江南大學輕化工程染整工藝設計原理下冊作業(yè)答案解析、考點

2、緒論

一、名詞解釋

色牢度：染色產品在使用過程中或以后的加工處理過程中，紡織物上的染料經受各種因素的

作用而在不同程度上能保持其原來色澤的性能。

浸染：是將紡織品浸漬于染液中，經一定時間使染料上染纖維并固著在纖維上的染色方法

軋染：是將織物在染液中經過短者的浸漬后，隨機用軋鋸軋壓，將染液擠入紡織品的組織空

隙中，并除去多余染液，染料的固著是在以后的汽蒸或焙烘等處理過程中完成的。

浴比：將染液體積與被染織物質量只比稱為浴比?！苍”榷部椢镏亓?染液體積〕X100%]

二、簡答題

1、染色方法有哪些？各有哪些勻染措施？

浸染：是將紡織品浸漬于染液中，經一定時間使染料上染纖維并固著在纖維上的染

色方法

軋染：是將織物在染液中經過短暫的浸漬后，隨機用軋餛軋壓，將染液擠入紡織品

的組織空隙中，并除去多余染液，染料的固著是在以后的汽蒸或焙烘等處

理過程中完成的。

染色過程：浸軋染液T預烘T烘干T固色〔汽蒸、焙烘、其它方式〕T水洗T皂洗

T?〔固色〕T烘干。

勻染措施

浸染：①大浴比（50:1-30:1）②染液循環(huán)③控制升溫速率④延長染色時間⑤促進移染

軋染：①提高坯布的潤濕性②軋彩外表均勻③烘干要防止泳移現(xiàn)象（先紅外或熱風，然后烘

筒）④控制染液濃度均勻⑤控制初開車設備狀態(tài)⑥直接性高的染料（沖

淡、吸附時間短）⑦直接性低的染料（增濃、軋點時間長）

2簡述影響染色牢度的因素及常見的染色牢度和評價方法

3、染色根本原理

一、名詞解釋

上染百分率：吸附在纖維上染料量占投入的染料總量的百分率。

染料聚集度：染料膠束或膠團中染料分子〔或離子〕的數(shù)目。

吸附等溫線：在恒定溫度下，上染到達平衡時，纖維上的染料濃度和染液中的染料濃度的關

系曲線。

親和力：，寅一A/。-/?Tln([D]y./[D]v):液中染料標準化學位差值的負值。

直接性：染料舍染液而上染纖維的性質，一般可用染色平衡時染料的上染百分率大小表示。

擴散系數(shù)D：在單位時間內，濃度梯度為lg/cm4時擴散經過單位面積的染料量(cm2/s)。

穩(wěn)態(tài)擴散：指在擴散過程中，擴散介質中各處的濃度始終保持不變的擴散過程。

非穩(wěn)態(tài)擴散：指在擴散過程中，擴散介質中各處的濃度不斷變化的擴散過程。

半染時間：上染到達平衡吸附量一半所需的時間，用t|/2表示。

擴散活化能：染料分子克制能阻奸必須具有的能量0/moI)o

軋余率：〔濕布的質量一干布的質量〕/干布的質量*100%

染色飽和值：在一定條件下，染包到達平衡時后，纖維上的染料濃度不在隨染液中染料濃度

的增加而增加時的值。

上染速率曲線：在恒溫條件下進展染色，以纖維上染料濃度〔[D]f〕或上染率〔％〕為縱坐

標，染色時間為橫坐標作圖，所得曲線稱為上染速率曲線。

染色平衡：隨染色時間延長，染料濃度增加越來越慢，最后纖維上的類料濃度不再隨染色時

間而增加，到達染色平衡。V吸附二V解吸

初染率：染色初始的上染速率。

勻染性：染料在被染物外表以及纖維內部均勻分布的程度。

移染性：已經上染在纖維上的染料，發(fā)生解吸并通過染液流動和自身擴散而在纖維別的部位

重新上染。

促染：提高上染速率、上染百分率〔加鹽、酸〕。

緩染：延緩上染速率〔加鹽、酸、外表活性劑〕

染座：指染料分子或離子在纖維上的特定吸附位置。

二、簡答。

1、用直接染粘膠纖維，60℃時,親和力為7.7x4.18對/mol,90℃親和力為4.3x4.18

kj/mol,求該染色過程中的染色熱及100℃時的親和力。

