1、 （二二 八八 年年 六六 月月 本本科科畢畢業業論論文文題題 目目： 幾幾種種染染色色助助劑劑在在羊羊絨絨染染色色 工工藝藝中中的的應應用用研研究究學學生生姓姓名名 ： 張張 慧慧學學 院院 ： 輕輕 工工 與與 紡紡 織織 學學 院院系系 別別： 紡紡 織織 工工 程程 系系專專 業業： 紡紡 織織 工工 程程班班 級級： 紡紡 織織 工工 程程0 0 4 4 - - 1 1指指導導教教師師 ： 李李 美美 真真 副副 教教 授授學校代碼：學校代碼： 1012810128學學 號：號： 041803038041803038內蒙古工業大學本科畢業論文摘 要近年來,山羊絨產品的需求越來越呈現出

2、小批量、多樣化、時裝化的發展趨勢。增艷劑、勻染劑，羊絨保護劑、促染劑目前在企業染色工藝過程中的應用較多，它們都屬于性能優良的表面活性劑。通過對影響染色效果的助劑因素如勻染劑，增艷劑，羊絨保護劑，促染劑等的改變，得出改進染色效果的方法。實驗中采用了活性染料，酸性染料以及酸性媒介染料來染色。不同的染色助劑應用于不同的染料。本課題共進行了五次實驗分別是關于每一種助劑的單因素實驗，對以上助劑的使用及用量進行研究，并且對染色的結果進行了分析，并得出每一種助劑相對于不同的染料而言的最佳用量，以達到最好的染色效果。在染色過程合理地使用助劑可以降低對羊絨纖維的損傷，保護羊絨滑糯的手感，,提高可紡性,降低消耗,

3、提高制成率,節約成本。關鍵詞：山羊絨；勻染劑；增艷劑；羊絨保護劑；促染劑內蒙古工業大學本科畢業論文AbstractIn recent years, cashmere products showing a growing demand for small quantities, diversification, fashion and trend of development. By Yan agent, leveler, cashmere agent, and promoting agent in enterprises in the process of dyeing process app

4、lications more, they all belong to the excellent performance of surfactant. Results were affected by factors such as the auxiliary leveler, by Yan agents, the protection of cashmere, such as promoting agent of change, that the effect of improving the staining method.Experimental use of the reactive,

5、 acid dyes and dyes to stain acidic media. Different dyeing auxiliary applied to different dyes. This topic has conducted five experiments were on every single factor of the auxiliary, the use of these additives and the amount of research, and the staining of the results of the analysis, and that ea

6、ch of the additives For a different dye the best in terms of consumption, so as to achieve the best results were.In the dyeing process of rational use of additives to reduce the damage of cashmere fiber, cashmere slip to protect the waxy feel, and improve spinning and reduce consumption, made the ra

7、te increase, the cost savings.Keyword: cashmere; leveler; by Yan; cashmere protection; promoting agent.內蒙古工業大學本科畢業論文目目 錄錄引 言.1第一章 山羊絨的結構特點.21.1 概述 .21.2 山羊絨的結構 .21.2.1 山羊絨的組織結構.21.2.2 酸、堿物質對山羊絨組織結構的影響.31.2.3 不同溫度處理對山羊絨組織結構的影響.41.3 山羊絨纖維的性能 .41.3.1 山羊絨纖維的形態.41.3.2 山羊絨纖維的細度.41.3.3 山羊絨纖維的長度.51.4 山羊絨的染色

8、 .51.4.1 山羊絨的染色機理.51.4.2 影響羊絨纖維染色性能的主要因素.6第二章 羊絨染色常用的染料.72.1 活性染料 .72.1.1 活性染料的類型及其染色性能.72.1.2 活性染料與纖維的反應.82.1.3 活性染料的染色過程.92.1.4 活性染料染蛋白質纖維的染色方法.102.2 酸性染料 .102.2.1 酸性染料的染色原理.112.2.2 酸性染料對羊絨纖維的染色.132.3 酸性媒介染料 .132.3.1 酸性媒介染料的染色機理.132.3.2 酸性媒介染料的染色方法.14第三章 常用染色助劑及其性能分析.16內蒙古工業大學本科畢業論文3.1 勻染劑及其性能分析 .

