第四章-纺织品的染色鲁泰纺织工程

第四章纺织品的染色有机染料与颜料的概念染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。颜料是不溶于水合其他介质的有机或无机的有色化合物。主要区别应用条件不同染料大多溶于水，或者通过处理使其处于可溶状态。颜料则完全不溶，只是物理分散在水或有机溶剂中。结合方式不同染料是直接与纤维通过物理或者化学的作用力结合。颜料则需要借助高分子粘合剂的作用附着在纤维上。

应用范围不同染料多用于各类纤维的染色，少量用于食品、造纸和皮革颜料则主要应用于油墨，其次为油漆和涂料工业等。第二节染料化学的发展史

古代:

公元前2600年最早的使用染料的书面记录。靛蓝和胭脂红即可以使丝绸和棉布染色，也可以用来描眉、画腮红和涂口红。周朝设有专职官员掌握染色，早期的科学书籍如《天工开物》曾记载过染色的工艺。例如马王堆古墓中出土的织物染料已被鉴定，主要是从含靛蓝色素的植物及矿物质（例如失砂）中提炼出来的天然染料。

有机合成染料的合成和应用只有一百多年的历史。

染料化学家公认1856年William.Henry.Perkin在氧化苯胺合成某种化合物时发明了苯胺紫的工业制造法是染料工业的开始，其后所发明的许多染料都使用苯胺作原料。

18岁时的发明：28岁成为皇家学会院士！到了19世纪后期，Kekule研究出苯胺的环状结构后，染料的制造方法又踏进了一大步；后来又有Peter与Griess发明偶氮化合物，直接促进了偶氮染料出现并很快可任意制得各色偶氮染料，其种类约占所有染料的半数。

德国Badisch染料公司合成了人造靛蓝，这是合成天然染料在工业上初次获得的成功。硫化染料是Vidal制成了一种黑色染料之后发明的。

1897年Bohn与Schmidt发明了酸性染料，因其染色后不易褪色，所以对毛类染色帮助很大。

20世纪初期，Bohn发明了还原染料，其坚牢度很优，如阴丹士林蓝。1956年，合成染料发展的一个重要里程碑！发明了可与纤维共价结合的活性染料。

实际上，很多老牌的跨国化工企业都是从合成染料起家的，例如大名鼎鼎的拜耳公司，巴斯夫公司等等。

侯毓汾杨锦宗中国的染料事业在过去的60多年里取得了长足进步。已经掌握了从研发到生产到使用的所有环节，建立了完善的工业体系。作为世界第一的纺织品大国，我们的染料工业也同样发展为世界第一。每年的大量出口赚取了大量的外汇。但是，我们存在的问题也很严重。那就是染料工业多是以量取胜，高档染料的生产和研发能力明显落后。要从染料大国迈向染料强国，还需要我们新一代人做成更大的努力。(1)新型纤维和改性纤维的染色研究；(2)具有无毒、无环境污染染色的新型染料的研究；(3)具有杀菌、光变色、热变色、阻燃、抗电磁波等多功能纤维用染料的研究；(4)改良现有染料的染色性能使之做到环境友好染色；(5)新型染色方法和染色机械的研究；(6).发明新的染色助剂；(7)非纺织用功能染料的研究等。未来的发展的方向靛蓝结构硫化染料染料的分类及命名染料的分类按照化学结构分类偶氮染料蒽醌染料芳甲烷染料靛族染料硫化染料酞菁染料硝基和亚硝基染料-N=N-蒽醌结构芳甲烷结构酞菁结构按照应用性能分类直接染料活性染料还原染料酸性染料分散染料不溶性偶氮染料硫化染料缩聚染料荧光增白剂食品染料等等纤维素纤维，主要是棉纤维染色羊毛和丝绸的染色涤纶、锦纶等的染色阳离子染料腈纶的染色染料的命名

在染料生产发展的初期，染料品种还不丰富，往往直接用染料的颜色作为染料的名称，例如孔雀绿、品红、荧光黄等。在国外，为了垄断商品，厂家一贯保守染料品种化学结构的秘密，因此各有其商品牌号的名称。为了盈利，甚至同一结构的染料，名称各不相同，造成混乱。我国采用了染料三段命名法

第一段为冠称，表示染料根据应用方法或性质而分类的名称；

第二段为色称，表示染料色泽的名称；

第三段为词尾，以拉丁字母表示染料的色光、形态及特殊性能和用途等。根据染料产品的应用和性质的分类，染料的冠称有酸性、中性、直接、还原、活性、分散、硫化、阳离子等。

染料的色称采用30个色泽名称：嫩黄、黄、深黄、橙、大红、红、桃红、玫瑰、品红、红紫、枣红、紫、翠蓝、湖蓝、艳蓝、深蓝、绿、深绿、黄棕、红棕、棕、深棕、橄槛、橄榄绿、草绿、灰、黑等。色泽的形容词采用“嫩”、“艳”、“深”三个字。

染料命名中的词尾表示色光及性能的字母如下：B─蓝光、C─耐氯、D─稍暗、F─亮、G─黄光或绿光。I─还原染料坚牢度、K─冷染、L─耐光牢度较好、M─混合、N─新型、P─适用于印花、R─红光、T─深、X─高浓度。活性艳红X-B冠称色称词尾，冷染型，带蓝光染料的商品加工染料的商品化

染料在合成以后多是大块状、结晶体形式存在，根据未来染色的要求和染整操作过程中的要求需要进行粉碎、溶解、分散或者加入稳定剂使其稳定存在。在没有新型染料母体出现的前提下染料的商品化成为提高染料附加值的一个重要方面分散染料：加入分散剂、扩散剂和润湿剂一起研磨到纳米级颗粒直接染料：加入硫酸钠作为填充剂，加入碳酸钠调节溶解性酸性染料：加入硫酸钠作为填充剂，加入纯碱增加溶解性染色牢度

在服用或加工处理过程中，纺织品上的染料经受各种因素的作用而在不同程度上能保持器原来色泽的性能叫染色牢度染色牢度的大小直接关系到一支染料能否工业化。常见染色牢度的评价日晒牢度唯一分为8个级别的染色牢度皂洗牢度分为5级，也叫水洗牢度汗渍牢度同样分为5级摩擦牢度分为干摩擦和湿摩擦牢度两种升华牢度分散染料考察的一个指标其他牢度评价在进行牢度测定时染样要达到标准色深影响染料染色牢度的因素内因外因染料的结构染色的纤维种类染料在纤维上的状态染料与纤维的结合状态染色的色深染色后的处理染色后的纤维的使用环境染料索引

《染料索引》的原英文名称Colour

Index，缩写为C.I.

