东华大学染整概论复习重点Word文件下载.docx

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二、纱线

1.不同结构纱

（1）单纱由短纤维通过纺纱直接纺成的。

（2）股线由两根或两根以上的单纱并合加捻制成的。

（3）复捻股线由两根或两根以上的股线并合再加捻而成的。

（4）花式线用两根以上不同粗细、不同原料、不同结构或不同色泽的纱线捻并，或利用特殊的方法进行捻并制成的特殊的形状或结构的股线。

如有结子线、螺旋线、圈圈线、彩点线等等。

2.基本概念

纱、线、捻度、捻向

纱：

纤维纺成的细缕

线：

两股或两股以上的单纱或丝合并加捻而成，如40/2

捻度：

使纱中的纤维相互挤压，抱合在一起，增加摩擦力，提高纤维的强度。

捻度指纱在单位长度内的平均加捻数。

捻向有两种，一种顺手捻S，一种反手捻Z.通常单纱多为Z捻，合股线多为S捻。

纱线粗细表示：

定长制（特数、旦数）

定重制（公制及英制支数）

三、织物的基本结构

日常遇到的织物有三大类：

梭织物（也叫机织物）；

针织物；

非织造织物。

1．机织物基础知识

（1）机织物最基本的是由互相垂直的一组经纱和一组纬纱在织机上按一定规律纵横交错织成的制品。

有时也可简称为织物。

原组织织物：

平纹布、斜纹布、缎纹织物等。

又称三原组织，最基本的组织单位。

（2）织物的基本性质

织物的经纬纱排列密度-------在织物单位长度中排列的经纬纱根数。

（可用织物密度分析镜直接测定）

2、织物的长度和宽度

在织物设计中，织物的长和宽是一个重要参数，在成批生产的服装厂，对所选面料的幅宽和长度十分重视，因为这和成本核算关系很大。

幅宽：

72cm,90cm,114cm,144cm.36.5cm.

长度：

以米为单位.

3、织物平方米重

织物平方米重量是表示织物重量的指标，以每平方米织物重量的克数即g／m2来表示。

这是核算成本的主要依据之一。

一般平方米重大者，较为厚实；

小者，较为轻薄。

2．针织物

（1）针织是使纱线构成线圈并串套而成针织物的工艺过程。

（2）针织物的形成概述

针织物在针织机上的形成过程可以分为三个阶段进行：

▪1.纱线以一定的张力输送到针织机的成圈编织区域，这阶段称为给纱。

▪2.纱线在编织区域，按照各种不同的成圈方法形成针织物或形成一定形状的针织品，这阶段称为成圈。

▪3.将针织物从成圈区域引出，或卷绕成为一定形状的卷装，这阶段称为牵拉卷取阶段。

3．非织造布

（1）定义：

定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫（不包括纸、机织物、簇绒织物，带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品）。