9、163.1.1 Albegal B.163.1.2 其他勻染劑.173.2 增艷劑及其性能分析 .193.2.1 還原劑型增艷劑.193.2.2 表面活性劑型增艷劑.193.2.3. 全功能型增艷劑.193.3 羊絨保護劑及其性能分析 .193.3.1 羊絨保護劑的種類.203.3.1.3 抗定形類保護劑 .203.4 促染劑及其性能分析 .213.4.1 元明粉.213.4.2 醋酸.21第四章 實驗部分.234.1 實驗一 關于勻染劑的單因素實驗 .234.1.1 實驗目的.234.1.2 實驗原理.234.1.3 主要實驗材料、化學藥品和儀器.234.1.4 實驗處方和工藝條件.234.

10、1.5 實驗步驟 .244.1.6 實驗結果 .244.2 實驗二 關于增艷劑的單因素實驗.254.2.1 實驗目的.254.2.2 實驗原理.254.2.3 主要實驗材料、化學藥品和儀器.254.2.4 實驗處方和工藝條件.254.2.5 升溫曲線圖.264.2.6 實驗步驟.264.2.7 實驗結果.264.3 實驗三 關于羊絨保護劑的單因素實驗 .27內蒙古工業大學本科畢業論文4.3.1 實驗目的.274.3.2 實驗原理.274.3.3 主要實驗材料、化學藥品和儀器.274.3.4 實驗處方和工藝條件.274.3.5 升溫曲線圖.284.3.6 實驗步驟.284.3.7 實驗結果.29

11、4.4 實驗四 關于元明粉做促染劑單因素的實驗 .294.4.1 實驗目的.294.4.2 試驗原理.294.4.3 主要實驗材料 化學藥品和儀器.294.4.4 實驗處方和工藝條件.304.4.5 升溫曲線圖.304.4.6 實驗步驟.314.4.7 實驗結果.314.5 實驗五 關于醋酸做促染劑的實驗 .314.5.1 實驗目的.314.5.2 實驗原理.314.5.3 主要實驗材料 化學藥品和儀器.324.5.4 實驗處方和工藝條件.324.5.5 升溫曲線圖.324.5.6 實驗步驟.334.5.7 實驗結果.33第五章 實驗結果測試及分析.3451 染液吸盡率及染色后纖維光澤的分析

12、.345.2 皂洗牢度測試及分析 .345.2.1 皂洗牢度實驗.345.2.2 皂洗牢度分析.365.3 強力測試及分析 .375.3.1 強力測試實驗.37內蒙古工業大學本科畢業論文5.3.2 測試條件對實驗結果影響的分析.40結 論.42參 考 文 獻.43謝 辭.44內蒙古工業大學本科畢業論文1引引 言言本課題為自擬課題課。增艷劑、勻染劑，羊絨保護劑、促染劑目前在企業染色工藝過程中的應用較多，它們都屬于性能優良的表面活性劑。掌握著四種重要的表面活性劑的性質，并對羊絨進行染色，分析它們的作用與工藝過程。課題的完成，將使我受到嚴格的科研訓練，提高素質，為今后的工作奠定了基礎，并對企業的生產

13、起到一定的指導。 本篇論文從五個方面進行了論述，分別是：山羊絨的結構與特點；山羊絨常用染料的性能及分析；常用助劑的性能及分析；染色實驗以及實驗結果的分析。實驗中所用的原料為山羊絨，山羊絨是一種珍貴稀有的天然紡織材料，按照纖維的顏色,可以分為白山羊絨 青山羊絨 紫山羊絨和紅山羊絨。由于絨山羊特殊的生活區域及習性,它不可能像綿羊一樣大規模的進行養殖,并且每只絨山羊的年出絨量較少.因此,山羊絨以克論價,被譽為“軟黃金”。本篇論文所用染料有四種，分別是活性染料蘭納素，活性 X 型艷紅染料，弱酸性染料 MF，以及酸性媒介紅染料。通過實驗對這四種比較常見染料的性能和適用范圍已有了一定的了解并能熟練應用其進

