和色 光稳定。 牛仔布经纱靛蓝染色，为简化工艺， 通常都不用皂煮，因为靛蓝染色后染料在 纱线上已呈结晶状态，且皂煮前后色光变 化不大，因此只要有充分的水洗条件，即 可达到后处理的要求。 二、靛蓝 染色原理 三、靛蓝染料染牛仔布工艺 牛仔布是一种较粗厚的色织经面斜纹棉 布，经纱颜色深，一般为靛蓝色，纬纱颜色 浅，一般为浅灰或煮练后的本白纱。又称靛 蓝劳动布。始于美国西部，放牧人员用以制 作衣裤而得名。经纱采用浆染联合一步法染 色工艺，特数有83.3tex(7英支)，58tex(10 英

8、支），36tex(16英支)等，纬纱特数有 96tex(6英支)，58tex(10英支)，48tex(12 英支)等，采用3/1组织，也有采用变化斜纹， 平纹或绉组织牛仔，坯布经防缩整理，缩水 率比一般织物小，质地紧密，厚实，色泽鲜 艳，织纹清晰。 （一）、染色的工艺流程 经轴（1014只） 前处理（12道) 染色氧化（重复68道) 染后 处理（23道） 三、靛蓝 染料染牛 仔布工艺 （二）、常规靛蓝染料染色 一般以83.3tex(7英支）经纱，总经根 数4284根、纤维设计上染染料百分率 2.5%，染色速度18.5m/min,染色温度 25+3为例。 1、前处理 由润湿槽和水洗槽组成 三、靛

9、蓝 染料染牛 仔布工艺 （1）润湿槽 （2）水洗槽：喷淋流水洗涤，水温4045， 压辊压力33.5t,轧余率75%+3% 染浆联合机润湿配方及工艺染浆联合机润湿配方及工艺 三、靛蓝 染料染牛 仔布工艺 2、染色 （1）干缸还原液（习称母液） 靛蓝完全还原的反应平衡式为 三、靛蓝 染料染牛 仔布工艺 染浆联合机靛蓝母液配方 三、靛蓝 染料染牛 仔布工艺 母液化料工艺 先在化料桶内加入规定容积70%左右的水，开 动搅拌器依次加入烧碱、渗透剂、酒精和靛蓝染 料 继续搅拌1h以下将保险粉徐徐加入，同时调整 和控制夜温在40左右，然后在不断搅拌0.5h， 待染料完全还原后，停止搅拌。 对还原液中的主要成

10、分进行测试，确认靛蓝染 料、保险粉、烧碱的实际含量，并根据所测数据 与工艺标准浓度进行比较。 母液的使用时间最好不要超过10h。 三、靛蓝 染料染牛 仔布工艺 （2）染色槽染液（习称工作液、底液） 染浆联合机染色槽夜配方 三、靛蓝 染料染牛 仔布工艺 清水开缸的方法： 在所有染色槽中加清水至规定液量的80%左右， 开启循环泵，加入保险粉1.52.0g/L和烧碱 0.71g/L（视水质而定），继续 循环1h以上， 用于除去自来水中的氯和酸性物质； 加入事先溶解好的食盐25g/L和渗透剂2g/L； 按染液的总液量和清水开缸设计的靛蓝浓度要 求计算需要加入的母液量（L)，并补充适量的 水定积，继续循环1h以上，使加入的靛蓝隐色 体在所有染色槽中充分扩散均匀； 反复对染液