所用纤维可以是天然纤维或化学纤维；

可以是短纤维、长丝或当场形成的纤维状物。

（2）非织造基本原理

不同的非织造工艺技术具有各自对应的工艺原理。

但从宏观上来说，非织造技术的基本原理是一致的，可用其工艺过程来描述，一般可分为以下四个过程：

（1）纤维准备；

（2）成网；

（3）加固；

（4）后整理。

第二章练漂

一、水和表面活性剂-染整用水特点

1.水的要求：

无色、无臭、透明、pH6.3-7.2（近中性）

水的总硬度不超过25ppm，部分金属离子浓度也有一定限制

水的硬度：

水中含有的钙镁盐含量

硬水、软水

水的总硬度=暂时硬度+永久硬度

暂时硬度：

Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2

永久硬度：

CaCl2、CaSO4、Ca（NO3）2,MgCl2、MgSO4、Mg（NO3）2

⏹硬度单位——ppm定义：

每一百万份水中钙镁盐含量换算成碳酸钙的份数（mg/L）。

水和表面活性剂-水的硬度对染整加工的影响

⏹使肥皂沉淀，由钙镁皂形成的皂斑造成织物斑迹，对手感产生不良影响；

使染料沉淀；

锅炉用水时形成水垢降低导热系数。

⏹铜、铁等离子对双氧水分解有催化作用，漂白时会产生破洞。

Fe2++H2O2-----Fe3++HO.+OH-

H2O2+HO.--------HO2.+H2O

⏹水的软化－－降低水中钙镁盐的含量

　三种主要方法：

（1）石灰－纯碱沉淀法

　　用Ca（OH）2和Na2CO3处理

（2）离子交换法，如泡沸石、磺化煤等阳离子交换剂；

（3）使用软水剂，如六偏磷酸钠，EDTA。

2.表面活性剂：

（1）表面活性：

以很低浓度加入水溶液中便能显著地降低溶液表面张力的性质。

⏹印染助剂多为表面活性剂。

（2）表面活性剂的结构特征

由亲水基团和疏水基团共同构成

亲水基：

与水有较大亲和力的原子团，如-COONa，-SO3Na，-O-等；

疏水基（亲油基）：

与油有较大亲和力的原子团，如烃基CH3CH2·

·

CH2-CH2-等。

（3）表面活性剂的分类

⏹按与其表面活性直接有关的基本性质，分为：

润湿剂、乳化剂、分散剂、洗涤剂等

按与其表面活性间接有关的派生性质，分为：

柔软剂、匀染剂、缓染剂、抗静电剂等

⏹按溶于水后所带电荷的情况，分为离子型（阴离子型、阳离子型、两性型）

非离子型

（4）表面活性剂的作用

⏹1.润湿

⏹2.乳化和分散作用

⏹3.增溶

⏹4.去污

二、练漂概述

⏹1.练漂的含义及目的

去除天然杂质和外来杂质，改善织物的品质（润湿性、手感、色泽等），从而提高服用性能，并有利于后续加工的进行。

⏹2.练漂加工的主要内容

主要有退浆、煮练、漂白，此外还有丝光、热定形等。

棉和涤棉混纺织物的练漂

　发展趋势：

退浆、精练、漂白工序合并

3．概念

⏹浴比：

织物干重（kg）与溶液体积（L）之比。

⏹带液率（吸液率、轧余率）：

织物经浸轧后所带溶液质量占织物干重（空气干燥）的百分率。

如：

要求NaOH3%（owf），带液率100％时，碱液浓度为30g/l；

带液率50％时，碱液浓度则需为60g/l。

⏹回潮率（吸湿率）：

纤维中水分重量占试样绝对干燥重量的百分比。

⏹含水率：

纤维中水分重量占含水试样重量的百分比。