14、行染色實驗。對于四種表面活性劑的應用通過改變其用量的多少進行實驗，最終確定助劑的最佳用量。 本次實驗中運用了分光光度計對染色后的殘液進行測量，分析染液的吸盡率。也運用了單纖維強力儀對染色后的羊絨纖維進行強力測試，通過對比確定了最佳的助劑的用量。內蒙古工業大學本科畢業論文2第一章 山羊絨的結構特點1.1 概述山羊絨是一種珍貴稀有的天然紡織材料。按照纖維的顏色,可以分為白山羊絨、 青山羊絨 、紫山羊絨和紅山羊絨。由于絨山羊特殊的生活區域及習性,它不可能像綿山羊一樣大規模的進行養殖,并且每只絨山羊的年出絨量較少因此,山羊絨以克論價,被譽為“軟黃金”。 山羊絨在世界市場上被稱為“開司米”(cashme

15、re),這是因為過去曾以克什米爾作為山羊絨的集散地,于是它就以克什米爾名稱流傳世界各地。由于絨山羊生長的自然分布條件,世界上出產山羊絨的國家有:中國,蒙古,伊朗,阿富汗,印度,巴基斯坦,土耳其等國。總體來講,山羊絨主要產于亞洲,尤其是中國。 1.2 山羊絨的結構山羊絨纖維細度細，長度短，纖維卷曲數少且不規則。纖維表面磷片密度小，鱗片翹角小，表面光滑，纖維摩擦因數小。所以纖維間抱合力較羊毛纖維小，山羊絨單纖維強力較小，耐熱性較羊毛差。山羊絨對酸、堿條件比細羊毛敏感，即使在較低溫度和較低濃度的條件下，纖維損傷也較顯著。1.2.1 山羊絨的組織結構山羊絨纖維屬于動物蛋白纖維，從形態結構上說山羊絨主要

16、由鱗片層、皮質層組成。鱗片層位于纖維的最外層，皮質層位于鱗片層的里面，是纖維的主要組成部分。鱗片層是由鱗片細胞形成的“鱗片”形狀的薄的外殼。鱗片層的亞結構包括鱗片表層、鱗片外層與鱗片內層。根據含硫量鱗片外層又分為 A、B 兩層，其中 A 層含硫量最高。皮質層是由皮質細胞與細胞間質組成，皮質細胞由巨原纖組成，而巨原纖又是由桿狀的微原纖與無定形基質組成，微原纖“嵌入”在無定形基質中。微原纖直徑達到 710nm，電子顯微鏡己能辨認。微原纖的結構研究已近 50 年，至今仍有多種結構模型，有“9+2”結構模型、截面三角形密堆砌模型、“交叉指”結構模型，也內蒙古工業大學本科畢業論文3叫“繩索結構模型”。多

17、肽鏈之間、基原纖之間主要依靠胱氨酸、二硫鍵、氫鍵、鹽式鍵聯結。根據皮質細胞中微原纖及巨原纖的排列、堆砌狀態可分為三種:正皮質細胞、偏皮質細胞和間皮質細胞。這三種皮質細胞的特點見表 1-1。表 1-1 山羊絨三種皮質細胞的特點項目正皮質細胞偏皮質細胞間皮質細胞微原纖排列形態以“渦形”致密排列，彼此難以分辨無序、自由，極少區域顯示近六方形堆砌結構較有序，以六方形或近六方形緊密排列巨原纖排列形態清晰的圓形輪廓無清晰邊緣，“熔合”在一起大多無清晰邊緣，“熔合”在一起細胞核的殘余物極少數細胞有大的細胞核殘余物區域大多數細胞中央有大的細胞核殘余物區域一些細胞中央有大的細胞核殘余物區域胱氨酸含量低高中基質含

