染整工艺原理考试复习重点

1. 名词解释

1. 标准染色亲和力：指在标准状态下染料在染浴中的化学位与在纤维上的化

学位之差。 2. 染色热：无限小量的染料，从标准状态的染液中转移到标准状态的纤维上，

每摩尔染料转移所引起的热量变化。 3. 染色熵：指在标准状态下，染料由染液转移到纤维上所引起体系混乱度的

变化

4. 纤维表面的扩散边界层：在动力学边界层中，，靠近表面的染液流速几乎

为零，染料主要靠自身的扩散来到达纤维表面的区域。 5. zeta电位：即动电层电位，指动电层与溶液内部的电位差。

6. 无限染浴：指浴比很大，足以维持染液中染料浓度基本不变的染浴。 7. 非稳态扩散：指溶质在扩散介质中，各点浓度随时间的变化而不断变化的

过程。

8. 移染;指吸附在纤维上的染料从纤维上解吸下来，再重新上染纤维的性能。 9. 孔道扩散模型：亲水性纤维在水溶液中能吸湿膨化，所有空隙贯通形成曲

曲折折的孔道，染料就沿这条孔道进入扩散。

10. 自由体积模型：疏水性纤维在水溶液中几乎不吸湿膨化，空隙很小，分散

于无定形区中，温度升高，当T>Tg时，大分子链段运动，原来分散的小空隙合并成大体积，即自由体积，染料沿这些不断变化的体积跳跃式地扩散前进。

2. 染料的吸附等温线有哪些主要类型?各类型吸附等温线有何特点？符合哪类纤维和染料

的染色？

1) L型 特点 ：纤维上有特定的染座 一个染座吸附一个染料分子，化学吸附或定位

吸附，单分子层吸附 有染色饱和值

适用范围 ：染料纤维以静电力为主的场合，即：染料-纤维（离子键） 如强酸性染料----羊毛 蚕丝 锦纶；腈纶，阳离子染料改性涤纶—阳离子染料染色 2) F型 特点：无特定染座 物理吸附 存在单分子 多分子层吸附 不存在染色饱和

值 可一直吸附下去

适用范围：染料以范德华力，氢键等为主被纤维吸附 如：直接染料-纤维素纤维;还原染料-纤维素纤维；活性染料上染纤维素纤维在未发生共价键结合前 3） 分配型 特点：物质在两个不相混合相向的分配，有染色饱和值

适用范围：分散染料染疏水性纤维的染色体系 如;分散染料-PET，醋酯，PA，PAN等。 3. 简述影响染料在纤维内扩散速率的因素。

1) 染料结构：分子量大，结构复杂，线性共平面性好的染料，对纤维的亲和力强，直接性

也大，则扩散速率比较慢。

2) 显微结构性质：纤维的结晶度增大，取向度增大，则扩散速率减慢 纤维的吸湿膨化性好，孔隙率多，则扩散速率快 皮芯层结构的纤维，若皮层紧密，则扩散速率慢

3）染料在溶液中的状态：染料在染液中溶解度高，以溶解态存在，则其与水作用力强，不易聚集，扩散速率较快。

4）染液中染料浓度：浴比小，染料在染液中以单分子状态存在，浓度高，则扩散速率较快 5）染液的流速：加快染液的流速，扩散边界层变薄，则扩散速率变快 6）膨化剂的作用：膨化剂的使用使纤维膨化，孔隙增大，则扩散速率增大

7）温度：在一定范围内，提高温度可使染料分子动能变大，聚集度减小，燃料单分子在溶

液中的浓度增大，同时纤维的膨化度增大，孔隙增大，则扩散速率加快，但温度过高，会引起上染百分率下降。

8）纤维扩散活化能：不同纤维，扩散活化能不同，扩散活化能越小则越易扩散，温度升高可降低疏水性纤维的扩散活化能，但对亲水性纤维影响不大。

4试从染料的平衡吸附、吸附速度、扩散速率、扩散活化能、纤维微结构或纤维膨化、染料聚集等方面说明温度对染色的影响。 温度提高

a) 染料的平衡上染百分率降低，即平衡吸附量减少

b) 染料的动能增大，纤维的孔隙率在增大，则扩散速率加快，吸附速率减少 c) 对疏水性纤维而言，扩散活化能降低，亲水性纤维影响较小 d) 纤维膨化度增大，孔隙率增大