4．烧毛

⏹目的：

烧去布面上绒毛（由露在纱线表面的纤维末端形成），使布面光洁美观，并防止在染色、印花时产生染色不匀及印花疵病。

也是防止涤/棉织物起球的主要措施之一。

⏹原理：

利用织物通过火焰或擦过赤热的金属表面时，由于纱线表面的散纤维和纤毛等与织物主体温度有差异，使散纤维燃烧，而又不损伤织物主体。

5．退浆

去除浆料及部分天然杂质，以利于以后的煮练和漂白加工。

⏹浆料类型：

天然浆料和化学浆料。

天然浆料：

淀粉、海藻胶

　化学浆料：

聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸酯类（PA）、羧甲基纤维素（CMC）

⏹退浆方法：

酶退浆、碱退浆、酸退浆和氧化剂退浆

（1）退浆—酶退浆

⏹优点：

退浆时间短，淀粉浆料去除完全，不易损伤纤维。

⏹缺点：

天然杂质去除较少，不能分解棉籽壳，对化学浆料无作用。

（2）退浆—碱退浆

淀粉或化学浆在热碱的作用下发生强烈溶胀，热水可洗去。

部分天然杂质也会发生分解而去除，可减轻精练负担。

成本低、可去除淀粉和化学浆料，还可去除部分天然杂质。

堆置时间较长，浆料未降解，可能重新沾污织物。

（3）退浆—酸退浆

⏹酸退浆适用于含杂较多的棉布，具有减少矿物盐类和提高织物白度的良好作用。

处理温度、浓度和时间适当，避免造成纤维损伤。

⏹一般配合酶退浆或碱退浆

（4）退浆—氧化剂退浆

⏹用过氧化氢、过硫酸盐、亚溴酸钠等氧化剂退浆，浆料被氧化、降解，水溶性增大。

退浆率较高，白度较好，手感柔软

⏹注意：

过氧化氢退浆，需要添加稳定剂

6．精练（煮练）

去除大部分天然杂质

棉纤维组成：

纤维素含量90％左右，还含有果胶物质、含氮物质、蜡状物质、灰分（无机盐类）、色素、棉籽壳等天然杂质。

高温浓碱液中较长时间处理

⏹精练剂

主练剂：

烧碱

助练剂：

表面活性剂、硅酸钠、软水剂、还原剂

精练工艺

⏹精练剂：

烧碱：

水解、溶胀、皂化

表面活性剂：

润湿、乳化

硅酸钠：

提高白度，吸附水中铁质

软水剂：

如六偏磷酸钠、EDTA

亚硫酸氢钠：

还原去除木质素、果胶，还可缓和纤维素在碱性条件下的氧化反应

7．漂白

目的：

去除色素，提高白度。

原理：

双键共轭体系具有颜色，用氧化还原反应破坏发色体系达到消色的目的。

漂白剂：

氧化剂—次氯酸钠NaClO（氯漂）

双氧水H2O2（氧漂）

亚氯酸钠NaClO2（亚漂）

过硼酸钠、过醋酸钠等

还原剂—保险粉、亚硫酸钠

8．开幅、轧水和烘干

⏹开幅：

练漂（绳状）→

丝光、染色、印花、整理（平幅）

在开幅机上进行

⏹轧水：

使织物含水量均匀，降低蒸汽消耗，使织物平整

⏹烘干：

烘筒

三、丝光

⏹定义及目的：

指棉、麻纺织品在一定张力下，用浓烧碱溶液处理，以获得稳定的尺寸，耐久的光泽及提高对染料的吸附能力的加工过程。

物理机械性能（强力、延伸性和弹性）

纤维的化学反应性能提高

丝光棉的结构与性质：

剧烈溶胀，使纤维具有很大的可塑性。

⏹形态：

纵向由扁平带状变为柱状

⏹超分子结构：

结晶区减少，无定形区增多

⏹尺寸稳定性提高：

剧烈溶胀，分子进行重排，消除内应力，缩水率变小

⏹光泽提高，效果持久：

张力条件丝光，纤维溶胀，平滑圆柱体

⏹吸附性能增大