18、量低高中重金屬染色淺深中1.2.2 酸、堿物質對山羊絨組織結構的影響山羊絨是一種耐酸的纖維。在低濃度的酸溶液中處理，羊絨纖維的強度毫不受損傷。一般情況下，弱酸或低濃度的強酸對羊絨纖維無顯著破壞，而高濃度的強酸在高溫下，就有顯著的破壞作用。堿對羊絨的作用劇烈而復雜。當 pH 值大于 10 時，羊絨受損傷較重。纖維受損，顏色發黃，強力嚴重下降，山羊絨及細羊毛經硫酸和堿處理后重量損失如表 1-2、表1-3 所示。表 1-2 山羊絨經硫酸處理后重量損失硫酸（GL）pH 值山羊絨纖維的重量損失（%）42.30.552.01.0內蒙古工業大學本科畢業論文4 表 1-3 山羊絨經堿液處理后重量損失堿液（GL

19、）pH 值山羊絨纖維的重量損失（%）19.00.22210.90.39511.00.911011.41.391.2.3 不同溫度處理對山羊絨組織結構的影響山羊絨的主要化學成分是蛋白質，造成蛋白質變形的因素除酸堿介質外，溫度也是蛋白質纖維變形的重要因素之一。選擇內蒙古阿爾巴斯山羊絨為例，用不同溫度處理后，其結果見表表 1-4 山羊絨經不同溫度處理后鱗片與直徑變化水溫直徑um鱗片密度個cm電鏡放大倍數7019.219.6102420009017.718.51139100010015.618.511751000羊絨在低溫水中產生膨脹，一般膨脹 58%，高溫水可使羊絨裂解，當水溫達到 90100且時間

20、過長時，顏色泛黃，手感粗糙，強力降低 50%。1.3 山羊絨纖維的性能1.3.1 山羊絨纖維的形態 山羊絨纖維具有不規則的天然卷曲，卷曲數比細羊毛少，卷曲多呈大波浪形。山羊絨纖維的卷曲數少，使得纖維抱合力較差，加之山羊絨纖維鱗片比較稀、平滑，導致山羊絨容易從其制品中滑移出來而產生掉毛現象。內蒙古工業大學本科畢業論文51.3.2 山羊絨纖維的細度細度在羊絨的物理性能中，占有重要的地位，是羊絨分等主要指標之一。羊絨細度變化范圍相對較小。羊絨細度還與其顏色有關，白絨較粗，青絨次之，紫絨較細。表 1-4 不同顏色山羊絨的細度比較項目白絨青絨紫絨平均細度 um14.814.2714.12細度范圍 um1

21、3.81913.616.413.215.81標準差%2.932.892.88離散系數%18.9919.6419.241.3.3 山羊絨纖維的長度山羊絨的長度是決定羊絨品質的重要指標。羊絨長度指標有兩種:一是羊絨長度集中性指標，如自然長度、伸直長度、平均長度等。另一種是離散性指標，如標準差、離散系數、短絨率等。羊絨長度變異范圍較大，短的長度在 203Omm，而較長的達到 8090mm，但大多集中在 3060mm 之間，一般白絨較長，青、紫絨較短12。1.4 山羊絨的染色1.4.1 山羊絨的染色機理山羊絨是一種天然蛋白纖維，其分子上既含有氨基，又含有羧基，可表示為H2N-P-COOH 在水中，因它

22、的電離而兩性離子結構: +H3N-P-COO-，氨基和羧基的離解程度與 pH 值有關。通過調整溶液的 pH 值使羊絨分子上的正負電荷相等，即使羊絨分子為電中性，此時溶液的 pH 值為羊絨等電點。高于或低于等電點，均會使蛋白分子的鹽式鍵發生斷開，發生水解，使纖維受到損傷。因此，各種染料在羊絨的等電點附近染色，既不受酸的損傷，也不受堿的損傷，這樣才能保持羊絨的天然特性。各種染料的染色機理基于染料與羊絨兩性離子的作用。羊絨在酸性染浴中先吸附H+，使纖維帶正電荷，染液中有染料陰離子和酸根離子，染色過程中，染料擴散到內蒙古工業大學本科畢業論文6纖維表面取代酸根離子，而上染到纖維中去。中性染料在水溶液中成

