科普 | 染色基本理论及流程

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。上染过程和通常所指的染色过程不尽相同。

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。

影响上染过程的因素

染料运动状态：染液流动扩散吸附扩散

 重要影响因素：

     1．染料分子结构 1~6同左 1~4同左
     2．染料溶解状态 

     3.纤维表面特征 

     4. 纤维微结构
     5．染液中其它组成及电荷 

     6.纤维化学结构
     7．温度
     8．浴比、染液流动
     9．p H值

上染常见名词解释

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。

上染过程是大量染料分子运动的结果，是宏观结果，常以染料在染液中和纤维中的浓度变化来衡量，而不是代表个别染料分子的行为。

上染百分率：吸附在纤维上的染料数量占投入染料总量的百分率。平衡上染百分率：染色达到平衡时，吸附在纤维上的染料数量占投入染料总量的百分率。

上染速率：纤维上的染料浓度对上染时间的变化率。

上染速率曲线：上染率对时间的变化曲线（或者纤维上染料浓度对时间的化曲线）称为上染速率曲线。

吸附等温线：恒定温度下，染色达到平衡时，纤维上的染料浓度与染液中的染料浓度的关系曲线。

平衡吸附量：染色达到平衡时纤维上的染料浓度。

染色饱和值：纤维上的染料浓度不再随染液中的染料浓度增加而增加，此时纤维上的染料浓度成为染色饱和值。

染色的方法

01

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

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中的染色方法。 

特点：适用于各种形态的纺织品的染色；间歇式生产，生产效率较低；设备比较简单，操作较容易。

轧染

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

特点：连续染色加工，生产效率高，适合大批量织物的染色，但被染物所受张力较大，通常用于机织物的染色，丝束和纱线有时也用轧染染色。

02

纺织品的染色可以在任何阶段进行，可以在纤维、纱线、织物及成衣等不同阶段景进行染色。

1、散纤维染色：在纺纱之前的纤维或散纤维的染色，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（也有不同纤维单染的效果），常用于粗纺毛织物。

2、毛条染色：这也属于纤维成纱前的纤维染色，与散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梳毛纱与毛织物。

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

常规纱线染色的方法有三种：

①绞纱染色——将松散的绞纱浸在特制的染缸中，这是一种成本最高的染色方法；
②筒子染色——筒子染色的纱线卷绕在一个有孔的筒子上，然后将许多的筒子装入染色缸，染液循环流动，蓬松效果与柔软程度不如绞纱染色。
③经轴染色——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。

4、匹染：对织物进行染色的方法为匹染，常用的方法有绳状染色、喷射染色、卷染、轧染（不是扎染）和经轴染色。这里不一一介绍。

5、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。