纤维素纤维染色

染色工艺

纤维素纤维染色，对棉、麻、粘胶和铜铵纤维纺织物染色的工艺过程。棉麻纤维纺织物在染色前需充分去除纤维素共生物，铜铵或粘胶纤维的纺织物染色时应尽量减少张力和摩擦，防止变形或产生茸毛而影响染制品的质量。纤维素纤维染色使用的染料主要有直接染料、活性染料、不溶性偶氮染料、暂溶性还原染料、还原染料和硫化染料等。

纤维素纤维染色

直接染料染色　直接染料是阴离子水溶性染料，能直接上染于纤维素纤维，色谱齐全。染色工艺以浸染为主，有些直接染料对硬水较为敏感，染浴须用软水或加入软水剂。纤维素纤维在水中带有负电荷，对染料的阴离子能产生库仑斥力。上染过程可根据染料性质，在染浴中加入氯化钠（食盐）或硫酸钠（元明粉）并逐渐升温加以控制。染浴中加入少量碳酸钠有助于染料的溶解。拼色染色时，应选择上染性能相近的染料，以染得均匀的色泽。直接染料上染后，可按染料结构特点作适当后处理。有些可用阳离子固色剂处理以提高水洗牢度，有的经铜盐处理能提高水洗和日晒牢度。

活性染料染色　活性染料是纤维素纤维纺织物染色广泛应用的染料，色泽鲜艳，色谱基本齐全。活性染料可溶于水，匀染性良好，水洗和日晒牢度亦佳，但有些品种很不耐漂。染色时，纤维素在碱性条件下离解为纤维素阴离子，与活性染料反应生成共价键结合；氢氧根离子也能与染料发生反应，生成水解染料，固色后洗去。活性染料的直接性较低，匀染效果好，浸染时宜用小浴比并加食盐提高上染率。上染和固色的温度以及所用碱剂碱性的强弱，根据染料的反应活泼性而定。反应活泼性高的用碳酸钠固色，上染和固色温度为30℃左右，时间各为45分钟左右;反应活泼性较低的用碳酸钠固色,上染和固色温度分别为40～50℃和80～90℃，时间均为45分钟左右。一般可采用染料与碱剂同浴浸轧，逐渐均匀烘干，然后进行汽蒸或焙烘固色。染液内加入尿素可以帮助染料溶解。染液中添加适量海藻酸钠，可以减少在烘干过程中染料泳移。浸轧染液后也可将织物打卷并在30℃左右缓缓转动完成固色过程，称为轧卷染色法，适用于小批量多品种染色。活性染料染色后，用洗涤剂充分洗去水解染料和浮色，达到应有的水洗牢度。

不溶性偶氮染料染色　是用色酚和色基通过重氮化和偶合反应，在纤维上显色生成不溶性有色物质的过程。为了防止重氮盐分解，其溶液一般用冰冷却，因此不溶性偶氮染料也称冰染料。这种染料色泽鲜艳，色谱除艳绿外基本齐全，水洗牢度优良,浓色的日晒牢度良好,是纤维素纤维纺织物染浓色的常用染料。色酚具有弱酸性，不溶于水，可溶于氢氧化钠（烧碱）溶液成为钠盐。色基能在盐酸和亚硝酸钠的作用下发生重氮化反应，生成重氮盐。有些色基的重氮化反应不易控制，可在重氮化后加入适当稳定剂制成色盐，显色时只须用水溶解即可应用，但有效成分仅为色基的20%左右。显色的pH条件随重氮盐和色酚的性质而异。

不溶性偶氮染料织物染色常用轧染法，纱线和针织物用浸染方式。轧染时，织物浸轧色酚溶液后应缓慢均匀烘干，避免色酚泳移，烘干后浸轧色基的重氮化溶液偶合显色；浸染时，纺织物上染色酚后用盐水洗去色酚浮色,脱水后,再浸入色基的重氮盐溶液中偶合显色。显色后在近沸的稀洗涤剂溶液中充分洗净去除浮色，改善摩擦牢度，并使染料在纤维内部聚集，提高日晒牢度。

