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染色原理基础

  一.何为上色?
  上色是把纤维材料染上颜色的整理过程。它是借助染料和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染料而使整个面料品成为有色物体。上色产品不但要求色泽均匀,而且必须具有良好的上色牢度。
  根据上色整理的对象不同,上色方法可分为织物上色、纺纱线上色和散纤维上色等三种。其中织物上色应用广,纺纱线上色多用于色织物和针织物物,散纤维上色则主要用于混纺化纤织物或厚密织物的生产,都以毛布料物为主。
  研究上色的目的在于能够合理地选择和使用染料,正确制订和进行上色整理,获得高质量的上色成品。
  二.上色理论
  把纤维浸入肯定温度下的染料水溶液中,染料就从水相向纤维中移动,此时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,就是向纤维上移动的染料。在任意时间取出纤维,即使绞拧,染料也仍留在纤维中,并不能简单地使染料完全脱离纤维,这种染料结合在纤维中的现象,就称为上色。
  若把海绵浸入染液中,染料溶液也能进入海绵内部,可是即使时间长,染料溶液的浓度也不变化,将海绵取出绞拧时,染料和水同时又从海绵内挤出来,所以说海绵并未被上色。
  三.上色基本过程
  按照现代的上色理论的观点,染料之所以能够上染纤维,并在纤维织物上具有肯定牢度,是因为染料分子和纤维分子之间存在着各种引力的原因,各类染料的上色原理和上色工艺,因染料和纤维各自的特性而有很大差别,不能一概而论。
  就其上色过程而言,大致都可以分为三个基本阶段。
  1.吸附
  当纤维投入染浴以后,染料先扩散到纤维表面,然后渐渐地由溶液转移到纤维表面,这个过程称为吸附。随着时间的推移,纤维上的染料浓度逐渐增加,而溶液中的染料浓度却逐渐减少,经过一段时间后,达到平衡状态。吸附的逆过程为解吸,在上染过程中吸附和解吸是同时存在的。
  2.扩散
  吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散,直到纤维各部分的染料浓度趋向一致。由于吸附在纤维表面的染料浓度大于纤维内部的染料浓度,促使染料由纤维表面向纤维内部扩散。此时,染料的扩散破坏了初建站的吸附平衡,溶液中的染料又会不断地吸附到纤维表面,吸附和解吸再次达到平衡。
  3.固着
  是染料和纤维结合的过程,随染料和纤维不同,其结合方式也各不相同。
  上述三个阶段在上色过程中往往是同时存在,不能截然分开。只是在上色的某一段时间某个过程占优势而已。
  四.染料在纤维内的固着方式
  染料在纤维内固着,可认为是染料保持在纤维上的过程。不同的染料和不同的纤维,它们之间固着的原理也不同,一般来说,染料被固着在纤维上存在着两种类型。
  1.纯粹化学性固色
  指染料和纤维发生化学反应,而使染料固着在纤维上。
  例如:活性染料染纤维素纤维,彼此形成醚键结合。
  通式如下:
  DRX+Cell-OH → DR-0-Cell+HX
  DRX:活性染料分子
  X:活性基团
  Cell-OH:表示纤维素
  2.物理化学性固着
  由于染料和纤维之间的相互吸引及氢键的形成,而使染料固着在纤维上。许多染棉的染料,如直接染料、硫化染料、还原染料等都是依赖这种引力而固着在纤维上的。

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