⏹化学活泼性提高

⏹机械性能：

一般来说，张力愈大，断裂强度愈高，断裂延伸度降低

思考题

⏹在精炼液中加入硅酸钠的目的是什么？

⏹名词解释：

浴比、带液率

⏹退浆方法有哪几种，各有何优缺点？

⏹棉织物煮练中需用哪些药剂，各药剂的作用是什么？

⏹说明丝光前后棉的性能变化。

⏹棉机织物的练漂有哪些工序？

各工序的主要目的是什么？

⏹一块重15g的棉织物浸轧烧碱液后，称其重量为26g，则织物的带液率为多少？

如调节轧辊压力使带液率变为90％，则织物经浸轧后的量为多少克？

⏹织物重为8g，需用某种溶液进行处理，浴比为1：

20，则需用溶液的量为多少克？

⏹（共3个变量，已知其中2个，求另一个）

第三章染色

第一节概述

一、染色：

把纤维制品染上颜色的加工过程，

染料与纤维发生物理或化学作用的结合，

或用化学方法在纤维上生成颜色。

1.常用染料及基本知识

颜色有三种基本属性即色调、明度和饱和度。

■色调：

如三原色红、黄、蓝

■明度：

人眼感觉到染料颜色的明亮程度。

■饱和度：

颜色的纯度。

2.染料与颜料的区别

■染料：

有色的有机化合物，可溶于水或可转变成溶于水的物质，能与纤维发生物理或物理化学的结合。

■颜料：

有色物质（无机或有机），不溶于水，借助于粘合剂机械附着于纤维表面或内部。

二、染色基本理论

1.染料的上染过程

■所谓上染就是指染料舍染液（或其它介质）而向纤维转移并将纤维染透的过程。

▪上染过程的几个阶段

（1）染料从染液向纤维界面转移

扩散边界层：

主要靠染料自身扩散转移到纤维表面的液层，称为扩散边界层

加强染液的循环和提高染液的流速,尽量减小扩散边界层厚度是加快染色的重要途径之一。

这样不仅可加快染料到达纤维表面的速度，还可以提高匀染效果

（2）染料在扩散边界层中靠近纤维到一定距离后，染料分子迅速被纤维表面所吸附，染料分子和纤维表面分子间发生氢键、范德华或库仑引力结合。

（3）染料吸附到纤维表面后，在纤维内外形成一个染料浓度差，因而向纤维内部扩散并固着在纤维内部。

2.染色平衡

■染色平衡：

当染色达到一定程度时，染料的吸附与解吸速率相等，染液和纤维上的染料浓度不在发生变化，即达到上染平衡状态。

3.染料在溶液中的状态

一般说来，有染料离子、分子及其聚集体，其中聚集和解聚达到动态平衡。

（1）染料的吸附

■直接性：

染料能够从染浴中向纤维转移的特性；

或染料对纤维上染的能力（无确切的定量概念）。

分子或离子间作用力有：

范德华力——色散力、诱导力、取向力

氢键——强电负性，如-OH、-NH2、-CONH

离子间的静电引力——离子键

（2）染料的扩散

■染料扩散到纤维内部染透纤维，以获得良好的染色牢度。

■由于扩散速度比吸附速度要慢得多，所以纤维染透所需时间主要决定于扩散速度。

提高染色温度，可以提高染料的扩散速率。

移染现象—染色过程中染料吸附到纤维上后，通过吸附和扩散，会从纤维上重新转移到染液里，然后重新上染到染品的其它部位。

（3）染料的平衡吸附

■平衡吸附状态：

吸附和解吸速率相等

■上染百分率：

上染在纤维上染料量占投入染浴中染料总量的百分率。

■平衡上染百分率：

染色达到平衡吸附时染料的上染百分率。

■半染时间：

上染达到平衡上染百分率一半所需的时间。

可根据半染时间确定几种染料能否拼混染色。

