印染基础知识

印染染色基础知识一、颜色以及测色仪基础知识1、颜色：即人对眼睛视网膜接收到的光作出的反应，在大脑中产生的某种感觉。1、1颜色的三要素：色调（色相）、纯度、亮度色调（色相）（Hue）：是指能够比较确切地表示某种颜色、色别的名称，是色与色之间的主要区别。如：红色、黄色、蓝色等。纯度（Chromacity）：又称饱和度或彩度，用来区别颜色的鲜艳程度。它可以理解为颜色中有色成分和消色成分的比例。有色成分的含量越高则颜色越纯，饱和度越高；消色成分（指和其它成分的颜色互成补色而能混成为白光的颜色）的含量越高则颜色越灰，饱和度越低。光谱色中的单色由于不含消色成分，所以饱和度最高，为100%；而白色、标准灰色和黑色所含的颜色都为消色成分，所以饱和度最低，为0或者说没有饱和度.亮度（Lightness）：又称明度，它表示有色物体的表面所反射的光的强弱程度，区别颜色的浓和淡。物体对光的反射越强（或吸收越弱），则亮度越高；物体对光的反射越弱或吸收越强）则亮度越低。白色的物体亮度高，是因为它几乎不吸收光而全部把它反射出去；黑色的物体亮度低，是因为它几乎不反射光而全部把它吸收。说明：一般颜色从黄-橙-红-绿-蓝-靛-紫黑的变化，从深浅来说是变得越来越深，从亮度来说，则显得越来越暗。颜色的三要素是相互联系的。色相决定颜色的质，亮度和纯度都是量的变化。任何颜色只要确定了它的色相、饱和度和亮度，就可以完全精确地确定出它是什么颜色。倘若其中一个要素变化了，那么这个颜色就也变化了，描述或确定一个颜色必须确定它的色调、纯度和亮度。Datacolor产品介绍：Datacolor产品的软件是由Datacolor公司自已开发出来的，并由香港DTC公司担任其代理商，印染现有Spectraflash600，其中有两种软件：DatacolorTOOLS,DatacolorMATCH,TOOLS基本以测色为主，出具测色报告以及相关数据等；而MATCH软件包括数据库的建立，配色使用，调色使用等；仪器对室内温湿度和对样品标准板尺寸的要求Datacolor仪器对室内温湿度有一定的要求:温度：20±2°C相对湿度：65+2%对尺寸的要求：为了确保样品不透光需叠四层(最佳尺寸：25cmX10cm)Datacolor的测色条件：对于纱样与布样都要注意到标椎与样品的测量状态要保存一致性•，以不透光为原则，同时也要注意到仪器的校正、经纬方向是否一致、是否需要取平均值等，在测布片时尽量用中大孔保证其准确性。一般测布选用LAV孔径.对测■数据的分析：delEdelldelCdelHdecisionD65/100.790.210.750.12合格CWF/100.860.150.840.09合格A/100.860.150.850.04合格delE:(Colordifferenc)表示总色差delL:(Lrightness)表示深浅度(明度)delC:(Chromacity)表示明暗度(饱和度)delH:(Hue)表示色相(黄、橙、红、紫、蓝、绿的色相环上的色光差)delL<0表示偏深了delC<0表示偏暗了delH<0表示偏顺时方向调

可直接显示颜色误差的原因:可直接显示颜色误差的原因:DL>0（偏浅）DL<0（偏深）Da>0（偏红）Da<0（偏绿）Db>0（偏黄）Db<0（偏蓝）二、染色方式：染色工段分两种染色方式：轧染（也叫长车染色）和卷染（也叫缸染、浸染）；卷染的特点：把丝光好的布打成卷在缸里进行染色，染色成本比长车染色便宜，有些长车容易起皱的布放在染缸中做较好，染缸染色存在头尾色差以及缸差；轧染的特点：把丝光好的布直接进轧车染色，头尾色差较小，色光比较好控制，服装面料一般都使用长车；怎样区分轧染和卷染：1、 可以将布面拆开，看纱线是否染透，缸染是浸染，一般染的很透，看不到有白星现象，长车是轧染，染色后纱线上会有零星白星现象；2、 长车布面光洁，比较结实，而缸染的布面相对的毛糙，内部结构自然而蓬松；3、 长车的表面和里面的颜色不一样有深浅之分，里面浅外面深；而缸染的的表面和里面的颜色一样没有分别；4、 长车在温水里搓洗都会褪色，而缸染（同样符合标准）的一般不会褪色；轧染定义：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，并除去多余的染液，使染料均匀地分布在织物上。