《染料索引》第三版中收集的染料品种结构近万种。对每一种染料都列出了它的应用分类类属、色调、应用性能、各项牢度等级、在纺织及其它方面的用途、化学结构、制备途径、发明表及有关资料来源，以及不同商品名称等。

《染料索引》的后一部分对已明确化学结构的染料品种按化学结构分别另给以“染料索引化学结构编号”，如C.I.18835为C.I.酸性黄25的化学结构编号、

C.I.22155为C.I.直接红13的化学结构编号。

因此在《染料索引》中每一个染料品种，除化学结构不明确的以外都有两种编号。现在各国书刊及技术资料中均广泛采用染料索引号来代表某一染料。

国外染料名称非常繁杂，借用《染料索引》的这两种编号，便于表示出某一个染料品种的结构、色泽、来源以及其它可供参考等内容。

活性艳红X-BC.I.ReactiveRed1

染色牢度指染色产品在使用过程中或以后的加工处理过程中，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。保持原来色泽能力低的，即容易褪色，则染色牢度低，不容易褪色的染色牢度高。染色牢度是衡量染色产品质量的重要指标之一。

染色产品的用途不同，对染色牢度的要求也不一样。如夏季服装面料应具有较高的耐洗及耐汗渍色牢度，而汽车用布则要求有良好的耐日晒及耐摩擦色牢度。4.1.2染色牢度

一、染色牢度的概念

染料在纤维上的染色牢度受许多因素的影响：染料的化学结构、染料和纤维的结合状态、纤维上的染料浓度、染料在纤维上的分布状态(如染料在纤维上的结晶形态、染料的分散或聚集程度等)、染色工艺、纤维的性质等。

●染料的化学结构：如蒽醌、酞菁为母体结构的染料耐日晒色牢度较好，各类偶氮染料的耐日晒色牢度则相差较大，三芳甲烷类染料一般都不耐日晒。

●纤维上的染料浓度：同一染料在同一品种纤维上，浓度低的耐日晒色牢度一般较浓度高的差，摩擦牢度的情况则与此相反。二、影响染色牢度的因素●染料和纤维的结合状态：水溶性染料如直接、酸性染料等，含有水溶性基团且染料与纤维之间的结合键能较弱，则耐洗色牢度一般较差，经固色后处理的染色物，耐洗色牢度可得到一定程度的提高。水溶性较差或水不溶性的染料，耐洗色牢度一般均较高。活性染料由于染料与纤维之间产生具有较强键能的共价键结合，因此耐洗色牢度较好。●染色工艺：如活性染料的水解、固色不充分、浮色多、染色后水洗及皂煮不良，均会导致耐洗色牢度降低。染色牢度一般以染料在纺织品上所受外界因素作用的性质不同而分类，主要有：

日晒牢度分8级。1级为最低。每级有一个用规定的染料染成一定浓度的蓝色羊毛织物标样。它们在规定条件下日晒，发生褪色所需的曝晒时间大致逐级成倍地增加。这些标样称为蓝色标样。测定试样的日晒牢度时，将试样和八块蓝色标样在同一规定条件下进行曝晒，看它褪色情况和哪一个标样相当而评定其日晒牢度。二、常见的染色牢度及评价

皂洗牢度分5级。以5级为最高，在规定条件下皂洗后色泽看不出什么变化；1级最低，褪色最严重。测定试样皂洗牢度时，将试样按规定条件进行皂洗（根据品种不同，皂洗温度一般分为40℃、60℃、95℃三种），淋洗、晾干后，和衡量褪色程度的灰色标准样卡（褪色样卡）比较而评定。在试验时，还可以将试样和一块白布缝叠在一起，经过皂洗以后，根据白布沾色的程度和衡量沾色的灰色标样比较，评定沾色牢度级别。5级表示白布不沾色，1级沾色最严重。汗渍牢度的定级方法和皂洗牢度一样，也分为5级，也有褪色和沾色两种测试方法。

摩擦牢度有干、湿两种摩擦情况。试验时按规定条件将白布和试样摩擦，按原样褪色和白布沾色情况分别和褪色、沾色灰色样卡比较而评定级别。

其它还有：耐干热(升华)色牢度，耐氯漂色牢度，耐气候色牢度，耐酸滴、碱滴色牢度，耐有机溶剂色牢度，耐海水色牢度，耐烟熏色牢度等。其染色牢度一般也分为5级。

●标准浓度（深度）评定染料的染色牢度应将染料在纺织物上染成规定的色泽浓度才能进行比较。因为色泽浓度不同，测得的牢度是不一样的。为了便于比较，应将试样染成一定浓度的色泽。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。染色牢度评价及标准

●染色牢度标准国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization缩写为ISO)参照纺织品的服用情况，制定了染色牢度的测试方法及标准。各个国家也制定了相应的染色牢度国家标准

AATCC标准（美国）JIS标准（日本）

GB/T标准（中国）企业标准

FZ/T标准（中国纺织行业）

纺织品牢度检测时，应根据其适用范围来选用标准，同时应明确执行该标准方法的原理、适用的设备和材料、实验样品的制备、操作方法和程序以及实验报告的要求等。

4.1.3染色基本理论

（一）染料在溶液中的状态

染料的电离染料的溶解染料的分散染料的聚集1.染料的电离

离子型染料在水溶液中会发生电离，从而使染料母体带上电荷阴离子型染料电离后，母体带上负电荷直接染料、活性染料、酸性染料、可溶性还原染料属于此类D上的阴离子基团通常为磺酸基（—SO3-）、硫酸酯基（—OSO3-

）、羧基（—COO-

）等

当染料投入水中，染料晶体结构因受水分子的极性作用而遭到破坏，染料能以单分子态与水化合而均匀地分布在水中，称为染料的溶解。该体系称为染料溶液。一般是澄清、透明的体系。染料的溶解度一般用每升水中所溶解染料的克数表示（g/L）。2.染料的溶解影响染料溶解度的因素染料结构：离子型染料溶解度高，分子型染料溶解度低相对分子质量大小：大，溶解度低PH值：利于电离，则利于溶解温度：T提高，利于溶解加入助剂尿素、表面活性剂等助溶剂，使溶解度提高中性电解质，使溶解度降低当染料投入水中，染料晶体结构不能受水分子的极性作用而遭到破坏，染料只能以晶体态的形式均匀地分布在水中，称为染料的分散。该体系称为染料分散液或染料悬浮液。一般是混浊、不透明的体系。染料的分散必须在分散剂的作用下才能进行，否则会因染料的重力而产生染料的沉降，使体系分层。3.染料的分散影响分散液（悬浮液）稳定性因素粒子细化：<2μm越小，越稳定分散剂的性质及用量：分散作用强，用量大，稳定分散液的温度：低，稳定要及时配制电离后的单离子染料或溶解后的单分子染料又可能聚集在一起，形成染料的聚集态，这一过程称为染料的聚集。染料的聚集是染料溶解的逆过程。分子型染料nD

Dn

阴离子型染料nD-

Dnn-

阳离子型染料nD+

Dnn+4.染料的聚集聚集的吸收光谱测定法

聚集程度可用聚集数n来表示，聚集数是染料胶束或胶团中染料分子（离子）的数目。n可用扩散、电导或吸收光谱等多种方法测定，各种方法所测得的绝对数值常常不一致。但实际测定的通常是整个溶液的平均聚集数。染料的不同聚集状态在吸收光谱上表现出不同的特征，利用吸收光谱的这种变化可以研究染料在溶液中聚集和解聚的动力学问题。

●助剂:正常使用时，尿素等助剂削弱染料分子间作用力，使聚集倾向↓。影响染料聚集的因素

●染料结构本身：分子量大，分子结构大，分子同平面性好，染料分子间作用力大，聚集倾向大;而水溶性基团多，分子空间位阻大，则聚集倾向小。●染液浓度：C染↑，聚集倾向↑●温度影响；T↑，聚集倾向↓（聚集为一放热反应）