23、為帶負電荷的絡合離子，其上染過程與酸性染料相似，染料與纖維形成離子鍵結合。活性染料在水溶液中以陰離子形式存在，它與羊絨纖維分子間以氫鍵、范德華力及離子鍵結合。因而，活性染料在羊絨上吸附較快。染色助劑主要改變染料在纖維上的吸附、擴散、固著。染料與纖維的結合方式有氫鍵、共價鍵、靜電力、范德華力等，染料的吸附過快，則易造成染色不勻，降低染料勻染性。增加擴散可以促進染料分子向纖維內部轉移提高勻染性。1.4.2 影響羊絨纖維染色性能的主要因素染料的固著可以提高染色后織物的各項牢度，影響羊絨纖維染色性能的主要因素有:氨基酸殘基、聚集態結構、表面電荷性質、等電點、膨潤性能、纖維細度、比表面積、耐酸堿性能、染

24、色工藝等它們對染色的影響總結于表 1-7 中。表 1-7 山羊絨結構性能與染色的關系項目對染色的影響分子結構堿性氨基酸既含有酸基-COOH，又含有氨基-NH2，因此為兩性化合物，可用酸性、中性、堿性染料染色。等電點pHpl,有利于酸性染料的上染,中性鹽起緩染作用；pHpl，中性鹽起促染作用。耐酸堿性染色中纖維會受到損傷使強力降低，若染色條件控制不當時會造成氨基酸的損傷，羊絨纖維耐酸不耐堿，強酸強堿均會對纖維造成損傷，特別是堿性會導致纖維上的酰胺鍵斷裂。膨潤性能羊絨纖維表面鱗片層產生蔽障作用使其膨潤性較差，因此，采用加入表面活性劑和前處理方法，改善其膨潤性，更有利于擴散、滲透、勻染。電荷性質纖維

25、在水中的負電荷性大，對陰離子染料的排斥力大，不利于陰離子染料的吸附，但在 pHpl 時中性電解質的促染作用更明顯。纖維細度纖維細，表面積大，可染性好，但對光的漫反射強，表觀色深。同樣濃度，羊絨比羊毛上染快且均勻，上染率高 20%。染色工藝染色溫度及時間對羊絨纖維的強力及伸長影響較大，且影響成內蒙古工業大學本科畢業論文7品的色牢度及手感。第二章 羊絨染色常用的染料染料是指能使纖維染色的有色有機化合物，但并非所有的有色有機化合物都可作為染料。染料對所染的纖維要有親和力，并且有一定的染色牢度。染料對纖維的染色是利用染料與纖維發生物理化學或化學的結合，或者用 化學方法在纖維上生成顏料，從而賦予紡織品一

26、定的顏色。染料按照應用分類法來分，用于紡織品染色的染料主要有以下幾類：直接染料、活性染料、還原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料、陽離子染料、分散染料等。羊絨纖維染色常用的染料有活性染料、酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料等。2.1 活性染料2.1.1 活性染料的類型及其染色性能活性染料的化學結構通式可用 SDBRe 表示，式中：S 是水溶性基團，一般為磺酸基；D 是染料發色體；B 是橋基或稱連接基，將染料的活性基和發色體連接在一起；Re 是活性基，具有一定的反應性。在活性染料結構中，每一部分的變化都會使染料的性能發生變化。活性基主要影響染料的反應性以及染料