染料的上染是（或主要是）在以后诸如汽蒸或焙烘等处理过程中完成的，织物浸在染液里一般只有几秒到几十秒，浸轧后织物上带的染液（通常称轧余率，以干布重的百分率计）不多，在30%〜100%之间。（棉65%〜70%左右）。轧染是连续染色，染物所受的张力较大，通常用于机织物的大规模染色加工，劳动生产率较高。轧染使用的机器一般使用的是连续轧染机，连续轧染机由一些单元机组成，主要有轧车（浸轧装置）、固色、平洗、烘燥、汽蒸等单元装置。对轧车的要求：轧液要求均匀，前、后、左、中、右的带液率要求均匀一致.目前较理想的轧车是均匀轧车，这种轧车在轧辊的两端用压缩空气加压，在轧辊内部用油泵加压，通过调节使整个幅度上的压力相同，不易造成织物边部和中间的深浅疵病。烘干装置有红外线烘燥、热风烘燥、烘筒烘燥。轧染中使染料固着的方法一般有汽蒸、焙烘两种。汽蒸是在汽蒸箱中进行。汽蒸是利用水蒸汽使织物温度提高，纤维溶胀，染料或染料与化学品作用后，扩散进入纤维内部与纤维固着。焙烘是以干热气流作为传热介质使织物升温，染料扩散进入纤维而固着。汽蒸或焙烘后再根据不同要求进行水洗、皂洗等后处理。三、染料的性能（一）染料的分类染料的分类有很多种，生产中最常见的是按应用性能分类：直接染料（directdyes）该类染料与纤维分子之间以范德华力和氢键相结合，分子中含有磺酸基、羧基而溶于水，在水中以阴离子形式存在，可使纤维直接染色。酸性染料（aciddyes）在酸性介质中，染料分子内所含的磺酸基、羧基与蛋白纤维分子中的氨基以离子键相合，主要用于蛋白纤维（羊毛、蚕丝、皮革）的染色。分散染料（dispersedyes）该类染料水溶性小，染色时借助分散剂呈分散状态而使疏水性纤维（涤纶、锦纶等）染色。活性染料（reactiondyes）染料分子中存在能与纤维分子的羟基氨基发生化学反应的基团。通过与纤维形成共价键而使纤维着色。又称反应性染料。主要用于棉、麻、合成纤维的染色，也可用于蛋白纤维的着色。还原染料（vatdyes）有不溶和可溶于水两种。不溶性染料在碱性溶液中还原成可溶性，染色再经过氧化使其在纤维上恢复其不溶性而使纤维着色。可溶性则省去还原一步。该类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。阳离子染料（cationicdyes）因在水中呈阳离子状态而得名。用于晴纶纤维的染色，常并入碱性染料类。冰染染料（azoicdyes）为不溶性偶氮染料，染色时需在冷冻条件（0-5°C）下进行，由重氮和偶氮组分直接在纤维上反应形成沉淀而染色。缩聚染料（polycondesationdyes）该类染料染色时脱去水溶性基团缩合成大分子不溶性染料附着在纤维上，称为缩聚染色。此外还有氧化染料、硫化染料等。印染厂常用的染料有还原染料、分散染料和活性染料，其中活性染料用得最多。印染厂现用活性染料按产地分有以下几种：（1） 德国Dystar（德士达）公司的Remazol（雷马素）染料RGB型（现使用替代RGBN型）；（2） 德国Dystar（德士达）公司的Levafix（丽华实）染料CA型；（3） 德国Dystar（德士达）公司的K型染料；（4） 瑞士Ciba（汽巴）公司的Ciba染料（染料名称以C开头），^口C-D深红等；（5） 德国Dystar（德士达）公司的还原（士林）染料Indanthren型；（6） 浙江龙盛公司的分散染料；还原染料：又称士林染料。