●电解质：C电↑，聚集倾向↑。（二）上染过程

上染过程的几个阶段1、染料的吸附染料从染液中转移到纤维表面的过程2、染料的扩散吸附在纤维表面的染料向纤维内部转移，直至染色平衡或基本平衡3、染料的固色染料在纤维内固着

染料纤维表面

吸附力：范得华力、氢键力、库伦力（静电力）

染料直接性：一定条件下，染料向纤维表面转移、不容易再离开纤维表面的特性。定性表征染料吸附性能。

上染百分率：上染在纤维上的染料量与原染液总染料量之比

亲和力：标准溶液状态（25℃，1atm，单位浓度）下，染料上染纤维的能力，仅与染料分子有关，是染料属性。

匀染性：吸附可逆与匀染有关，反复吸附和解吸才能匀染。

影响吸附因素：温度---高，使吸附解吸速率都加快，平衡上染率降低。

pH值---影响纤维和染料带电荷性和量，从而影响吸附电解质（盐）---影响纤维与染料之间的电荷作用力。有促染剂或缓染剂作用。--+-+--+助剂---吸附速度、均匀度前处理---均匀度1.染料的吸附

2.染料的扩散从纤维表面到内部染料分子在纤维表面吸附以后，染料在纤维表面的浓度高于纤维内部，使染料向纤维内部扩散。

扩散是一种分子运动。在上染过程中,染料随染液流动达扩散边界后,依靠这种分子运动通过扩散边界层,在纤表吸附,并进而向纤内扩散。染料在染液中的扩散比较迅速,但在纤维中的扩散比较缓慢;后者对上染过程的速率起着决定性作用。染料在纤维中的扩散性能决定于染料和纤维的性质,并随温度、浓度等外界条件变化而变化。扩散模型

1.孔道扩散模型-适用于亲水性纤维

●模型描述:在溶胀的纤维里存在许多曲折而互相连通的小孔道。染色时,这些孔道里都充满着水,染料分子(或离子)通过这些曲折、贯通的孔道扩散进入纤维内部。在扩散过程中,染料分子(或离子)会不断发生吸附和解吸。孔道里游离状态的染料和吸附状态的染料成动平衡状态。2、自由体积模型-适用于疏水性纤维(合成纤维)

●模型描述:纤维的自由体积指其总体积中没有被分子链占据的那部分空间,它以微小的空穴形式散布在纤维中。聚酯、聚丙烯腈等合成纤维染色时,染料分子吸附在纤维大分子链上,当温度大于Tg以后大分子的链段发生绕动,原来微小的空穴合并成

较大的空穴,染料分子沿这些不

断变化的空穴,逐个“跳跃”扩散。染色速率在染色过程中，通常用上染速率或染色速率来表示上染或染色的快慢。通常用半染时间t1/2来衡量。半染时间t1/2染色过程中，染料的上染量达到平衡上染量一半时所需的染色时间称为半染时间，以t1/2表示。它标志着上染走向平衡的一个常用速率指标。t1/2越小，则染色速率越大，染色越快。拼色时，选用半染时间相近或上染速率曲线相近的染料容易染得前后一致的颜色。染料的匀染性与染料扩散性有着密切的关系染料扩散性越好，染料的匀染性越好有利于提高染料扩散性的因素均有利于染料的匀染。移染是指染料从纤维上某处解吸下来到纤维另一处重新上染的过程。一般需较长时间，作为匀染的辅助手段当染料分子质量较大，染料与纤维间结合力较大时，移染效果将大大降低。匀染和移染染料的固着是指扩散后均匀分布在纤维上的染料通过染料-纤维间的作用力而固着在纤维上的过程。染料-纤维间的作用力化学力：共价键和离子键物理力：范德华力、氢键和聚集性其类型和大小对染色的牢度起着决定性作用3.染料的固着

固着方法：不溶处理，化学键合处理等。4.1.4染色方法和设备

（一）染色方法

染色方法散纤维染色、纱线染色织物染色纺丝原液染色成衣染色按工艺分浸染（竭染）：染浴。轧染：浸-轧-烘重要概念：浴比：浸染时被染物重量（g/kg）和染液体积(mL/L)之比。色度(o.w.f):浸染时，染料用量对纤维用量的质量百分数。

染色设备散纤维染色机：吊筐式纱线染色机：筒子纱、绞纱、经轴纱织物染色机：绳状---浸染

---溢流

---高温平幅---卷染

---连续轧染织物循环，染毛、丝、粘胶。针、机织物。受张力小染液循环液、布都动，匀，避免起毛、摩损平幅。小批染色。气流染色机是新一代染色机．其染色机理与常规染色机理有很大区别。由于鼓风机离心强气流作用，使绳状坯布得到扩张并前进，同时在喷嘴口和气流口之间形成低压区，使染液迅速汽化成雾状、雾化的染料分子动能增加，渗透力增强，此时，雾状染料分子微粒体积小于液状染料分子体积，染料分子在单位时间内的“泳移”次数增加，提高了坯布的染色匀染度，缩短了上染时间，染色重现性好。另外，由于雾状气流作用，细化的染料分子更易进入坯布的打折处，故不易产生色花和染色折痕。气流雾化染色机的喷嘴溢流区使染色分子均匀、快速上染到织物各点上。鼓风机回气流口为细孔网结构。精细设计的气流管道可保持气流均匀一致。故织物在缸体内运行均匀，从而减少了染色折痕产生。雾化气流染色机独特的染色机理使该机适应多种产品的染色加工，并能加工出高品质的产品。

气流染色机是新一代染色机．其染色机理与常规染色机理有很大区别。由于鼓风机离心强气流作用，使绳状坯布得到扩张并前进，同时在喷嘴口和气流口之间形成低压区，使染液迅速汽化成雾状、雾化的染料分子动能增加，渗透力增强，此时，雾状染料分子微粒体积小于液状染料分子体积，染料分子在单位时间内的“泳移”次数增加，提高了坯布的染色匀染度，缩短了上染时间，染色重现性好。另外，由于雾状气流作用，细化的染料分子更易进入坯布的打折处，故不易产生色花和染色折痕。气流雾化染色机的喷嘴溢流区使染色分子均匀、快速上染到织物各点上。鼓风机回气流口为细孔网结构。精细设计的气流管道可保持气流均匀一致。故织物在缸体内运行均匀，从而减少了染色折痕产生。雾化气流染色机独特的染色机理使该机适应多种产品的染色加工，并能加工出高品质的产品。设备连续、大批量生产。防泳移（烘干时染料向加热面的移动），轧后先低温预烘。4.2直接染料的染色

直接大红4B(刚果红)：1884年，Bottiger发现了刚果红后开始发展起来的。该类型染料从结构上看，基本上是偶氮染料，以保证染料为直线型、平面性大分子，主要以双偶氮、三偶氮染料为主。分子结构中含有磺酸基，少量使用羧基，以使染料具有较好的水溶性。定义：在染纤维素纤维时，不需媒染剂的帮助即能染色的染料称为直接染料。