■吸附等温线：

在恒定温度下，上染达到平衡时，纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系线。

（4）染料的吸附等温线A—分散染料染涤纶，Nernst型

B—酸性染料染羊毛，饱和值，Langmuir型

C—直接染料染棉，多分子层吸附，Freundlich型

（5）电解质和温度对染色的影响

■电解质：

促染剂、缓染剂

如食盐或元明粉，可以降低带负电荷的纤维与D-的电荷斥力，起促染作用；

或降低带正电荷的纤维与D-的引力，起缓染作用。

■温度：

染色过程是一放热过程，升高温度，破坏原染色平衡，不利于纤维上染料的吸附，染料的平衡上染百分率降低。

（6）烘干

红外线预烘：

在纤维内部使辐射能转变成热能，短时间内织物内外层同时干燥，避免染料泳移。

三种烘干方式

红外线烘燥（辐射）

热风烘燥（对流）

烘筒烘燥（传导）

第二节直接染料染色

一、概述

⏹直接染料为阴离子染料，含有水溶性基团

-SO3Na、-COONa。

按化学结构，绝大部分直接染料属于偶氮类染料。

⏹染料分子结构特点：

线型、共平面性、分子量大

⏹应用：

纤维素纤维、蛋白质纤维

二、分类及染色性能

匀染性染料：

移染性能良好，扩散速率高，易染匀，湿牢度较低。

盐效应染料：

移染性差，染浴中需加食盐促染，控制上染过程，使染色均匀。

温度效应染料：

匀染性很差，控制升温速度来控制上染过程，使均匀缓缓上染。

拼色时应选用同类染料。

三、直接性

⏹染料分子中含有-NH2、-OH、-N=N-、-CONH等基团，共轭双键和极性基团增加，染料的直接性增大。

它可以通过氢键及范德华力与纤维素分子相结合。

氢键结合示意图为：

盐效应（促染作用）

⏹NaD------------D-+Na+

D-与CellO-间存在斥力

如加入食盐（NaCl）或元明粉（Na2SO4），则Na+可随同扩散入纤维，使D-易于获得相伴的Na+而提高上染量。

三、直接染料对纤维素纤维的染色原理

⏹直接染料在纤维内的扩散遵循孔道扩散模型，符合Freundlich型吸附等温线。

⏹纤维溶胀、染料被吸附，扩散。

⏹纤维由环染----透染

思考：

粘胶纤维与棉相比，染色温度和时间要降低、缩短（？

），使染色均匀。

1．.固色（后处理，提高湿牢度）

（1）阳离子固色剂（季铵盐类）

（2）金属盐后处理

铜盐、铬盐：

适于含水杨酸，邻二羟基偶氮染料等结构的染料如Cu（Ac）2、CuSO4、酒石酸铜钠，可提高水洗牢度和日晒牢度。

第三节活性染料

一、概述（染料特征及应用性能）

⏹具有反应性基团（活性基团）

⏹直接性较低，扩散性较好

⏹色泽鲜艳，色谱齐全，得色均匀，使用方便而广泛，成本较低。

⏹可用于染纤维素纤维、蛋白质纤维、锦纶等

⏹耐洗牢度和摩擦牢度很高，耐光色牢度随染料母体结构不同而不同，耐氯漂牢度多较差

二、活性染料的类型及其染色性能

结构：

W-D-B-Re（各字母意义）

⏹具有一个或一个以上的活性基

⏹染料的活性基一般通过联接基和染料母体芳环相连，有些染料的活性基直接与染料母体相连。

⏹在母体染料上一般具有1-3个磺酸基作为水溶性基团，有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。