是不溶于水的有色物质，染色时需用保险粉在碱性溶液中还原成可溶性的隐色体钠盐，被纤维吸收，再经空气或氧化剂氧化成原来不溶性染料固着在纤维上。由于这类染料在应用过程中要经过还原反应，故称还原染料。活性染料：反应性染料，分子中含有能与纤维分子中的羟基、氨基等发生反应的基团，在染色时和纤维生成共价键，结合成“染料一一纤维”一个整体。与纤维发生反应的基团称为活性基团。颜色鲜艳，使用方便，染色牢度好，色谱齐全。能染棉、麻、丝、羊毛及粘胶纤维分散染料：主要用于醋酯纤维和涤纶等合成纤维的染色。在水中的溶解度很小。可分为低温型（E型染料）、中温型（SE型染料）、高温型染料（S型染料）；目前采用的染色方法为：载体法、高温高压法和高温热熔法等三种染色方式；印染厂采用热熔法染色：浸轧染液后随即烘干，再进行热熔处理---在200度左右高温作用下，沉积在织物上的染料以单分子形式扩散进入纤维内部，在极短的时间内完成对涤纶的染色，在实际生产中，染料的转移不可能是完全的，在棉上总残留有一部分染料，造成棉的沾色，故采取还原清洗后处理；（二）染料的命名不同的公司的染料有不同的名称，但是它们的命名都遵循以下一个规则：1、染料的名称一般由三部分构成：冠称、色称和尾称。

2、 冠称用来说明染料按应用分类的所属类别，如：活性、分散，国外生产的染料各有其专用冠首（通俗的说法是他们各自的品牌），如：L、R等；3、 色称说明染料所染得的颜色，如：RED、YELLOW等；4、 尾称通常以一定的符号和数字来说明染料的色光、牢度以及其他染色性能，如：以R、G、B表示偏红、偏绿、偏蓝，F表示色泽鲜艳，L表示耐晒，K表示染色温度较低等，为了表示程度，各字母前还可加上数字2、3、4及写成RR、FF、LL的形式。5、 有的时候在冠称和色称之间还有一些符号，用来表示染料特殊的性能,如SBRBLUERSPE中BR就是bright的缩写，表示这个染料的色泽很亮。6、 另外，有的染料还有力份如：100%、133%、200%等，这是染料厂根据自己的产品标准而定的相对浓度，所谓100%并非表示纯染料含量，只不过是以它作为染料浓度的比较标准。例1：分散力份染料类型颜色色光偏红，耐晒例1：分散力份染料类型颜色色光偏红，耐晒（三）染料的直接性活性染料连续轧染生产中，容易发生对样色差、批间色差、批内前后色差、左中右色差、正反面色差等问题，限制了活性染料在轧染工艺中的应用。而针对活性染料轧染色差的成因，分析染料的直接性为其中一影响因素；染料直接性：活性染料是反应性染料，各染料达到染色平衡的时间不一，且时间较长，而在连续轧染生产中，织物与染液接触的时间较短（仅几秒钟），无法达到染色平衡。由于染料对棉纤维的亲和力大，因此在浸轧染液时，织物所带走染液的染料浓度高于轧槽中的染料浓度，因而初染染料浓度高于续染染料浓度，造成头深尾浅，这也是由染料的性能造成染色前后色差的主要原因。染料的直接性可用比移值（Rf）来衡量，比移值大小与染料的直接性成反比。比移值小，直接性高，吸附快，织物上带走的染料就多，易造成头深尾浅；比移值大，直接性低。前后色差小，但上染量少，且易造成泳移。一般选择直接性中等偏低（比移值为0.75~0.8）的活性染料，且拼色的染料直接性要接近。值过低（0.40以下），亲和力太大，变化难以控制;R值过高（大于0.85），则亲和力过小，上染速率太慢。同时，考虑到活性染料在面料上的牢度，还要充分了解最终上染率E以及最终固色率F，以减少染色水洗后的浮色；