纤维素纤维的结构特点及对染料结构的要求

由葡萄糖剩基彼此以1，4–甙键连接而成的线型大分子——应避免在酸性条件下染整加工。分子中没有在酸性、中性条件下形成离子的基团——不能以离子键形式与染料结合。葡萄糖剩基上2、3、6位有三个羟基，一个纤维素双糖的间隔为1.03nm左右——可与染料形成氢键结合。纤维素纤维对染料的要求①不用酸性浴染色，不以离子键形式与纤维结合；②为了提高与纤维的范德华力结合，染料应有线性狭长，共平面结构，能与纤维有较大面积的紧密接触，染料应有较长的共轭体系，以增加电子活动性，提高色散力、诱导力。③染料上应有可以形成氢键的基团，相间距离最好在1.03nm左右，提高染料与纤维的氢键结合能力。直接染料的直接性：染料对纤维直接上染的性能直接性是染料分子和纤维分子间的吸引力造成的

极性作用力：氢键非极性作用力：范德华力分子间的吸引力

(2)染料分子中占同一平面结构部分范围要大若染料分子具有延伸的共轭体系，共轭体系部分即成平面性。平面型分子吸附在纤维表面上面积大而又紧密，二者间的范德华吸引力也大。(1)染料应是线型分子使染料分子按长轴方向平行地吸附在纤维轴上，最大限度地使范德华吸引力发生作用。直接染料的分子结构特征直接大红在纤维素纤维表面上的吸附

染料分子中氨基、羟基能和纤维素纤维分子中的羟基形成氢键。在纤维素纤维分子中两个伯醇基相隔约1.03X10-9m左右。染料分子中两个羟基、二个氨基或羟基与氨基间相隔1.08X10-9m左右时，生成氢键的机会也最大。(3)染料分子中可以形成氢键的基团较多染料与分子间的引力越大，直接性越强，水洗牢度越高，日晒牢度越好。直接染料色谱齐全，应用方便，生产方法简单，价格比较低廉，但缺点是耐洗及耐晒牢度较差。直接湖蓝5B：直接冻黄直接耐晒红棕8LL直接耐晒艳蓝FF2GL直接染料染色分类A匀染性直接染料分子小，移染、水洗牢度差。B盐效应染料分子复杂，上染慢，加盐促染剂。C温度效应染料分子复杂，上染慢，温度促染，电荷少，盐促染不明显。匀染性直接染料盐效应染料温度效应染料一般：耐晒：铜盐：色暗。芳族磺酸钠直接染料上染的温度效应和盐效应

一、温度效应及其应用

1、温度对上染百分率的影响

直接染料结构差异大,温度对上染百分率影响较大。如图,几只直接染料在其它条件相

同的情况下,最高染色温度不同。

由染色热力学已知,提高温度会

降低染料的平衡上染百分率。

2、温度对扩散速率的影响

各类直接染料扩散速率和半染色

时间差异很大;

它们的扩散速率系数高低相差达

100倍以上。由染色动力学已知:↑T,↓,D↑;所以,对于扩散速率低的，上染比较缓慢的染料，需要提高染色温度,以获得较高的上染速率和上染百分率。※A类:移染性好，但上染率较低，因而染色温度宜低；

※B类:移染性差,水溶性较好,扩散慢,因而染色温度宜较高；

※C类:移染性差,水溶性差,扩散慢,因而染色温度宜高。

二、盐的作用和电荷效应

1、盐的促染作用

如右图，直接染料染纤维素纤维时,加盐使染料上染率显著增加。这一现象在阴离子染料染带负电的纤维的染色系统中普遍存在。一般其促染作用对水溶大的染料作用明显（B型）；2、促染作用原理染色方法：（染棉举例）配方：染料2~10g/L

纯碱1g/L（软化水、溶解）

食盐20g/L（促染）

润湿剂4g/L

浴比1:20工艺：90～95℃50～60℃配染液染色水洗、固色直接染料固色处理:直接染料水溶性较强，在纤维上仅靠分子间力固着，水洗时易溶出，为此，需进行固色处理。直接染料固色方法1、金属盐后处理：生成不溶性盐。用铜盐(如CuSO4)。2、阳离子固色剂处理：高分子带正电荷。与染料形成不溶性缔合物。固色剂Y、固色剂M、无醛固色剂

直接染料的发展直接染料发展的第一阶段：以刚果红为起源的含有联苯胺类的偶氮染料。特别是双偶氮类结构为主。以芳香二胺为中间体，通过重氮化偶合

反应制备直接染料几乎成为得到该类型染料的唯一途径。直接湖蓝5B：转折点：上世纪６０~７０年代，发现联苯胺的致癌性，逐渐被替代。直接染料发展的第二阶段：上世纪30年代前后出现了还原染料和不溶性偶氮染料，以及50年代出现的活性染料对直接染料造成了很大冲击。主要是由于这些类型染料具有较直接染料更好的染色牢度。直接染料为了迎接这些挑战，开发出了新型的直接铜盐染料和直接重氮染料。随后还出现了铜络合结构的偶氮类直接染料和某些杂环结构的非偶氮类染料。特点：耐光色牢度达到4级以上。称为直接耐晒染料直接耐晒棕BRL直接耐晒黄RT（含噻唑结构，耐光牢度6级）直接染料发展的第三阶段：直接染料的结构上没有重大发展，但是出现了阳离子型的固色剂。最多的品种为固色剂Y和固色剂M。其使用对直接染料在耐水浸、耐洗、耐汗渍牢度方面有了改善。但是造成了耐光及摩擦色牢度的下降。固色剂Y是双氰胺-甲醛树脂初缩体的醋酸盐溶液：固色剂M是含铜双氰胺甲醛树脂水溶性缩合体。

直接染料发展的第四阶段：随着洗衣机的出现和普及，以及涤棉等混纺织物的大量使用，人们对纺织品的色牢度有了更高的要求对直接染料的有了新的要求：130度以上的高温条件下要稳定，不降解；能够耐酸性染色条件；在高温酸性条件下，仍然有较高的直接性和上染率；有明显高于以往染料的染色牢度，特别是湿处理牢度。染料分子设计的改变：（1）染料分子中引入金属原子，形成螯合结构，提高分子的抗弯能力，并含有相当活泼的氢原子的亲核结构。（2）设计特殊的固色剂，在染后经固色处理，与染料和纤维之间形成多维结构的交联状态，达到较高的染色牢度。（3）染料分子中引入具有强氢键形成能力的隔离基团----三聚氰酰基。染料分子中不含有金属离子，而是设计一个由阳离子多胺聚合体与特殊金属盐的混合物作为固色剂。定义：活性染料（Reactivedyes）是一类在化学结构上含有活性基团的水溶性染料,主要由染料母体[Parentdye(s)]、能与纤维官能团反应的活性基[Reactivegroup(s)]，以及连接染料母体与活性基的连接基（或桥基，Bridginggroup）三部分组成。活性染料分子中含有能与纤维素纤维反应的基团，在染色时和纤维共价结合，生成“染料-纤维”化合物，提高了染色织物的耐洗牢度，又不存在还原染料、冰染染料耐磨牢度低的缺点，是合成染料历史上第一次出现的借化学结合而染色的一类染料。4.3活性染料的染色

