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染整概论复习第一章引言：纺织产品三大类终端产品：服用纺织品；家用纺织品；产业用纺织品。第一章纺织原料▪纤维：天然纤维和化学纤维；▪纱和线；▪织物：机织物、针织物、非织造物一.纺织纤维的分类▪天然纤维植物纤维(纤维素纤维)：棉、苎麻、亚麻、黄麻、大麻等动物纤维(蛋白质纤维)：羊毛、兔毛、桑蚕丝、柞蚕丝等▪化学纤维人造纤维(再生纤维)：粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维、Lyocell纤维等合成纤维：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氨纶等2.蛋白质纤维的结构和性质▪酸碱两性：末端的氨基与羧基，侧链上还有许多游离碱性基和酸性基，是典型的两性高分子电解质。▪等电点：在一定pH条件下，蛋白质带的正负电荷相等，这一pH值称为蛋白质的等电点。等电点与蛋白质的组成有关。三、合成纤维的结构和性质(1)纺丝方法：▪纺丝液的制备：溶液法或熔融法▪化学纤维的纺丝成形将纺丝熔体或纺丝液通过喷丝孔挤出后凝固成丝条的过程称为纺丝。溶液纺丝法纺出的丝的固化方式分为湿法与干法两种。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。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。纱线粗细表示：定长制（特数、旦数）定重制（公制及英制支数）三、纤维的鉴别：手感目测法、显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法、着色法、红外线吸收光谱法第二章练漂一、水和表面活性剂-染整用水特点硬水的危害：◼由钙镁皂形成的皂斑，影响手感；◼锅炉用水时形成水垢降低导热系数，易爆炸。◼铜、铁等离子对双氧水分解有催化作用，漂白时会产生破洞。纤维脆损，染色不均。水的软化方法－－降低水中钙镁盐的含量：（1）石灰－纯碱沉淀法（2）离子交换法；（3）使用软水剂，EDTA。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。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。◼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，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时产生染色不匀。◼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◼目的：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◼原理：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。◼优点：成本低、可去除淀粉和化学浆料，还可去除部分天然杂质。◼缺点：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。◼优点：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）◼目的：去除大部分天然杂质◼原理：高温浓碱液中较长时间处理，水解，皂化溶解；◼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。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，如：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)。(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。。(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。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：如铜盐、铬盐，色泽较处理前变暗，适于深色品种2.染色时加食盐/元明粉，促染作用；加入纯碱：增加染料溶解与软化水温度与加元明粉的量是控制染花的关键第三节活性染料一、概述◼具有反应性基团（活性基团）◼直接性较低，扩散性较好◼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◼在母体染料上一般具有1-3个磺酸基作为水溶性基团，◼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：乙烯砜基◼染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基◼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、冷轧堆染色◼冷轧堆促染剂：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◼浸染（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。第四节还原染料和暂溶性还原染料染色一、概述1.定义❖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❖可粗略分为靛类、蒽醌类2.特性❖耐洗牢度很高，耐光牢度一般也很高；❖某些黄、橙色有光敏脆损作用；❖主要用于染纤维素纤维；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❖染料的还原：不溶性还原染料转化为可溶性的隐色体❖染料的隐色体上染纤维❖上染在纤维上的隐色体经氧化回复成不溶性的