比移值的测试方法及计算公式:配置某浓度染液，将滤纸垂直悬挂，此时染液开始沿滤纸向上爬升，同时也会出现一条不带染料的水线向上延伸，由于染料的亲和力对滤纸大于水对滤纸的亲和力，所以水线始终会超越染料线，待平衡时，不再延伸，取下滤纸，烘干，测量水线和染料线的距离，亲和力=染料线/水线；常用丽华实和雷玛素染料中性直接性评价表此表仅适用于轧烘轧蒸工艺 GradingforPad-Dry-Pad-Steamapplication:1/2 低 1/2:low3/4中等 3/4:medium5高5:highLevafixBrill.YellowCA2LevafixBrill.YellowCA2LevafixYellowCA4+LevafixAmberCA4+LevafixOrangeCA3+LevafixScarletCA4LevafixBrill.RedCA4LevafixRedCA5LevafixFastRedCA3+LevafixRubineCA4LevafixOliveCA1003+LevafixBlueCA4LevafixNavyCA4+RemazolGoldenYellowRGB3*RemazolUltraYellowRGBN3*RemazolUltraOrangeRGB1+RemazolRedRGB4*RemazolUltraRedRGB3*RemazolUltraCarmineRGB1+RemazolBlueRGB2RemazolNavyRGB150%1+RemazolYellowK-T2RemazolOrangeK-CT1+RemazolRedK-C4RemazolRedBrownK-T1+RemazolBrill.BlueK-T2RemazolBlueK-T2RemazolNavyK-T1+RemazolNavyK-C2RemazolBrill.YellowGL3+RemazolYellow3RS5RemazolBrill.Red3BS4RemazolBrill.BlueRspec.3+RemazolBrill.Violet5R3RemazolBrill.Green6B1RemazolTurquoiseBlueG1对轧染而言，选择比移值大的染料，则染料向织物转移的速度慢，初染的浓度与续染的浓度差异较小，头尾色差小，但易出现泳移；选择比移值小的染料，则初染染料浓度与续染染料的浓度差异较大，头尾色差大，但不容易出现泳移。在实际生产中，染料的泳移可通过加入防泳移剂，或改进烘干方式加以解决；而初染染料浓度与续染染料浓度的差异却难以解决，通常采用开车冲淡的方式，或提高补充液浓度的方法来解决。冲淡系数或追加染料的系数会因染料不同、染料用量不同以及织物不同而不同，在实际操作中难度较大。由于生产批量小，而初染染料浓度与续染染料浓度的平衡需要400~600m布。因此根据比移值选择染料首先要考虑是减少头尾色差，可选择比移值较大的染料。实践证明，深三原色的染料或染料浓度高时，比移值较大，因而染深色时初染染料浓度与续染染料浓度差异很小，甚至可以开车无需冲淡轧槽染液；而浅中色染料或染料用量少时，比移值一般较小，初染染料浓度与续染染料浓度差异大，需冲淡染液或高位槽追加料等。四、染色的理论1、 棉纤维的主要化学成分是纤维素，纤维的横截面并不是一个圆，而是一个不规则的耳状结构。丝光后，由于浓碱的作用会剧烈溶胀，变成圆柱状（截面变成规则的圆），使光泽大大地提高。还因为浓碱的作用，纤维的无定型区增多，提高了纤维对染料的吸附能力，所以一般丝光纱的得色量比较高，光泽较好。2、 活性染料，又叫反应性染料，因其与纤维的结合产生了化学反应而得名。活性染料是一种水溶性染料，结构可以用下面的通式表示：W-D-B-ReD-发色体或者母体染料B-活性基与发色体的连接基Re-活性基W-水溶性基团它与棉纤维反应可以简单表示为：纤维素-OH+W-D-B-Re——>纤维素-O-B-D-W+HRe浸染染色的一般过程---吸附、扩散、固着第一阶段：染液中的染料接近纤维表面，即染液本体中的染料分子向纤维表面扩散。染料随流动的染液循一起向纤维表面扩散，当染液流速降低到只有1%时的界面到纤维表面的厚度称为动力边界层。