活性染料自从1954年问世以来，成为取代禁用染料以及其他纤维素纤维用染料如冰染染料、硫化染料和还原染料等的最佳选择之一。年蝉联站到全部染料产量的20%左右。可以预见，随着人们对棉纤维需求的不断扩大，活性染料的需求也将不断增加，而且会超过棉的增长。活性染料的优点：（1）活性染料与纤维发生共价键结合，具有很好的染色牢度，尤其是很高的湿处理牢度。同时不会产生还原染料的光脆损现象。（2）色泽鲜艳、光亮度特别号，有的可超过还原染料。（3）生产成本低，比还原染料等便宜得多。（4）色谱齐全，一般不需要其他类型染料配套使用。（5）国内能够大量生产，不仅节约外汇，而且大量出口。日晒、氯漂牢度差活性染料色谱齐全色泽鲜艳水洗、摩擦牢度优良工艺简单，成本不高利用率低有色废水盐等助剂环境污染10.2

活性染料的发展长期以来，人们曾对纤维素的化学性质进行过广泛的研究。1895年Cross及Bevan发现，纤维素纤维和浓氢氧化钠溶液作用后，生成物碱纤维能和苯甲酰氯作用，生成纤维素一及二苯甲酸酯的混合物：

20年代开始，汽巴公司开始了有关三聚氯氰染料的研究。ChloratineFastBlue8G引入注目。它是将一个含有胺基的蓝色染料与带有三聚氯氰环的黄色染料组成为绿色调的内分子组合。并未引起注意。1923年，汽巴公司发现了酸性一氯均三嗪染料染于羊毛上，能获得高的湿牢度,从而在1953年发明了Cibalan

Brill型的染料。

在1952年，赫斯特公司亦在研究乙烯砜基团的基础上，生产了用于羊毛的活

性染料，即Remalan。

但是以上两支染料由于染色效果的原因，并不是很成功。但是以上研究引起了卜内门公司的拉蒂和斯蒂芬的兴趣，开始研究三聚氯氰。1956年卜内门公司(ICI)终于生产了第一个棉用商品活性染料，称为普施安(Procion)，即现在的二氯均三嗪染料。我国活性染料的发展：我国活性染料的发展起步于上世纪50年代末。随着大连理工大学侯毓汾、杨锦宗教授等老一辈染料工作者将极大地热情投入到活性染料的研制中去，我国的活性染料有了长足的发展。现在已经可以生产几乎全部类型的活性染料，能够基本满足国内需要，并且产品大量出口。侯毓汾杨锦宗活性染料的分子结构包括母体染料和活性基两个主要组成部分。活性基往往通过某些连接基与母体染料连接。活性基本身又常常包括可以改变的活泼原子部分及可以取代的部分。例如下列活性艳红K-2BP染料：

活性染料的主要应用特点是与纤维反应生成共价键，并成为稳定的“染料-纤维”有色化合物的整体，使染色纤维具有很好的耐洗牢度和耐摩擦牢度。

10.3

活性染料的结构及性能10.3.1活性染料的结构

在应用上的另一特点是它与棉纤维的伯醇羟基、羊毛和丝的氨基、聚酰胺纤维的氨基、酰胺基等反应，因此活性染料可以染棉、麻、羊毛、丝和一部分合成纤维。染料与纤维的结合可用下列反应式表示：

(1)与纤维素的作用：

(2)与蛋白质纤维的作用

(3)与锦纶纤维的作用

简单的，可以将活性染料的结构写为以下通式：S－D－B－Re式中：S——水溶性基团，如磺酸基；D——染料母体；B——母体染料与活性基的连接基；Re——活性基。活性染料应具备的条件：高的水溶性，高的储藏稳定性，不易水解；对纤维有较高的反应性和高的固色率；染料一纤维间结合键的化学稳定性高，即使用过程中不易断键褪色；扩散性好，匀染性、透染性良好；各项染色牢度，如日晒、气候、水洗、摩擦、耐氯漂等牢度均好；未反应的染料及水解染料染后容易洗去，不沾色；染色的提升性好，即可染得深浓色；活性染料分类根据活性基结构分类均三嗪型卤代嘧啶型乙烯砜型双活性基型X型K型R型F型KN型M型KE型

活性染料特点：1）活性染料分子小，直接性低，为促染用盐量大。低盐染色活性染料是发展方向。2）活性染料在固色阶段活性基与纤维反应而固着。根据应用分类：棉用、丝用、毛用、锦纶用活性染料。乙烯砜型：二氯均三嗪型：D-SO2CH2CH2SO3NaD-SO2CH=CH2D-SO2CH2CH2-O-纤维素

D-SO2CH2CH2-OHOH-Cell-OHH-OHOH-亲核取代反应亲核加成反应

一、活性染料的上染过程

1.上染过程特点

吸附、扩散、与纤维的键合反应及水解反应同时发生。

活性染料常规染色时间为80-120min,染色30min后加碱。图为活性染料上染及固色过程。它反映出

染料上染率及固色率随时间的变化

情况。上染百分率始终高于固色百

分率是由于部分水解染料也吸附在

纤维上的缘故。

2.上染过程控制:

加碱前,染料以D-X

形式存在;加碱后,染料逐渐形成

D-O-Cell和D-OH形式。如果染料过

早发生固色反应,将会影响染色织物

的匀染及透染效果;而染料水解使固

色率降低,影响染色湿牢度。所以,在

活性染料染色过程中必须控制好吸附固色速率和染料水解问题。3.活性染料染色过程:在吸附、扩散过程中，由于分子小，溶解性好，对纤维亲和力低，加大量盐促染。盐太多，染料会聚沉，污水负担重。上染过程：吸附、扩散：与纤维反应过程。反应在碱性才进行，调pH至碱性。碱剂有烧碱、磷酸钠、纯碱、小苏打（NaHCO3）。pH值高，固色、水解速率都快，pH值低，都慢。固色时pH、温度、时间确定依据染料活性。固色：浸染时，先中性染液，再加碱剂。活性染料的染色特征值SERF值

染色特征值是浸染时用上染曲线和固色曲线中某些点的数值来表示活性染料的染色性质,又称为配伍因子RCM值。它们是采用受控染色工艺的依据。

●直接性值S:表示染料对纤维的亲

和力或直接性高低。

●上染率E:表示加碱后染色最终时

染料的上染率。

●固着速率R:表示染料与纤维发生

反应的固着速率,可粗略反

映染料的反应性。

●固色率F:表示洗去浮色后染料

的固着率,它反映染料的固色率高低。皂洗：固色率达不到百分百，皂洗除浮色，即水解反应、未与纤维结合的染料。二、活性染料的染色方法1）浸染

直接性高活性染料

一浴一步法---药剂全加人，简便。利用率低

一浴二步法---中性浴先染再加碱。小批量

二浴法---中性浴染色，另一碱性浴固色2）其他卷染、轧染、冷轧堆染色过程：（一浴轧染）浸轧染液烘干汽蒸固色水洗皂洗水洗烘干100~102℃或焙烘固色~160℃热风，3分钟染色例子处方(X型）：活性艳红X-B0.2%食盐20g/L磷酸三钠3g/L温度30~40℃pH值9~9.5浴比

1:30操作（一浴二步法）：溶盐溶染料染色加磷酸钠水30~40℃(15min)

染色(15min)

水洗皂煮洗、烘净洗剂0.5~1g/L温度90~95℃时间10min.浴比1:306.4还原染料和可溶性还原染料的染色

定义：凡需在碱及保险粉(连二亚硫酸钠，Na2S2O4)溶液中还原后染色的染料称还原染料。结构特性：还原染料不含任何水溶性基团，但至少含有两个以上的羰基（包含两个）(>C=O)。

