Question

染色概述

Answer 1

       染色即染上颜色，也称上色，是指用化学的或其他的方法影响物质本身而使其着色。在技术允许的条件下，通过染色可以使物体呈现出人们所需要的各种颜色。染色的过程就是染料和纤维发生化学或物理化学结合，或在纤维上生成不溶性有色物质的工艺过程。

       按照现代的染色理论的观点，染料之所以能够上染纤维，并在纤维织物上具有一定牢度，是因为染料分子与纤维分子之间存在着各种引力的缘故，各类染料的染色原理和染色工艺，因染料和纤维各自的特性而有很大差别，不能一概而论，但就其染色过程而言，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。染料能对纤维发生吸附，主要是由于染料和纤维之间具有吸引力。这种吸引力主要是由分子间作用力构成的，它主要包括范德华力、氢键和库仑力等。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，如此反复有利于染色的均匀。

       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，染料的扩散破坏了最初建立的吸附平衡，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。扩散对染色速度和染色的匀染质量影起决定性作用，拼色时应选用性能相近的染料。

       3、固着：染料与纤维结合的过程，随染料和纤维不同其结合方式也各不相同。如：活性染料与纤维素纤维靠共价键结合、弱酸性染料与蛋白质纤维靠离子键＋分子间引力结合、直接染料与纤维素纤维靠范德华力＋氢键结合。染料与纤维固着力的大小对色牢度起决定性的作用。

       上述三个阶段在染色过程中往往是同时存在，不能截然分开。只是在染色的某一段时间某个过程占优势而已。

       染料在纤维内固着，可认为是染料保持在纤维上的过程。不同的染料与不同的纤维，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四种类型。

       1.化学性固色：指染料与纤维发生化学反应，而使染料固着在纤维上。如活性染料染纤维素纤维。

       2.物理化学性固着：由于染料与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。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。

       3.物理性固着：化学纤维中的非晶区在高温下膨化形成足以容纳染料分子的空穴，染色结束后温度降低，空穴收缩而使染料包裹在纤维内，如分散染料。

       4.机械固着：这类染料对纤维没有亲和力，需通过粘合剂（一般是树脂粘合剂）固着在纤维上。如涂料。

       根据把染料施加于纺织品上所处的不同加工进程，染色方法可分为：

       1、原液着色：化学纤维或再生纤维，在纺丝前对纺丝原液进行着色的染色方式。

       2、散纤染色：在纺纱之前把散状的纤维装入大的染缸，在适当的温度进行染色。色纺纱大多采用散纤维染色的方法，常用于粗纺毛织物。

       3、毛条染色：这也属于纤维成纱前的纤维染色，与散状纤维染色的目的一样，是为了获得柔和的混色效果。毛条染色一般用于精纺毛纱与毛织物。

       4、纱线染色：织造前对纱线进行染色，一般用于色织物、毛衫等或直接使用的纱线（缝纫线等）。纱线染色是染织的基础。

       5、经轴染色：这是一种大规模卷装染色，梭织制造前要先制成经轴（整经），将整个经轴的纱线进行染色，如联合浆染机与经轴纱线束装染色。由于是经轴，所以多适用梭织染色使用。 但随着经轴落筒的出现，我们可以把染色后经轴上的纱线落成筒子纱，这种染色的纱线使用范围就更广了，譬如靛蓝染色大多使用的还原染色方法，只有使用经轴染色才可以很好的解决，如果没有经轴落筒，是很难实现的。

       6、匹染：对织物进行染色的方法，常用的方法有绳状染色、喷射染色、卷染、轧染。

       7、成衣染色：把成衣装入尼龙袋子，一系列的袋子一起装入染缸，在染缸内持续搅拌（桨叶式染色机）。成衣染色多适合于针织袜类、T恤等大部分针织服装、毛衫、裤子、衬衫等一些简单的成衣。

       8、艺术染色：主要有扎染、蜡染、吊染、段染、泼染以及手绘等。

       根据把染料施加于染色物和使染料固着在纤维上的方式不同，染色方法可分为浸染（或称竭染）和轧染两种

       一、浸染：将纺织品浸渍于染液中，经一定时间使染料上染纤维并固着在纤维上的染色方法。在染色过程中，染料逐渐上染纤维，染液中染料浓度相应地逐渐下降，适用于各种形态的纺织品染色，尤其适用于不能经受张力或压轧的染色物。

       浸染时，染液及被染物可以同时循环运转，也可以只有一种循环。浸染属于间歇式生产，生产效率比连续轧染低，其最大的优点是织物所受张力小。间歇式生产如处理不当会出现缸差疵布，不能保证不同批次加工织物的重现性。浸染一般要求有比较大的浴比，这会降低染料的利用率，增加生产废水的排放量，而且能量消耗大。

        浸染方式主要有：散纤维染色、绞纱或筒子纱染色、经轴染色、卷染、绳状染色、喷射溢流染色、气流染色等。影响浸染匀染的因素有：

      （1）保证染液各处的染料、助剂的浓度均匀一致；保证染液均匀流动；

      （2）控制上染速率以避免由于上染率太高造成的染色不匀，可通过调节温度及加入匀染助剂、延长上染时间来达到。调节温度使染浴各处温度均匀一致，升温速率必须与染液流速相适应。加入匀染剂可控制上染速率，或增加染料的移染性能；

      （3）控制浴比大小。一般来说，浴比大有利于匀染；

      （4）预先消除织物内应力。这是由于纺织品在生产加工过程中会受到各种张力的作用。

       二、轧染：将织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即用轧辊轧压，将染液挤入纺织物的组织空隙中，并除去多余染液，使染料均匀分布在织物上，染料的上染是（或主要是）在以后的汽蒸或焙烘等处理过程中完成的。

       和浸染不同，轧染时织物浸在染液里的时间很短，一般只有几秒到十几秒，织物上的轧余率（带液率，织物上带的染液质量占干布质量的百分率）不多，在30％～100％之间，不存在染液的循环流动，没有移染过程。

       传统的热轧染（我们常说的长车染色）是连续染色加工，生产效率高，适合大批量织物染色，但被染物所受张力较大，通常用于轻薄类机织物的染色，厚重织物因为轧不透容易导致色差色花。

       为了保证匀染性及防止色差：

      （1）轧液要均匀，织物浸轧后，前、后、左、中、右的轧余率要求均匀一致；

      （2）良好的润湿性能。染液要迅速透入织物的组织空隙，除前处理充分外，可在染液中加入适当润湿剂；

      （3）降低轧余率、加入防泳移剂、先预烘后烘干以防止由于染料泳移造成的染色不匀。

      （4）开车初期适当冲稀轧槽中的染液浓度或提高开车初期的染液浓度，分别用以降低初染率高或初染率低造成的前后色差。

      冷轧堆染色是一种特殊的轧染，它属于一种半连续染色的方法。织物在浸轧染液后，通过在堆置过程中固色，主要用于活性染料对棉织物的染色。 冷轧染是非连续性染色，这种染色方法一般只适用于小批量生产，一般选择反应性能比较好的活性染料染棉或者粘纤布，用室温堆置，可获布面均匀，渗透良好的染色效果，而且厚薄织物均适合用此法 。