27、和纖維間共價鍵的穩定性；染料母體對染料的親和力、擴散力、顏色、耐曬牢度等有較大的影響；橋基對染料的反應性及染料和纖維間共價鍵的穩定性也有一定的影響。按活性染料的活性基的不同分類，活性染料可分為以下幾類：均三嗪型活性染料:這類染料的活性基是鹵代均三嗪的衍生物,DNHX1 X2 內蒙古工業大學本科畢業論文8其中 X1、X2可為鹵素原子，根據鹵素原子的種類和數目的不同，又可分為二氯、一氯、一氟等幾類。若 X1、X2為氯原子，這類染料稱為二氯均三嗪型活性染料。它的反應性較高，在較低的溫度和弱酸的堿性條件下就能與纖維素纖維反應。活性染料的穩定性較差，在貯存過程中，特別是在濕熱條件下容易水解變質。這類染料

28、與纖維反應后生成的共價鍵耐水解的能力較差。國產的這類染料稱為 X 型活性染料。若 X1、X2中只有一個為氯原子，另一個被氨基、芳胺基、烷胺基等取代，這類染料稱為一氯均三嗪型活性染料。其反應性較低，需要在較高濃度的堿液中且較高的溫度下，才能與纖維發生反應而固色。染料的穩定性較好，溶解時可加熱至沸而無顯著分解，國產的這類染料稱為 K 型活性染料。一氟均三嗪型活性染料是為低溫染色而設計的，其反應性較高，適用于 4050染色，對棉有很好的固色效果，染料纖維鍵的穩定性與一氯均三嗪型相同。鹵代嘧啶型染料：這類染料的活性基為鹵代嘧啶基。根據嘧啶基中鹵素原子的種類和數目的不同，可分為三氯嘧啶、二氟一氯嘧啶、一

29、氯嘧啶等類型的活性染料，其中以三氯嘧啶型和二氟一氯嘧啶型活性染料應用較廣。乙烯砜型活性染料：這類染料的活性基是 -硫酸脂乙烯砜，結構通式為DSO2CH2CH2OSO3Na。這類染料在酸性和中性溶液中非常穩定，即使煮沸也不水解，溶解度較高，但染料纖維鍵耐堿性水解的能力很差。蘭納素染料是乙烯砜型染料, 類似于國產的 KN 型活性染料，該染料溶于水時并不顯示活性,當加入堿后, 在堿劑作用下生成乙烯砜基(-SO2CHCH)，由于形成雙鍵而變成活性乙烯砜,而后由活性染料與纖維素纖維上的羥基反應,形成蘭納素染料特有的醚鍵,醚鍵起著使染料有較高的牢度以及抗酸解的功用。乙烯砜型活性染料與纖維的反應是親核加成反

30、應，其反應式為：DSO2CH2CHO2SO3NaDSO2CH=CH2DSO2CH2CH2O纖維素OHOH+、 、 、 +蘭納素染料應用最多的染色方法有冷軋堆法，浸染法，兩浴汽蒸法等。蘭納素染料有非常高的溶解度，所以蘭納素染料可以染色澤較濃的顏色，但蘭納素染料在堿性條件下易水解。加上其良好的染色牢度，較低的價格，取代其它染料染色可以大幅度降低染色成本。a-鹵代丙烯酰胺型活性染料：這類染料主要用于蛋白質纖維的染色，屬于毛用活性染料，具有反應性強、固色率高、色澤鮮艷、耐光和耐牢度好等特點。羊絨常用的活性染料主要是乙烯砜型，a-鹵代丙烯酰胺型和二氟一氯嘧啶型活性染料3。內蒙古工業大學本科畢業論文92.

31、1.2 活性染料與纖維的反應活性染料與纖維的反應，按其反應進程來分，主要可分為親核取代反應和親核加成反應。X 型、K 型活性染料在堿性介質中與纖維素纖維的化學反應是纖維素負離子取代染料活性基團上的鹵素原子的親核取代反應 活性染料在染色過程中除了和纖維反應外，也能與水發生水解反應，使染料失去活性。由于染料對纖維的直接性，使吸附在纖維上的染料濃度較高，而且纖維素負離子的活性較大，所以染料和纖維間的反應占主導地位。2.1.3 活性染料的染色過程活性染料的染色過程包括上染（吸附和擴散）、固色和皂洗后處理三個階段。活性染料染色時，染料首先吸附在纖維上，并擴散進入纖維內部，然后在堿的作用下，染料與纖維發生