应用原理：纤维丝纺织品纺织染色或印花牛仔服其坚固耐用、休闲粗犷等特点深受各国人民喜爱。所用染料以硫化染料与还原染料为主还原染料的上染原理还原染料分子结构中没有水溶性基团，其上染过程分为以下几个方面：（1）还原染料分子中的羰基还原成酚羟基（隐色酸）；（2）酚羟基在碱性条件下成酚盐（隐色体）而溶解于水；（3）隐色体对纤维有直接性，上染纤维；（4）上染后的隐体经氧化，恢复原来的染料分子，失去水溶性，形成色淀附着在纤维上。还原染料的结构特点：还原染料分子结构中不能有水溶性基团；还原染料分子的稠环共轭体系中应含有两个及以上的羰基；染料的分子量应足够大，以使其隐色体对纤维有一定直接性，染料分子最好具有一定线性共平面性。还原染料的结构种类蒽醌结构：蒽醌衍生物、稠环蒽酮、杂环蒽醌和杂环蒽酮。靛族结构：靛蓝、硫靛。

还原染料又称士林染料（国外称瓮染染料，VatDye），色光鲜艳，色谱齐全，具有全面优良的牢度，尤其耐晒和耐洗牢度，只有还原染料才有一批耐晒牢度达7-8级的品种，是目前各类商品染料中的高档染料。

但这些染料生产工艺复杂、流程长，对原料及技术条件要求高、总收率低、三废问题多。尽管如此，许多优良的品种仍是其它染料无法取代的。特别是近年来人们对棉等天然纤维的服用要求使还原染料仍有一定地位。

邻甲基苯胺为原料经硫化、水解、缩合、重氮化、氰化、水解、环化、氧化八步反应得到还原桃红R还原染料的发展阿道夫·冯·拜尔一生最大的贡献之一就是在1883年确定了靛蓝的结构式。

Baeyer吡喃酮反应，Baeyer缩合反应，Baeyer吲哚酮合成

Baeyer–Drewsen靛蓝合成，Baeyer–Drewsen喹啉合成，Baeyer–Emmerling吲哚合成，Baeyer–Jackson吲哚合成

Baeyer–Pictet吡啶合成。。。。1905年，诺贝尔化学奖"inrecognitionofhisservicesintheadvancementoforganicchemistryandthechemicalindustry,throughhisworkonorganicdyesandhydroaromaticcompounds".阴丹士林蓝蒽醌还原染料

1901年，德国人ReneBohn申请专利。第一个人造的还原染料

用阴丹士林染料染制的布匹颜色鲜艳，耐日晒和洗涤。因阴丹士林蓝可取代木藍等传统靛蓝染料，又被称为“洋靛”。这类布匹自民国早期开始在中国行销，其中蓝布最为畅销，被广泛用来制作长袍、旗袍、学生制服等。在民国中后期，阴丹士林蓝布的长袍是高等学校师生的代表服装。民国是历史还是现实。。还原染料的分类

稠环酮类是还原染料的主要类型，其中有一些色光鲜艳，全面牢度优良的品种。

结构特性：这类染料分子含有两个以上羰基，与苯环形成醌构，分子量较大，形成一个大的平面结构，染棉表现了较大的亲和力。同时由于具有优良的光牢度，在高档涂料体系，也得到了广泛应用。

传统服装着色高档汽车涂料1、蒽醌类还原染料还原染料按其化学结构不同，可分为：靛族染料、稠环酮类染料（蒽醌类）、可溶性还原染料。

还原咔叽2G是具有四个咔唑环的还原染料，各项牢度优良，常与还原橄榄绿B拼色染军服为军草绿色，具有抗红外线特性，它是由1-氨基蒽醌与1,4,5,8-四氯蒽醌为原料，经缩合、闭环、氧化反应而制得。染料的质量与两种原料关系极大，为克服汞害，两种原料均采用非汞路线。

还原咔叽2G靛蓝是靛族最早的一种染料，我国古代即从植物中萃取靛蓝进行染色。它是第一个与天然染料结构相同的人工合成染料。

靛蓝2、靛族类还原染料

摘取生长在地里的蓝草叶子，用井水浸泡7-10天，然后把残渣取出，把表面上的清水倒掉，剩下沉淀的靛蓝汁，加石灰，每100kg叶子大约加新鲜石灰10kg，搅拌，让其均匀，最后沉淀即成做蜡染染料用的靛蓝膏3、

可溶性还原染料

还原染料不溶于水碱性保险粉隐色体染色溶于水染色阶段完成简化染色过程水溶性还原染料还原染料隐色体的硫酸酯盐性质特点：1）可溶性还原染料性质较稳定，但受光易分解，故应存放在阴凉处。2）它不需在强碱性溶液中染色，故除可染棉外，亦可染羊毛和丝，而且匀染性好。3）但可溶性还原染料对纤维的亲和力小，难染成深色度，而只能染浅、中色。

分类：1）由靛族染料制成的隐色体硫酸酯盐称为溶靛素；2）而由稠环酮类还原染料制成的隐色体硫酸盐称为溶蒽素。

将干燥的四溴靛蓝隐色体加到氯磺酸的吡啶盐中酯化酯化，再用碱处理得钠盐：

溶靛素04B赋予染料水溶性还原染料的染色机理还原染料的结构中的羰基在还原剂的氢氧化钠溶液中，醌型结构先被还原成氢醌型隐色酸结构，隐色酸不溶于水，经强碱作用生成隐色酸钠盐，电离而溶于水，上述化学过程可表示如下：

隐色酸钠盐溶于水后对纤维有较好的亲和力，经吸附扩散到纤维内部后，在纤维上经水解和氧化，又经隐色酸而回到原来不溶性的还原染料醌体结构，被固定在纤维上。这样，在研究还原染料染色中需要从染料的还原溶解和隐色酸钠盐之被纤维吸附两方面来讨论。溶于水不溶于水隐色体钠盐隐色酸染料空气、双氧水、过硼酸钠、重铬酸钠等。可氧化大多数还原染料的隐色体适用于少量难以氧化的隐色体

还原染料与纤维素纤维的固着形式显然仍是以氢键或范德华力在纤维的无定型区与纤维分子结合的。因此分子的大小及构型，分子中可形成氢键结合的基团的多少均这两种结合力产生很大的影响。与直接染料不同的是：还原染料分子中无直接水溶性基团，在没有足够的还原剂和碱存在时，还原染料不会再溶于水而造成纤维相和水相之间的染料再分配现象，所以有着特别优异的湿处理牢度。还原染料染色纤维直接染料染色纤维还原溶解隐色体上染隐色体氧化皂洗处理1）还原溶解：