e) 染料分子动能增大，聚集度下降，在溶液中单分子状态，染料浓度增大，有利于上染 5．试述提高浸染染色均匀性的两个基本措施。

A.（主要在吸附阶段）通过缓染达到匀染：降低初染速率，延缓染料上染，使染料均匀地吸附在纤维表面

具体措施： a控制染色温度：降低初染温度，降低升温速率

b加匀染剂；亲染料型----助剂与染料结合形成不稳定的复合体，相当于聚集，染料单分子浓度下降；亲纤维性------助剂率先抢占染座

c分批分次加料

d织物预先用匀染剂处理（占染座，使纤维吸湿膨化） 6.简述影响连续轧染染色均匀性的主要因素。

1) 织物含湿量：织物含湿量越大，浸轧时轧液率越高，烘干时产生泳移的情况越严重，使

染色不均

2) 染料对纤维的初染率：染料对纤维有一定的直接性，染料对纤维的初染率越高，则染色

前浓厚单色差越大如果燃料对纤维没有直接性，染料对纤维的初染率越低，则染色前淡后浓的色差越大

3) 固色条件;烘焙箱内各处温度及风量，汽蒸箱内各处湿度及温度的不一致，也会造成色

差

7.简述按照染色方法，被染物形态，染色设备，容器压力，设备转行方式分类的染色设备

a) 按染色方法分为：浸染机 轧染机 气流染色机 喷雾染色机

b) 按被染物形态：散纤维染色机 纱线染色机 针织物染色机 机织物染色机 匹染

染色剂 件染染色机

c) 按设备容器压力：常温常压染色机 高温高压染色机 d) 按设备运转方式：间歇式染色机 连续式染色机 8．直接染料部分习题

1) 元明粉的促染原理是什么？

? 加盐后纤维表面负电荷得到较多中和，双电层变薄，反粒子数增多，（sigeme符号

不会写）电位绝对值减少，排斥力减少，燃料容易上染，则上染百分率增大，上染速率与上染量也增大。

? 由于阴离子染料上染，钠离子靠近纤维，溶液内部钠离子浓度减少，此时钠离子由

低浓度向高浓度迁移，加盐后减少了纤维表面与溶液内部的反离子浓度差，有利于上染，即促染

2）元明粉的用量应主要根据哪些重要的因素确定?

? 纤维的种类 染料的种类 纤维上所带的电荷量

? 纤维及染料间的作用力

? 染色温度 PH 染液的浴比等 ? 染料的浓度，各种助剂的用量 3）为什么在B点和C点加元明粉？

? B点处于刚开始染色阶段，染液温度略低，因此此界面存在界面迁染，加元明粉促

染，一方面提高上染速率，另一方面匀染性也有保证

? C点处于染色的高温保温阶段，这一阶段就是让染料充分上染，加元明粉，可提高

上染速率及最终的染料上染量，因此阶段存在全过程移染，匀染性也有保证

4）假如元明粉和食盐用量均为10g/l，谁的促染效果更大/

M(Nacl)=58.5 M(Na2SO4)=142,含等重纳原子时，需Nacl的质量少，但食盐中易含杂质，促染时色光不艳

5）为什么丝光棉染色的用盐量比未丝光少？

丝光后棉纤维平整的表面被破坏，吸附能力增加，因此对盐的吸附能力比未丝光棉大，所以丝光棉染色的用盐量比为丝光棉少

6）为什么在C点以后要保温30-45min？ 一方面使染料充分上染纤维，提高牢度

另一方面，由于全过程移染，可提高染料上染的匀染性，透染性，染料在纤维内充分扩散 7）假如亚麻、 Tencel和未丝光棉均采用同一工艺条件染色，你估计三种纤维颜色深度大小顺序如何？为什么？ Tence>未丝光棉>亚麻

结晶度：亚麻>未丝光棉>Tencel

无定形区越多 可及度增加 则染料越易进入纤维内部而染得深色 9.请分析PH值、元明粉和两性离子聚醚类匀染剂对羊毛染色的影响

? PH值：羊毛为两性纤维，PH值低时，【H+】增大，羊毛纤维正电荷性增加，纤维

上带有正电荷的染座量增加，则上染速率增加，上染百分率增加，从而起到加酸促染的作用。但PH值过低，上染过快，匀染性下降。、 ? 元明粉：若ph

快，初染速率很快，加入Na2SO4后，硫酸根离子中和了纤维上的正电荷，使得纤

维和燃料间的吸引力减弱，从而达到“缓染”的作用 若ph>PI(羊毛)：（即为弱酸性或中性条件染色）f- 斥力 D-，则上染较慢，初染速率很快也较慢，加入NaSO4后，Na+中和了部分纤维上的负电荷，使得纤维和染料间的斥力减弱 ，从而起到促染的效果 ? 两性离子聚醚类匀染剂：参见作业本 10 ~~~~~活性染料染色~~~~~~~ 简述棉布用活性染料染色的主要方法 主要有浸染 轧染 轧卷染色 三种方法

? 浸染，X型 F型 KN型 M型 KE型 KD型活性染料均采用此种方法，

具体工艺流程:水洗润湿-----脱水----染色----加碱固色---冷水洗---热水洗---冷水洗---脱水---皂煮---热水洗---脱水 烘干 ? 轧染（连续染色时应用的），K型活性染料主要采用此种方法，要求染料的水溶性好，

直接性低，扩散性好，反应性低，活泼性不能太强，且染料易洗涤，浮色少，除染料碱剂外，染液中还要加渗透剂，防泳移剂，尿素等。

具体的工艺流程：浸轧染液----烘干-----饱和蒸汽汽蒸（100-102）/焙烧（150-160）*（2-3min）---水洗---皂煮----水洗----烘干

? 轧卷染色（半连续染色），织物浸轧染液后，于一定温度打卷堆置，并不断缓

慢转动，使染料均匀上染和固色，此种方法能源消耗少，透染性好，固色率高，适用染料的品种多，浴比小，污水排放少，成本低，但上染固色时间长。具体工艺流程：浸染轧液----打毛堆置（转动）---水洗----皂煮---水洗---烘干

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