32、化學結合而固著在纖維上，此時，在纖維上還存在未與纖維結合的染料，應通過皂煮、水洗等后處理，將這些浮色洗除，以提高染色牢度。活性染料的分子結構比較簡單，在水中的溶解度較高，在染液中以陰離子狀態存在，染料與纖維素纖維之間的范德華力和氫鍵力較小，染料對纖維的親和力較小，上染率低。在浸染或卷染時，為提高染料的上染百分率，降低染色污水的色度，通常要加大量的鹽促染。染液中鹽的用量增加，染料的上染速率和上染率也增加；但鹽的用量過大，會使溶解度低的活性染料發生沉淀，同時也將加重對環境的污染。活性染料與纖維的反應一般是在堿性條件下進行的。常用的堿劑有燒堿、磷酸三鈉、純堿、小蘇打等。染色時，應根據染料的反應性選擇

33、適當的 pH 值。pH 值太低，染料與纖維的反應速率慢，即固色速率慢，對生產不利；堿性增強，染料與纖維的反應速率提高，但染料的水解反應速率提高更多，染料的固色率降低。反應性強的染料，可在堿性較弱的條件下進行固色；反應性低的染料，應采用較強的堿進行固色。活性染料固色時，提高固色溫度，固色反應速率加快；溫度每升高 10，固色反應速率可提高 23 倍。但溫度升高，水解反應速率提高更快，水解染料的比例將上升，固色率降低。同時，溫度升高，平衡上染百分率降低，也影響固色率。因此，固色時必須選擇適當的溫度，在規定的時間內，使染料與纖維充分反應，獲得較高內蒙古工業大學本科畢業論文10的固色率。對于反應性高的染

34、料，固色溫度應低些；對反應性低的染料，固色溫度應高些，否則應延長固色時間。(活性染料上染速率及固色速率曲線見下表)上 染率和固色率(%)時間/1008060402020 40 60 80 100 120(實線代表上染率 ,虛線代表固色率)圖 2-1 活性染料上染速率及固色速率曲線從上圖可以看出，固色率比上染率低，這是因為上染在纖維上的染料不能完全與纖維反應而固著在纖維上，在纖維上還有未與纖維鍵合的染料及水解染料，這些未固著在纖維上的染料應在后處理過程中洗除，否則會影響染色產品的牢度。32.1.4 活性染料染蛋白質纖維的染色方法活性染料染蛋白纖維制品時，一般用毛用活性染料，可染得其具有超級耐洗牢

35、度的毛紡織品。這類染料具有反應性強、固色率高、色澤鮮艷、耐光和耐牢度好等優點。但這類染料的移染性較差，不易勻染，而且染料價格貴。活性染料染蛋白纖維制品時，一般采用浸染方法，可用散毛、毛條、絞紗、織物和成衣染色。由于蛋白質纖維存在鱗片層，阻礙了染料向纖維內部的擴散，因此蛋白質纖維的染色一般在沸染的條件下進行。染色時染液中含有染料、硫酸銨、醋酸、勻染劑、元明粉等，硫酸銨用量為 4%，醋酸的用量為 0.5%2.4%，勻染劑1%2%。染液為弱酸性，然深色時，pH 值可低些。在 50開始染色，逐漸升溫至沸，沸染時間 3090min,染畢降溫至 80，換清水，加氨水調 pH 值至 8.5，在80保溫處理

36、15min,以洗除未固著的染料。內蒙古工業大學本科畢業論文112.2 酸性染料酸性染料色澤鮮艷，色譜齊全分子中含有酸性基團，如磺酸基、羧基等，易溶于水在水溶液中電離成染料陰離子。酸性染料和直接染料相比，分子結構比較簡單，分子中缺少較長的共軛系統，對纖維素纖維缺乏直接性，一般不能用于纖維素纖維的染色，而一些結構比較復雜的酸性染料，在一定程度上也能上染纖維素纖維，染色牢度低。酸性染料可在酸性、弱酸性或中性染液中上染蛋白質纖維和聚酰胺纖維。根據染料的化學結構、染色性能、染色工藝條件的不同，酸性染料可分為：強酸性浴染色染料、弱酸性浴染色染料和中性浴染色的酸性染料。三種酸性染料的性能比較見表 2-1。表