⏹活性基主要影响染料的反应性及染料-纤维键的稳定性。

⏹染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐光牢度等有较大的影响。

染料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，使活性染料具有良好的匀染和透染性能。

未染着的染料也易于洗除。

⏹连接基对染料的反应性和染料-纤维键的稳定性也有一定的影响。

三、活性染料分类

1.X型（二氯均三嗪型）低温型

2.K型（一氯均三嗪型）高温型

3.KN型（乙烯砜型）中温型

⏹活性基团：

β-羟基乙砜硫酸酯

D-SO2CH2CH2OSO3Na

⏹染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基

D-SO2-CH2=CH2

⏹

化学活泼性介于X型和K型之间

4.F型（卤代嘧啶型）

5.M型（双活性基）

四、反应机理

活性染料在纤维中扩散的同时，还存在着染料与纤维的键合反应和染料与水的水解反应。

X、K型：

亲核取代

⏹KN型：

亲核加成

⏹活性染料的反应性主要决定于活性基的结构和性质，也和染料母体、联接基及杂环上离去基的结构和性质有关。

五、染色过程和染色方法

1.染色过程：

上染→固色（染料和纤维结合）→皂煮（去除浮色）

2.染色方法

⏹浸染

⏹轧染：

一相法、二相法

⏹冷轧堆

染料染液pH碱剂时间（h）

X11Na2CO32-4

K13-14NaOH16-24

KN12Na3PO4-NaOH8-10

促染剂：

如食盐、元明粉

防泳移剂：

亲水性高分子糊料，例如海藻酸钠

尿素（助溶剂）、防染剂、渗透剂

（1）两浴两阶段工艺：

在近中性浴中吸附上染，然后在另一不含染料的碱性固色浴中固色。

（2）一浴两阶段工艺：

染料、电解质等预先配制成染液，样品浸染染料后，再加碱剂同时升高温度进行固色，最后进行水洗等后处理。

（3）全料一阶段工艺：

将染料、电解质、碱剂等在染色开始时全部加入染浴，上染和固色同时进行。

练习题

⏹一、名词解释：

染色染料染色牢度上染过程直接性移染上染百分率平衡上染百分率半染时间

⏹二、上染过程一般可分哪几个阶段，有哪些影响因素，哪一个阶段决定上染速率？

⏹三、直接染料按其上染纤维素纤维性能的不同，可分成哪几类？

电解质和温度对它们的影响如何？

⏹四、说明活性染料的结构特点，分类，与纤维素纤维反应的机理。

第四节还原染料和暂溶性还原染料染色

1.定义

v不溶于水，含有羰基结构→还原生成钠盐结构隐色体→上染→氧化成不溶性染料

v

可粗略分为靛类、蒽醌类

2.特性

v色泽鲜艳，色谱齐全，耐洗牢度很高，耐光牢度一般也很高；

v工艺复杂，价格较高；

v某些黄、橙色有光敏脆损作用；

v主要用于染纤维素纤维，是这种纤维染色中的一种高档染料；

v还可用作分散染料染涤纶。

二、染色性能和染色方法

还原→上染→氧化→皂煮

v染料的还原：

不溶性还原染料转化为可溶性的隐色体

v染料的隐色体上染纤维

v上染在纤维上的隐色体经氧化回复成不溶性的还原染料

v皂洗：

赋予稳定的色光和良好的染色牢度

1．染色方法

隐色体染色法、悬浮体轧染法、隐色酸染色法

三、暂溶性还原染料

v多为还原染料隐色体的硫酸酯钠（钾）盐

v染料溶于水后上染纤维，再于酸性条件下氧化成为不溶性还原染料（显色），固着于纤维上。

v染色工艺简单，染液稳定，易染匀，染色牢度高

v缺点：

价格高，主要用于淡色，品种比还原染料少

上染原理：

类似于直接染料、还原染料隐色体上染纤维素纤维

第五节硫化染料

v不溶于水，分子结构中具有多种硫化合物

v生产过程简单，价格低廉，应用方便，主要用于深色纤维素纤维制品，及维纶。

v黑、蓝色品种牢度较高

v色泽多不鲜艳，也不耐氯漂，有脆损作用

二、硫化染料的染色性能和染色方法

v硫化染料：

由一些芳胺、羟基芳胺和硫、硫化钠等在溶剂中一起加热制得

染料结构中S的存在形式：

二硫键、亚砜基、二亚砜基、巯基、多硫结构、游离硫

v染色过程：

在碱性介质中还原→可溶性隐色体，被纤维吸附→经氧化而成不溶性染料

v与还原染料不同之处—还原降解反应、还原降解物的聚合反应

v比较还原染料、暂溶性还原染料及硫化染料染色的相同点与不同点。

第六节不溶性偶氮染料

v又称为冰染料

v偶合组分和芳伯胺的重氮盐在纤维上偶合生成的不溶性偶氮染料。

偶合组分（色酚）、重氮组分（色基）

色酚烧碱液打底，色基重氮盐溶液进行偶合显色

v注意区分：

直接偶氮染料—能对纤维素纤维直接上染的水溶性偶氮染料

二、染色性能和染色过程

1.色酚及其打底

v色酚：

酚类化合物，不溶于水，多为米棕色粉末，溶于碱液呈黄色。

在碱液中通过直接性上染纤维素纤维

v打底：

色酚上染纤维的过程

v配制打底液时，烧碱用量因色酚溶解度的不同，比理论量高。

v助剂：

拉开粉等润湿剂使色酚易于溶解，增加对纤维的润湿，提高匀染效果

2.色基及其重氮化

v色基：

芳香胺类化合物，又称色胺。

v机理：

亚硝化试剂对芳伯胺进行N-亚硝化亲电反应得到N-亚硝基化合物，后者发生质子转移形成重氮盐。

Ar-NH2+NaNO2+2HCl→Ar-N2+Cl-+NaCl+2H2O

v重氮化方法决定于色基在盐酸中的溶解度大小（碱性强弱）

v方法分类：

顺法：

适于在盐酸中溶解度较大的色基（色基碱