着色配色技术手册
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第六章 纺织品染色基础知识

第一节 染料与纤维的作用及染色方法

一、纺织纤维的分类

纤维的分类方法有很多种。

1.按原料来源分类

按原料来源不同,纺织纤维可分为两大类:一类是天然纤维,另一类是化学纤维。其中,化学纤维又可分为人造纤维和合成纤维两大类。

2.按组分的种类分类

按组分的种类不同,纺织纤维可分为单组分纤维和双组分纤维或多组分纤维。

3.其他分类法

(1)按长度不同,纺织纤维可分为长丝、短纤维、短切纤维和纤条体等。

(2)按直径不同,可分为常规纤维、低特纤维和高特纤维。

(3)按纤维截面形状不同,可分为圆形纤维和异形纤维。

(4)根据表面和纵向的形状及形态不同,可以分成直丝、变形丝(变形纱)、网络纱(交络纱)、卷曲纤维、花丝和薄膜纤维等。

二、染料与纤维的相互适用性

染料应用的主要对象是纺织品,也可以用于其他用途,染料在纺织品上的着色称为染色。首先使染料形成一种含水溶液或分散体,在染色工艺中被染物是全部浸入染浴或与染料溶液一起加入。染色的另一种形式是纺织品印花、属局部染色,是应用一种含水的糊料使染料局限于特定的范围,一旦染料分散进入纤维,就可以限制染料回复到原来的含水相,便于在适当的时间内,使大部分染料转移到纤维上。无论何种染色方式染色,其染料上染纤维的过程均涉及染料对纤维的直接性,而直接性则是由于染料和纤维分子间的吸引力所引起的。每种染料与不同纤维的结合方式,牵涉每种染料的应用。表6-1是各种染料与纤维作用力式的分类,表6-2是各类染料的性质,表6-3表明了各种纤维的染色性能。

表6-1 染料与纤维的作用方式

表6-2 染料种类和性质

续表

表6-3 各种纤维的染色性能

三、染料的染色方式和方法

通常有散纤维、条子、绞纱(丝)、筒子、织物等多种染色形式,分别采用相应的染色机械。按其运转方式可分为间歇式和连续式染色机;按染色方法可分为浸染机、卷染机及轧染机等;按染物形态来分,可分为散纤维染色机、纱线染色机及织物轧染机(表6-4)。散纤维和条子染色主要用于毛纺织物和某些混纺织物;绞纱和筒子染色主要用于纱线制品和色织物、针复制用品;织物染色可以间歇的绳状、卷染方式进行,也可以连续的轧染方式进行,适合于对各种纤维本色织物进行染色,且效率较高。染色一般用水作介质,在一定的温度、pH、浴比、时间等条件下进行,按使用的设备分浸染和轧染两种方法,散纤维、条子、纱线等用浸渍法,织物用绳状或平幅浸染法和平幅连续轧染法。

表6-4 常用染色机种类

1.浸染

将纺织物反复浸渍在染液中,使之和染液不断相对运动的染色法称为浸染。染液与被染物的质量比称为浴比。随着时间的延长,染液中的染料逐渐向纤维转移的过程称为上染。提高液温可以加速上染,上染过速会引起纺织物的染色不匀,一般采用逐步升温的方法并控制温度,还可在染浴中加入适量的匀染剂或缓染剂,使上染均匀。上染织物的染料对所用染料总量的百分比,即上染率。有些染料上染后洗去纺织物上的浮色即完成染色,染色还要经过固色或显色处理,降低染料的水溶性。使染料与纤维发生化学结合的处理叫固色;使染料发生化学变化而呈现色泽的处理称为显色。目前散纤维、纱线、针织物、真丝织物等广泛采用浸染法染色,织物的卷染虽与一般浸染不同,基本上可以归于浸染一类,只是比一般浸染浴比更小。

2.轧染

织物浸渍染液后受轧辊压力,使染液透入织物并除去余液的染色方法称为轧染。织物所占染液的质量百分比称为带液率。轧染后的织物还要经过汽蒸等后处理来完成染色过程。浸轧和后处理在连续设备上进行的,称为连续轧染,适宜于大批量生产。织物经浸轧后往往要经过烘干;在烘干过程中织物表面的水分蒸发,内部染液会经由毛细管内在而移动,并蒸发浓缩造成染色不匀,这种现象称为泳移。改善烘干方法并在染液中加入水溶性高聚物作为防泳移剂,可以防止或减少泳移现象,易于变形的纺织物染色应在松式设备上进行。轧染一般用于织物染色、丝束、毛条和经纱,也可以连续轧染染色。

3.印花

印花即局部染色,是用染料或颜料在纺织物上施印花纹的工艺过程。印花布有织物印花、毛条印花和经纱印花之分,而以织物印花为主。毛条印花用于制作混色花呢;经纱印花用于织造特种风格的彩色花纹织物(如隐体花纹毛巾)。按印花设备不同可将印花分为镂空版印花、模版印花、凹纹滚筒印花、筛网印花、金属无缝圆网印花、转移印花、喷墨印花等。按印花工艺可以有直接印花、防染印花、拔染印花、强防印花、叠色印花等。

织物在印花前必须先经过预处理,使之具有良好的润湿性,印花所用的染料基本上与染色相同,有些面积较小的花纹可用涂料,此外还有印花专用的快色素、快胺素、快磺素、中性素等染料,在同一织物上可以选用不同种类染料印出各种花纹,印花时将染料或颜料调成色浆,印花烘干后,通常要进行蒸化(或焙烘)显色或固色处理,然后再进行皂洗、水洗,充分除去色浆中的糊料、化学药品和浮色。

4.其他染色方式

(1)溶剂染色工艺。常用于染色的有机溶剂有全氯乙烯等,其优点是耗水量很少、染色效率高、能量消耗少、得色量高。有可能在常压下进行高温染色。溶剂染色最适合于聚酯纤维分散染料染色体系。同时也可用于锦纶、丙纶、羊毛的染色,但需要相应的专用染料。

(2)泡沫染色。即将织物放在烘干机内低速回转进行充分烘干的方法。应用压缩空气将水、染料、起泡剂、助剂配制的染液喷射到烘干机内的织物上;染液喷完后,再回转15min,用蒸汽或热风或两者都用,升温到100℃处理15~30min。