2、浸染過程中提高纖維制品勻染性的常見措施有哪些？

主要途徑是緩染和移染

①織物循環(huán)②染液循環(huán)（正反循環(huán)、染槽的循環(huán)、揚程、設備自控等）

③染前預處理（染前定型、預熱洗、溫度控制等）

3、綜述染料與纖維分子間的作用力有哪些？

①庫侖力（靜電力）②范德華力（分子間作用力）③氫鍵

④共價鍵⑤配價鍵⑥疏水結合⑦離子鍵

4、染料在溶液中以何種狀態(tài)存在？為什么？有哪些因素對其影響。

狀態(tài)：①染料在溶液中受到水和其它物質的作用，發(fā)生溶解或電離，使染料成單

分子或離子狀態(tài)分布在染液中；

②同時，染液中的染料分子或離子之間由于H鍵和范德華力，特別是色

散力的作用，會發(fā)生不同程度的聚集，使染料溶液具有膠體性質；

③在溶液中染料以離子、膠束或膠粒狀態(tài)存在。

因素：①染料分子構造（染料分子構造復雜，分子量大，具有同平面的共輒體系，那么染料

容易聚集）

②染液溫度（染液溫度低，染料聚集傾向大，溫度升高，有利于染料聚集體的解聚）

③電解質（染液中參加電解質，會使染料的聚集顯著增加，甚至出現(xiàn)沉淀）

④染料濃度（染料濃度高，聚集傾向大）

⑤助劑（外表活性劑、尿素）

5、染色過程中染料與纖維的結合方式有哪些？試分別舉例說明。

①活性染料與纖維素纖維一一共價鍵

②酸性染料與蛋白質纖維一一離子鍵、分子間力

③直接染料與纖維素纖維——范德華力、氫鍵

6、為什么染料能上染纖維？從熱力學概念說明染料是怎樣上染纖維的。

染料能從染液中自動的轉移到纖維上，是由于染料在溶液中的自由蛤或化學位

高，在纖維上的自由培或化學位低，染料從染液上染纖維伴隨著自由蛤或化學位

的I。

4、直接染料

問答題

1、試述溫度對直接染料上染速率和平衡上染百分率的影響，如何利用溫度效應來控制

上染？

2、直接染料染棉時，提高織物耐洗色牢度的方法有哪些？

3、直接染料染棉時，如何利用溫度效應來控制染料上染？

4、直接染料與纖維素纖維以何種狀態(tài)結合，有何證據(jù)？

5、活性染料

一、名詞解釋

1、固色速率：固著階段活性染料與纖維發(fā)生鍵合反響，稱為固色。此時的反響速率稱為固

色速率。

2、因切效率：固色反響速率與水解反響速率之比。

3、固色率:染料與纖維發(fā)生共價結合的染料量占投入染料總量的百分率。

4、竭染常數(shù)SR:纖維上固著與吸附的染料濃度之和與染液中殘存的染料濃度之比

二、問答

1、簡述活性染料與纖維素纖維的反響歷程

①纖維對活性染料的親核反響

活性染料與纖維素〔蛋白質〕纖維發(fā)生的是以CeU-O-[W-NH2]為親核試劑，以活性基團

上為反響中心生成染料/纖維共價鍵的親核反響

②親核取代反響〔SN?〕

纖維與X、K、F型等含氮雜環(huán)活性基染料反響歷程

③親核加成反響〔EgJ

纖維與KN型等活性基反響歷程

2、簡述影響活性染料固色率的因素

①染料的反響性及反響性比反響速率常T,固色反響速率T,但固色效率不一定1。反響

性比值T,固色效率才T。因此為了提高固色效率，應垓提高染料與纖維的反響速率，降

低染料的水解速率。

②染料的親和力和直接性親和力或直接性T,固色效率和固色速率都可f

③染料的擴散性擴散性T,固色效率和固色速率t

@PH值PHt,反響速率t,但水解速率t的更快，固色效率I-活性染料固色應在堿性

溶液中進展，堿性不要太強，否那么水解染料增多，反響太快，容易引起染色不勻和不透。

⑤溫度染料的水解以及染料和纖維的反響速率都t,水解的影響更顯著，導致固色效率I