还原染料靛类、蒽醌结构上羰基C=O，能被强还原剂还原。还原后结构为酸性基、在碱性水中无色或浅色：还原后中性结构为隐色酸，所溶盐（钠盐）称染料隐色体。强还原剂---保险粉，Na2S2O4。还原条件---强碱溶液，NaOH。保险粉：易分解；阴凉处保存；染色用量超过理论值；烧碱用量：也远超过理论用量。6.4.1还原染料的染色过程及染色方法1.还原染料的染色过程:还原速率与半还原时间●半还原时间：指还原染料还原达到平衡浓度一半所需的时间。时间越短，说明染料还原速率越快；●影响还原速率的因素※染料结构:各种还原染料的还原速率相差很大，硫靛类染料的半还原时间较长，还原速率远比稠环蒽酮、氨基蒽醌类低，比黄蒽酮更低。还原染料的还原速率和隐色体电位之间并不存在平衡关系。如芘蒽酮的隐色体电位很低，而还原速率却比较高。※还原温度:T↑每20℃(40—60℃)V还可提高2.5-4倍；※反应物浓度：CH/S↑，反应速度加快；※染料颗粒大小：染料颗粒小，单位质量染料的接触面积大，反应速率↑;隐色体阴离子，与其它染料上染纤维一样，先吸附后扩散。可加盐促染，但低温能达高的上染百分率，初染快，需促进移染。2）隐色体上染特点：上染速率快(特别是初染速率高)，移染扩散性差。因此染色时的匀透性很差。易产生环染(即白芯)现象。原因：直接性好，有大量电解质；染浴温度低，扩散速率慢是造成还原染料隐色体匀染、透染性差的主要原因。

3）隐色体的氧化

隐色体吸附在纤维上，遇空气氧化形成还原染料不溶性本体，这步处理称水洗透风。难氧化时借助氧化剂。过硼酸钠、双氧水或红矾与醋酸等。

4）后处理水洗、皂煮。除纤维表面沾浮色，稳定内部颗粒结构。皂煮作用：可改变染料在纤维内的聚集状态，无定形→晶形；分子顺式→反式染料结晶变化

研究结果(吸收光谱曲线、二色性)表明:皂煮过程中染料分子发生移动,取向发生

变化;上染后,隐色体在纤维中

沿轴向取向且比较混乱;皂煮

后,取向度上升,且沿轴向垂直

排列;隐色体氧化后,失去亲和

力,处于高度分散态;皂煮时发

生移动,由无定型态转为微晶

体,并逐渐结晶增长,色光变化,

牢度提高。

1）、隐色体染色法全浴法：染液中还原。干缸法：浓缩还原（预还原），还原速率慢的染料甲法：碱多，盐无，55℃，易聚扩散慢者乙法：碱中，盐有，45℃，丙法：碱少，盐多，20℃，不聚扩散快者2.还原染料的染色方法:T（℃）

NaOH（g/l）保险粉（g/l）

盐（g/l）匀染性上染率甲法

50—60淡9—10浓15—164—59—12较差高乙法

40—505—67—93—57—95—1012—20较好较低丙法

30—403—56—82.5—47—97—1520—25好低2）悬浮体轧染

●悬浮体轧染法：将还原染料的超细粉配成的悬浮体溶液直接浸轧在织物上，然后轧还原液，在汽蒸条件下使染料被还原成隐色体，从而吸附、上染纤维的染色方法。

具有较好的匀染性和透染性,可以克服隐色体染色初染率高和移染性能差的缺点，不会有“白芯”现象。对染料的适应性较强，不受染料上染率不同的限制，因此上染率不同的染料可拼染。悬浮体轧染产量高、质量好。------隐色体的转变为其硫酸酯钠盐或钾盐形式，即成可溶性还原染料。又名暂溶性还原染料和印地素染料。

---溶靛素和溶蒽素两种。

溶于水，亲和纤维。对碱和还原剂稳定。在酸性条件下，酯水解，遇氧化剂反应，被还原为染料分子显色，避光保存，可酸性上染，因此可染羊毛、丝。价贵。显色条件：硫酸＋亚硝酸钠。染色时因染料直接性低，用盐促染，染浅、中色。工艺：卷染、轧染6.4.2可溶性还原染料的性能和染色方法染色特点：溶靛素艳桃红IR溶解度：水溶性基团比例直接性：低，电解质促染（染液），适合轧染稳定性：酸水解，对氧化剂不稳定

亚硝酸钠显色、轧染法：浸轧染液→（烘干）→显色→透风→水洗→中和→水洗→皂洗→水洗→烘干定义：硫化染料是由某些有机芳香族化合物和硫磺或多硫化钠相互作用而生成的染料。

6.5硫化染料染色

应用原理：本身不具有水溶性，染色时需加硫化钠还原，变为可溶性隐色体钠盐，对棉，麻，粘胶等纤维具有亲和力，染到棉等纤维上，再经空气氧化后，在纤维内形成不溶性染料。

分类：分为硫化染料、硫化还原染料和水溶性硫化染料。

硫化染料本身不溶于水，在染色时需先用硫化钠还原，上染纤维后再经氧化，又恢复其不溶状态而固着在纤维上。硫化染料的染色过程和还原染料相同，但所用的还原剂不同。硫化染料对于棉纤维的上色率不如还原染料高，颜色不如还原染料鲜艳，牢度也稍差。

硫化还原染料的性能介于硫化染料和还原染料之间，染色时需用硫化钠、保险粉和烧碱，染色牢度也介于这两类染料之间。水溶性硫化染料是将硫化染料用焦亚硫酸钠或甲醛次硫酸氢钠NaHSO2•CH2O•2H2O(俗名雕白粉)进行处理而制得的（D-SSO3Na)，可用于棉织品的染色或粘胶纤维的原液着色。性质：硫化染料的原料和生产都比较简单，成本低廉，而水洗和日晒牢度较好。因此硫化染料的需要量很大，其中尤以黑、蓝两种颜色在棉制品染色方面用量最大，是染料工业中产量最大的品种。大连染料化工厂主要生产硫化黑精细化工生产实习基地6.5.1硫化染料的染色过程1、染料还原成为隐色体2、染料隐色体上染纤维3、氧化处理4、净洗、防脆和固色处理硫化钠在水中大部分水解，生成硫氢化钠和氢氧化钠，因此，它能同时发挥还原剂和碱的作用：当硫化染料受到硫化钠的作用时可发生许多反应，其中主要的是二硫链(-S-S-)被还原为巯基(-SH)，并转变为钠盐，上染纤维后经水解氧化，重新生成含有二硫链的不溶性染料。

1、染料还原成为隐色体

硫化钠用量适当：少，还原不全；过，不易氧化固着，变浅。

染料的50~200%。

2、染料隐色体上染纤维

硫化染料隐色体：对棉纤维的直接性远比还原染料隐色体低，但硫化染料隐色体和硫化钠的稳定性都比较高，因此可在较高温度下染色。高的温度：降低隐色体的聚集程度，扩散速率大大提高。匀染性比还原染料要好得多，一般不会产生白芯现象。提高隐色体上染率：

隐色体对棉纤维的直接性不大，即使提高温度后，上染率仍较低，1）不影响匀染的情况下，应尽量减小染色浴比。2）也可在染浴中加入适量电解质促染，3）更多采用的办法是进行续缸染色，以充分利用残液。3、氧化处理

纤维材料从染缸取出来，其表面吸附的是硫化染料的隐色体，例如硫化青的隐色体是黄绿色，一般先经过水洗，然后氧化。先经过氧化得色虽然较深，但是表面的浮色却不容易洗去。多数硫化染料在水洗时接触空气便可以氧化。有些较难氧化的可以采用重铬酸盐、过硼酸钠为氧化剂，后者的氧化作用是借释放出的过氧化氢进行的。

空气氧化+

氧化剂氧化4、净洗、防脆和固色处理净洗的目的：除掉表面浮色，提高是处理牢度和颜色的鲜艳度。固色的目的：提高染料的日晒和皂洗牢度。类似于直接染料固色。防脆处理：染料中残存的硫造成纤维水解，加入缓冲盐，如醋酸钠、磷酸三钠等。染色方法：浸染、卷染、轧染