还原染料染色　还原染料色谱基本齐全，色泽鲜艳，染色品的各项牢度优良,是纤维素纤维的常用染料。按其化学结构大致可分为靛类和蒽类两大品种。某些黄、橙、红色还原染料在曝晒过程中，能使纤维发生脆损。还原染料不溶于水，分子结构中含有羰基，可用连二亚硫酸钠（保险粉）等还原溶解在氢氧化钠溶液中，成为隐色体对纤维上染，染后再氧化回复成不溶性染料而固着在纤维上。隐色体在酸性介质中能转变成隐色酸，不溶于水。还原染料染色时，先将染料还原成隐色体，配制染液进行上染，称为隐色体染色法；也可将悬浮状态的染料细小颗粒均匀沉积于纤维上，在纤维上还原成隐色体上染，称为悬浮体染色法；还可将隐色酸沉积在纤维上，再经保险粉-烧碱溶液处理,使隐色酸转变为隐色体上染，称为隐色酸染色法。一般以隐色体和悬浮体染色法较为常用。隐色体染色法主要用于纤维素纤维纺织物的浸染，上染时间约为45～60分钟。上染完毕稍加水洗后，用过氧化氢等稀溶液氧化，使隐色体回复成不溶性染料。最后进行皂煮、水洗去除浮色，使产品色泽鲜艳，保证染色牢度。

还原染料隐色体对纤维素纤维的上染直接性较高，有些染料不易染得均匀,对组织紧密的织物不易染透,用悬浮体染色法可以避免这个缺点。悬浮体染色法广泛用于筒子纱染色和织物轧染。筒子纱染色时，将悬浮体染液先在常温下循环，然后逐渐升温并加入硫酸钠（元明粉），逐渐破坏悬浮状态，使染料均匀地沉积于纤维表面，然后以保险粉-烧碱溶液循环使染料还原上染,再行氧化、皂煮和水洗。轧染时，织物应具有良好的湿润性，浸轧染料悬浮液后均匀烘干,再将织物浸轧保险粉-烧碱溶液，然后汽蒸约40秒钟,也可在卷染机中用保险粉-烧碱溶液还原、上染。最后进行氧化、皂煮和水洗。

暂溶性还原染料染色　暂溶性还原染料是还原染料隐色酸的硫酸酯，对纤维素纤维的上染直接性较低，应用方便，在纺织物上容易染得比较均匀的色泽。它们在碱性介质中性质稳定，在酸和氧化剂的同时作用下转变为相应的还原染料母体。主要用于染制浅色品种。浸染时，染料在含有亚硝酸钠的中性或弱碱性染浴中对纺织物上染,上染温度随染料品种而定,一般为20～70℃。上染后用稀硫酸溶液显色，最后经水洗、皂煮、洗净。轧染时,先浸轧染料和亚硝酸钠的混合溶液,再行显色、中和、皂洗。

硫化染料染色　硫化染料不溶于水，染色品色泽不鲜艳，不耐氯漂，多数染料品种的日晒和水洗牢度良好。硫化染料应用很广，主要用于染制浓色产品，尤其是蓝色和黑色。它们的分子结构中发色体是通过硫原子相接，能被硫化钠还原生成-SNa基团，成为隐色体溶解于硫化钠溶液中而上染于纤维，经过氧化处理转变为不溶性染料而固着于纤维上。与还原染料隐色体染色相比，仅硫化染料的上染温度较高，多在近沸点进行。硫化染料也可作隐色体轧染，织物浸轧隐色体以后，汽蒸 1分钟左右使染料充分上染，然后再行氧化、皂煮和水洗。黑色硫化染料染色的纺织品在存贮中有脆化现象，这是由于染料受氧化产生硫酸所造成。如在染色后浸轧醋酸钠等碱性物质，可降低脆化程度。有些硫化染料染色后还可进行固色处理，能提高日晒和水洗牢度。

苯胺黑和酞菁蓝染色　苯胺的盐酸盐在氧化剂和催化剂的作用下，在纤维上通过氧化和缩合反应，形成苯胺黑颜料。苯胺黑主要用于棉织物染色，用氯酸钠为氧化剂，硫酸铜为催化剂。织物一般不经煮练，用苯胺盐酸盐、氯酸钠和硫酸铜的混合液浸轧后，均匀烘干，在一定温湿度的氧化室中进行氧化、缩合，然后再浸轧重铬酸钾溶液，堆置数十分钟完成染色过程，最后进行皂洗、水洗。苯胺黑染色应有良好的防污措施。在染色过程中由于盐酸和氧化剂的存在，纤维受到一定程度的损伤,使强力下降。如适当控制染液的组成和工艺条件,织物强力损失可不大于12%。苯胺黑色泽乌黑，水洗、日晒牢度良好。

铜酞菁蓝色颜料具有鲜艳的色泽和良好的日晒牢度。用1,3-二亚氨基异吲哚啉和铜盐等组成染液浸轧棉织物，均匀烘干后，在纤维上生成铜酞菁颜料，经过洗净处理可得各项染色牢度很好的艳蓝制品。

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