⑥電解質中性電解質可提高染料的吸附速率、平衡吸附量及纖維上的吸附密度；加電解質

過多引起染料染料聚集，對固色反而不利

⑧浴比浴比I,染料的直接性T,固色效率和固色速率t

⑧助劑或添加劑的影響⑨纖維的構造和性質

3、活性染料浸染的染色特征值有哪些？【SERF】

①直接性值S表示在中性鹽存在下染料對纖維的親和力或直接性上下

②上染率E表示加堿后染色最終時染料的上染率

③固著速率R參加堿劑10分鐘時的固色率與最終固色率的比值，表示染料與

纖維發(fā)生反響的固著速率，可粗略反映染料的反響性

④固色率F表示洗去浮色后染料的固著率，它反映染料的固色率上下

⑤半固色時間T50到達最終固色率一半所需時間，用來表示染料固色速率

⑥移染指數(shù)MI

>M1=Q1/Q2X1OO%Q1和Q2分別為移染織物和被移染織物顏色深度

⑦勻染因子LDF

>LDF=(S/E)XMI表示活性染料染色全過程的勻染性

4、設計一個實驗，證明活性染料與纖維形成了共價鍵

6、復原染料

一、名詞解釋

隱?色體電位:指染料的隱色體被氧化至開場析出染料時的電位。

(隱色體電位為一負值，其負值絕對值T,染料復原傾向I〔越難復原〕；只有

當復原劑的復原電位絕對值>該染料隱色體電位時，才能使染料復原溶解)

二、簡單題

1、解釋復原染料的復原電位，復原速率的含義，為什么選擇保險粉作復原染料的復原劑？

如何選擇復原方法？

復原電位：只有當復原劑的復原電位絕對值大于該染料隱色體業(yè)位時，才急使染料發(fā)原溶解

復原速率：表示染料被復原的快慢。復原速率與隱色體電位之間無平行關系

原因：保險粉在堿性溶液中有很強的復原作用，其復原電位為-1137mv,足以復原所有

的復原染料。在堿性條件下，保險粉釋放出電子，染料承受電子被復原成隱色體。

2、為什么復原染料分甲、乙、丙三法，其主要區(qū)別在什么地方？

有的染料三種方法都適用；含酰胺基的不能用較高溫度染色，以防酰胺基水解，一般用

乙法；特別容易聚集的、擴散性能差的隱色體宜用甲法，即較高溫度染色；不容易聚集

的可用丙法；娓系復原染料，宜高溫染色，低溫及原。

3、為什么復原染料的初染率高？如何防止因初染率過高而造成的染色不勻？

原因：①染料隱色體的分子較大，平面性好，對纖維的親和力高；

②染色溫度低，隱色體容易聚集，在纖維內的擴散速率低，移染和透染性差

③染浴中有保險粉、燒堿等大量電解質，對隱色體上染起促進作用。

防止：①控制上染速率【控制初染速率：升溫；參加緩染劑"鎧平平加，結合染料〕】

②增進移染【a.參加助溶劑〔乙醉、三乙醇胺等〕b.提.高隱色體分散性能

c.隱色體穩(wěn)定的升溫，降低聚集】

③懸浮體染色

4、簡述復原染料浸染的染色過程包括哪些步驟？并分別說明其作用°

步躲：染料復原—浸染色物一氧化—水洗一皂洗

作用：復原成隱色體鈉鹽，便于染色一隱色體上染一經過氧化使它恢復為原料不溶性的

復原染料固著在纖維上一洗去浮色，染色助劑等一洗去浮色，染色助劑等，提高

濕處理牢度，獲得穩(wěn)定的色光等

5、試述復原染料里煮的目的和作用。

目的：①去除浮色，染色助劑等，②獲得穩(wěn)定的色光，提高鮮艷度，色澤變化

皂煮后處理對染料的作用：

①結晶整理:X-射淺，發(fā)現(xiàn)皂煮過程中染料分子發(fā)生移動，染料取向、結晶

②異構化：染料結晶并且局部轉為異構體，皂煮前后吸收光譜變化是因為免煮過程中染

料分子由不穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài)轉化為穩(wěn)定態(tài);有些染料如靛類，發(fā)生順反異構變化，引起