流程：准备隐色体染液染色水洗氧化水洗皂洗水洗防脆、固色烘干温度：大多数可接近沸点浴比：小的浴比时间：一般为25～40分钟氧化：空气，氧化剂处理6.5.2硫化染料的染色方法还原染料和硫化染料新型还原染色技术

一.还原过程中超声波的应用

在还原染料的还原过程中,由于超声波对不溶性的染料悬浮体颗粒具有较强的粉碎作用,使染料颗粒与还原剂的反应面积增加,同时超声波类似搅拌的作用更有利于两者的接触,因此可以大大提高还原速率,降低保险粉和烧碱的用量。有利于可以提高染料隐色体的溶解度,降低浴比,提高染料的上染率,减少废水排放。

二.催化加氢预还原

该方法是在氢气压力为0.2～0.4MPa、温度60～90℃的条件下,采用Rainey镍作为催化剂,对碱性、浆状靛蓝染料进行预还原,是靛蓝生产过程中环境友好的加氢预还原方法。应用经该法预还原的靛蓝染料在染色过程中,只需加入少量还原剂保持染液的还原稳定性就可直接使用,因此大大降低了还原剂保险粉的用量，同时也使染液中硫化物(硫酸盐及亚硫酸盐)的含量降低50%,而且洗涤用水可以经过超滤后循环使用，因此降低了污水排放量及染色成本。三.电化学还原技术

电化学还原是一种可选择的替代保险粉的新型还原技术，具有良好的生态和经济价值。一般采用间接电化学还原。在该工艺中，阴极的还原能力通过可溶性的可逆氧化还原系统（媒介物）而转移到溶液中，使染料在阴极区被还原，这个可逆的氧化还原系统在阴极不断地再生，因而获得了还原剂的更新。

6.6.1酸性染料的染色原理染色原理:pH〈等电点等电点pH〉等电点羊毛的等电点为：羊毛(角质)pH=4.2～4.8。羊毛中氨基的含量为0.8～0.9mol／kg羊毛。

6.6酸性染料染色

染色性能

应用分类强酸浴弱酸浴中性浴染料特性

分子量低，含磺酸基团比例高，溶解度高，在染液中主要以分子状态分散分子量稍高，含磺酸基团比例较低，溶解度稍低，在染液中基本呈胶体状态分散分子量较高，含磺酸基团比例较低，溶解度较低，在染液中主要呈胶体状态分散亲和力低中等高湿牢度差较好好匀染性好中差差染浴PH2.5-45左右6-8常用酸剂硫酸醋酸硫酸铵(醋酸铵)酸性染料按照化学结构、染色性能和染色工艺分为：强酸性染色染料、弱酸性染色染料和中性染色染料强酸性染料又称为匀染性染料，弱酸及中性染料称为耐缩绒染色染料。强酸性染料染色硫酸等,pH2~4几内亚坚牢红BL酸性大红Ｇ染色过程中染液内H+、D—和A—的浓度变化

中性电解质:

提高无机阴离子的浓度，具有缓染作用，并能促进染料的移染，有利于获得匀染。染液的酸性与染料上染百分率

1-染液中含3%硫酸，2-染液中含3%醋酸，3-染液不含酸酸：加快上染速率，促染作用；影响上染百分率。分批加。弱酸性条件染色，pH值控制在4～6之间。用醋酸。染料和纤维的结合，不仅是离子键，氢键和范德华力也起相当作用。

中性电解质加入，有缓（匀）染作用。对染料被纤维的吸附影响较小。弱酸性染料分子较大，在纤维中扩散时受到纤维中—NH3＋的静电引力和范德华力、氢键的作用，扩散性能较差，需在60℃以上才有显著的扩散。酸：用量增加，使纤维中－NH3＋增加，纤维所带的负电荷减少，上染速率和上染百分率提高。弱酸性染料染色染浴pH值应控制在6～7

。硫酸铵

纤维：较多的负电荷，染料阴离子必须克服较大的静电斥力才能上染纤维。与直接染料上染纤维素纤维相似，染料靠范德华力和氢键上染纤维，并以此两种力固着在纤维中，染色饱和值超过按氨基含量计算的数值。中性电解质：起促染作用，能提高上染速率和上染百分率。在染液中加入酸，显然也提高上染速率和上染百分率。中性浴染色酸性染料6.6.2酸性染料对羊毛的染色羊毛纤维中的鳞片层对染料的扩散有很大阻力，一般在沸染条件下进行。适用染料

匀染性酸性染料耐缩绒酸性染料染色方法

1234染色处方(%o.m.f.)

染料用量XXXX元明粉5~105~105~10

96%硫酸2~4

80%甲酸1~2

98%醋酸1~2硫酸铵或醋酸铵2~5润湿匀染剂yyyy染浴Ph值2~3元明粉作用匀染效果明显匀染效果一般匀染效果很差起促染作用升温情况

40℃始染，1~2℃/min升温至沸，保温45~70min左右，然后水洗。50℃始染，70℃以下升温速度1℃/min，70℃以上2~3℃/min升温至沸，保温45~75min左右，然后水洗。

酸性染料染羊毛衫强酸性染料处方：酸性嫩黄2G0.27%酸性红G0.034%酸性湖蓝A0.025%元明粉10%硫酸1.5%40℃,5min助剂，染料60℃，20min80℃,30min98℃,20min30min工艺

蚕丝织物常作高档的夏季面料和内衣,要求良好的鲜艳度,较高的染色牢度,故一般选用弱酸性染料染色。

蚕丝纤维娇嫩,真丝绸质地轻薄,染色时要防擦伤、灰伤等,染色温度一般宜采用95℃左右。染深浓色时，可添加浴中柔软剂来减轻灰伤。

蚕丝染色广泛使用的匀染剂是非离子型的平平加O。

蚕丝脱胶的质量对染色鲜艳度、均匀性、牢度、成品的手感有着重要的影响。要求蚕丝脱胶程度均匀一致。通常染色织物半制品的脱胶率应略低于练白成品，这样有利于染色时保护蚕丝纤维。

蚕丝染色后，需要用阳离子型固色剂固色。对于湿牢度差的三芳甲烷结构的酸性染料，浅色可用阳离子型固色剂固色。中深色往往需要经过二次固色。6.6.3酸性染料对蚕丝的染色酸性媒染染料：与酸性染料结构相似，在－N=N－附近有给电子基团，可与金属络合的染料。特点：必须经媒染剂（K2Cr2O7

）处理，才耐洗、耐晒、耐缩绒处理。染中、深色。价低。但有含铬废水。酸性媒染黑A：6.7酸性媒介染料染色

染料必须具有配位体结构，主要的结构特征有在染料分子的末端有水杨酸结构或在偶氮基两侧的邻位有配位基

水杨酸结构偶氮基两侧邻位有配位基

其中：X1为—OH，X2可以是—

OH、—

OCH3、—

OC2H5、

—

COOH、—

OCH2COOH等。染色方法预媒染法---先媒染剂处理，后染色后媒染法---先染色，后媒染剂处理同浴媒染法---染色、媒染剂一浴

pH值3~4，K2Cr2O7媒染剂。羊