显然，染液环越剧烈，边界层越薄，对染料的扩散越有利，扩散越均匀，有利于匀染。第二阶段：染料被纤维表面吸附。染料分子到达纤维表面后，即被纤维表面吸附，一般此过程不发生化学反应。吸附逆过程称为脱附。两者同时存在，最后达到平衡，上染量不再提高。吸附量的大小，决定色泽的浓淡，吸附速率的快慢，决定染色的均匀性。第三阶段：扩散扩散是纤维被染透的过程，实际上是决定染色的时间的过程。染料的扩散在纤维无定型区进行。扩散的动力是浓度差。染色过程实际上是不断吸附扩散的过程，直到染色的平衡。实际生产上，不一定要达到平衡才结束。第四阶段：染料在纤维中固着染料与纤维有多种结合键的形式。一般，直接、酸性等染料在上染过程中与纤维以氢键、范德华力、离子键等键合；而活性染料，则需要在碱剂作用下，活性基与纤维素上羟基之间以共价键结合，染色过程才能完成。连续性轧染染色的一般过程：轧-干-轧-蒸轧：浸轧染液浸湿的过程；干：染料烘干的过程，吸附-烘干-泳移；轧：浸轧固色液（还原液）浸湿的过程；蒸：汽蒸箱汽蒸固色的过程；3、轧液率的控制浸轧后织物上带的染液（通常称轧余率，以干布重的百分率计）基本在30%〜100%之间。（棉65%~70%左右）。轧液率由纱的捻度、纤维的溶胀性、前处理效果、织物含潮率及轧辊硬度、轧辊直径、轧车压力、车速所决定。均匀轧车最重要的功能是提供左中右相对一致的较低的轧液率，目的是减少染料在烘干过程中泳移，使织物由于织造、前处理或烘干造成的种种不均匀问题得以修正或补偿，保证面料在染色过程中不会产生左中右色差。4染料“泳移”的机理织物浸渍染液经过轧车轧压，多余的染液大部分被轧去，一部分在织物脱离轧点回复变形时被重新吸收。经过轧点后，织物带液中只有一小部分的染液被纤维吸收；其余一部分为留在织物组织的毛细管空隙中的毛细管染液；还有一部分则留在织物间隙中，在重力作用下容易流动的染液。烘干时织物表面水分蒸发，通过毛细管效应，这两部分染液会向织物受热表面移动，产生染料“泳移”现象。5面料烘干过程的控制在轧染烘干的过程中，主要围绕怎样降低染料的泳移，保证布面不出现阴阳面，降低左中右色差，以及布面的平整光滑。影响泳移的因素有：染料特性和质量，织物制造结构，织物上的蒸汽分布，空气的含湿量，烘干过程中的气流流动。对于解决染料的泳移，在实际的生产实践中，不可能100%的完全解决，但可以通过系列措施将染料的泳移造成的影响降至最低。现主要针对染色设备几方面注意控制。在连续轧染过程中，在初始染液配制时，要添加一些防泳移的助剂（容易沾污导布辊），以降低染料泳移性，要应用好红外予烘设备，红外预烘可以迅速降低织物含潮率至30%左右，降低热风烘干时的染料泳移，从而降低产生“边中色差”和“阴阳面”的风险。同时要注意减少第一节烘房导布辊的沾污，注意后续烘房的热风风向以及烘房内部温度的均匀一致性，每节烘房的温度要由低到高。实际生产过程中，掌握好上述各注意点，可以获得比较满意的布面效果。6、 汽蒸固色织物浸轧活性染料染液后，经过烘干，再浸轧固色液直接进人还原汽蒸箱。通常在轧车与汽蒸箱之间的液封口追加一定量的初始染色的染液，以降低连续生产过程中面料前后色差。对设备的要求，从轧车到汽蒸箱的距离要尽可能短，汽蒸箱要充满饱和蒸汽（不含空气）；一般固色汽蒸工艺温度为100—102度，汽蒸时间60-80S之间，就完全能够保证活性染料的固色要求。保温层和顶部加热装置应能防止蒸汽凝结滴水；汽蒸箱出口处水封口需要足够量低于45°C的水，以避免染料水解；补充水和排放水必须全程进行，保证左中右色差一致。混合碱（烧碱+纯碱）需要在蒸箱中固色，活性染料在pH值12.5时，汽蒸固色能达到相对较高的固色率。同时在PH12.5时，是一个转折点，超过PH12.5，此时染料的水解速率会增加，而亲和力降低，因而固色率也会降低。所以，为了提高固色率，要控制pH值在适当的范围，一般低于12.5。7、 皂洗控制水质是非常