色光變化〔二色性變化〕

7.酸性染料

1.比擬勻染性和耐縮絨性染料的構造特點和染色性能。

勻染性染料：該類染料分子構造較簡單，分子中磺酸基所占的比例高，在水中的溶解度

較高，在常溫染浴中根本上以離子狀態(tài)分散，對羊毛纖維的親和力較低，染色需在強酸

浴中進展〔PH二2.5?4〕.這類染料的濕處理牢度較差，耐日曬牢度較好，色澤鮮艷，勻

染性良好。

時縮絨性染料：該類染料分子構造稍復雜，分子中磺酸基所占的比例相對較低，在水中

的溶解度稍差，在常溫染浴中根本上以膠體分散狀態(tài)存在，對羊毛纖維的親和力較高，

染色需在弱酸浴中進展〔PH=4?5］.這類染料的濕處理牢度較好，勻染性、鮮艷度稍差。

2.用酸性染料染色應在什么pH范圍？為什么？

強酸性：2.5-4,弱酸性：4-5,中性浴：6-7

等電點附近

3.解釋酸、電解質在勻染性染料染色中的作用？

酸：能良好的吸附酸根離子

也解質：在pH不同時分別起到緩染〔pH〈IP〕、促染［pH>IP］作用、增進緩染

4.什么是競染現(xiàn)象？拼色應如何選擇染料？

當染料拼染時，如果某一拼色染料占據(jù)了所有的氨基染座，那么其他染料就不能再以這

種方式與纖維結合，這樣親和力大的染料就能可以排斥親和力小的染料，這就是競染。

最好選用親和力相近、染色速率大致一樣的染料進展拼色。

5.試分析酸性媒染染料的媒染工藝條件

常用媒染劑：紅磯鉀〔鈉〕：K2Cr2O7,Na2Cr2O7-2H2O；格酸鈉：NaCrO4

媒染pH值：①須酸性才能良好吸附酸根離子②pH不能太低，否那么造成吸附不勻、

不透③且重輅酸根離子〔02072+〕氧化作用強，毛損傷重

媒染溫度：60℃以下，吸附很慢，溫度高吸附不勻，一般70?8()七吸附時均勻，然后至

沸，以完成復原，絡合過程

6.比擬媒染染料不同染色方法的特點

預媒染法——先媒后染：先以媒染劑處理羊毛，再進展染色

【優(yōu)點】可及時控制顏色濃度，仿色比擬方便，特別適用于染淡色和中色

【抉點】染色過程繁復，工藝過程較長，而且羊毛經輅媒處理后，媒介染料上染太快，

容易染花，染色物摩擦牢度偏低，因此這種方法極少使用

同浴媒染法——媒染同時

【優(yōu)點】①中性染色〔pH6?8.5〕時，染料完全吸盡〔親和力高〕②溶解度大，與紅磯

同浴不產生鹽析③不易氧化，不會過早絡合④加工時間短、本錢低、產量高，

手法簡單，對羊毛損傷小，易調整色光

【缺點】應用品種受限制，摩擦牢度差

后媒染法^先染后媒:①媒染時間要足夠長,否那么C/+fC產不充分，日曬牢度下降

最常用

---------②為了媒染均勻，染料吸盡后加媒染劑，加媒染劑要降溫

【優(yōu)點】染色效果勻透，牢度好

【矮點】①色澤深暗，色光不易掌握②適用于散毛、毛條、匹染

7?比照1:1型和1:2型酸性含媒染料的染色性能，并說明1:1型初染pH較低的原

因。

1:1:具有優(yōu)良的勻染性、較好的耐日曬牢度和濕處理牢度，色光鮮艷，但羊毛受到損傷，

且影響的織物的手感和光澤。

1:2:勻染性較差，色光較暗

原因：染料磺酸基以離子形式存在，PH值低于羊毛的等電點或接近等電點，羊毛上的

氨基發(fā)生離子化，染料碳酸基與羊毛上的離子化氨層發(fā)生離子鍵的結合，雖然離子化

的氨基不能與染料上的絡離子發(fā)生絡合作用，但此時羊毛上還有較多的離子化氨基，

而離子化覆基可以與染料上的絡離子絡合。

1.簡述分散染料染滌綸的吸附性能和染色原理。

吸附性能：分散染料對滌綸具有親和力，染液中的染料分子可被纖維吸附，但由于滌綸

大分子間排列嚴密，在常溫下染料分子難以進入纖維內部。滌綸是熱塑性纖

維，當纖維加熱到Tg以上時，纖維大分子鏈段運動加劇，分子間的空隙加

大，染料分子可進入纖維內部，上染速率顯著提高。

染色原理：①染色時，染料顆粒不能上染纖維，只有溶解在水中的染料分子才能上染纖

維②隨著染液中染料分子不斷上染纖維，染液中的染料顆粒不斷溶解，分散

劑膠束中的染料也不斷釋放出染料單分子③在染色過程中，染料的溶解、上

染〔吸附、擴散〕處于動態(tài)平衡中

2.簡述溫度對分散染料染滌綸的意義。

由圖可以看出，染色溫旅色飽和值而個

1

吸附等溫線的斜率，的親和力隨溫度的

個。個

而。其原因是隨溫度的，分散染料在水

中溶解度增加比在纖維中增加的快。

3.高溫高壓染色時，如何確定pH值。

①pH5-6〔使用緩沖溶液,如：醋酸-醋

酸鈉等〕

②太高08〕，染料易水解，且滌綸的“被撥皮”現(xiàn)象嚴重，強力降低。

③太低〔＜4〕，染料易水解，色光萎暗。

4.假定用一分子量為500的分散染料染滌綸，浴比1:50,在某一特定條件下，

吸附平衡常數(shù)為39.5,求每升染液中加多少克染料才能獲得l%〔owf〕的吸附。

9.陽離子染料

1.什么叫腑綸纖維染色飽和值？該值與染色工藝有何關系？

但足肪綸纖維用某一特定的染料在一定的條件下染色所能上染的數(shù)量限度，⑼f是纖維

的特性參數(shù)。

陽離子染料飽和值⑶口：某染料在上述條件下在給定纖維上的染色飽和值

飽和系數(shù)&纖維的染色飽和值與染料的染色飽和濃度之比，即為該染料的飽和系數(shù)：

=[S]f/[S]D

關系：借助染色飽和值，有助于節(jié)約染化料、提高產品質量。

【用分子量為400的染料作為標準染料，pH4.5,100℃,浴比1：100,回流四小時，用

足量染料使上染率達95%時，100克纖維上的染料量稱為該纖維的染色飽和值】

2.什么叫陽離子染料配伍值？該值與染色工藝有何關系？

定義：是反響染料親和力大小和擴散速率上下的綜合指標。

關系：通常K值較小的染料，時纖維的親和力高，上染速率快不易勻染，但竭染率高，

故適合染濃深色；而K值較大的染料，勻染性好，竭染率相對較低，故適合染淺淡色。

一般配伍指數(shù)在3左右的陽離子染料適應性較廣。

3.陽離子染料染肪綸時勻染問題為什么突出？采取哪些措施保證勻染？

原因：陽離子染料與腦綸間的作用力：強離子鍵作用、范德華作用、疏水作用等,導致染

料與纖維間具有較高的直接性，染料吸附快，初染速率高，而常規(guī)陽離子染料移染性差，

容易引起勻染性差等問題.

措施：①緩染劑②控制染色溫度:緩慢升溫法、定溫染色法

4.為什么陽離子染料需在弱酸性條件下進展染色？

①陽離子染料的平衡上染百分率隨染浴的PHT而增大，（其中僅含弱酸性基團的纖維，由

于弱酸性基團的電離受染浴濃度影響大，因而PHT,更有利于纖維染色飽和值的f,故其平衡上染率

明顯T；而強酸性基團的也離幾乎不受染浴PH值的影響，故其平衡上染量不如前者明顯。）

②3V.5VPHV6時，每升高一個單位13H值時，通常大局部含弱酸性基團的懵綸，

其染色飽和值可增加10-20%,甚至更多。

③隨著染浴PH在一定范圍內［,由于纖維上染座陽離子染料的吸附速率也

會T,不易勻染

④4VPHV6時，大局部陽離子染料及纖維的性質較穩(wěn)定，故通常染浴PH值都控

制在此范圍內，理想染浴的PH值為4.5-5.5

11.印花1

一、名詞解釋

直接印花：在白色或有色紡織面料上直接印制各種顏色的印花色漿從而形成印花圖案的印花

方法。

防染印花：先印花后染色，印花色漿中含有能破壞或阻止地色染料上染的化學物質〔防染劑〕。

假設花紋處呈白色，那么為防白印花。

假設印漿中有不與防染劑反響的染料上染，那么為色防印花。

拔染印花:織物上先染色后印花，印漿中含有能破壞地色染料物質〔稱拔染劑）。

假設花紋處呈白色，那么為拔白印花。

假設印漿中的染料不與拔染劑反響，花紋處有色，那么為色拔印花。

轉移印花:將印花圖案預先印制到特定的紙上，得到所謂的轉移印花紙，然后將轉移印花紙

與所印紡織面料復合，通過熱和壓力或者在一定的濕度下施加壓力，轉移印花紙

上的圖案便轉移到紡織面料上。

二、簡答題

請對滾筒印花機、平網印花機和圓網印花機的印制特點加以比擬

滾筒印花特點

①印花效率高，花紋輪廓清晰；織物所受張力大，不宜用于易變形的織物

②花型尺寸受花筒直徑限制、套色多少受到滾筒直徑限制，最多印6套色

③花筒雕刻周期長、磨損低，可用于大批量生產

平網印花機

①勞動強度低