37、 2-1 三種酸性染料的性能比較項目強酸性浴染色酸性染料弱酸性浴染色酸性染料中性浴染色的酸性染料分子結構較簡單較復雜較復雜溶解度大較小較小顏色鮮艷度好較差較差勻染性好中較差濕處理牢度較差較好較好染浴的 pH 值244667染色用酸硫酸醋酸硫酸銨或醋酸銨強酸性浴染色的酸性染料因勻染性好又稱為勻染性酸性染料，弱酸性浴染色的酸性染料和中性浴染色的酸性染料能耐羊毛縮絨處理有稱為耐縮絨性酸性染料。2.2.1 酸性染料的染色原理 蛋白質纖維中含有氨基和羧基，在水中氨基和羧基發生離解而形成兩性離子：+H3NWCOO-，當溶液在某一 pH 值時，纖維中電離的氨基和羧基數目相等，纖維不帶電荷，這一 pH 值稱為

38、該纖維的等電點。羊絨的等電點為 pH 值為 6.5。當溶液pH 值在等電點以下時，纖維中-NH3+的含量高于-COO-，纖維帶正電荷；當溶液 pH 值在等電點以上時，纖維中-COO-的含量高于-NH3+，纖維帶負電荷。強酸性染料結構簡單，分子量較小，與纖維的范德華力和氫鍵力較小，染料與內蒙古工業大學本科畢業論文12纖維結合主要是離子鍵結合。酸性紅 G 是強酸性染料，其結構式為：強酸性染料對纖維染色時，存在染色飽和值，該值相當于按纖維中氨基含量計算所得的數值。在酸性較弱時，纖維上-NH3+的數量較少，纖維帶的正電荷少，染料與纖維分子間的庫侖引力較小，染料的上染速率和上染百分率較低。隨著酸用量的增

39、加，染料的上染速率顯著提高。強酸性染料染色的 pH 值一般為 24，染色時，染液中加入鹽，會降低染料與纖維分子間的庫侖引力，起緩染作用。弱酸性染料的分子結構較復雜，染料與纖維之間有較大的范德華力和氫鍵力，若染色的 pH 值在強酸性條件下，染色速率過快，容易造成染色不勻。因此弱酸性染料染色一般在 pH 值 46 的弱酸性條件下進行。當染液的 pH 值為等電點時，纖維不帶電荷，染料靠范德華力和氫鍵力上染纖維。上染后，染料陰離子再與纖維中的-NH3+成離子鍵結合。在等電點條件下染色時，加入中性電解質，對染料的吸附影響較小，但能延緩染料陰離子與纖維中的-NH3+的結合，起緩染作用，但作用較小。在羊絨等

40、電點以上染色時，羊絨帶負電荷，染料與纖維之間存在庫侖斥力，染料通過范德華力和氫鍵力上染纖維。染料上染纖維后，染料與纖維通過離子鍵、范德華力和氫鍵力結合在一起，結合較牢固，濕處理牢度較好。弱酸性染料染色的飽和值，超過按纖維中氨基含量計算的飽和值。弱酸性染抖如弱酸大紅 FG，其結構式： 中性浴染色的酸性染料相對分子質量更大，染料與纖維間有較大的范德華力和氫鍵力，染料對羊絨的染色在中性條件下進行時，纖維帶有較多的負電荷，染料與纖維間存在較大的電荷斥力，染料陰離子通過范德華力和氫鍵力上染纖維。染液中加入鹽，可提高染料的上染速率和上染百分率，起促染作用。染料與纖維的結合主要是依靠范德華力和氫鍵力，結合較

41、牢固，濕處理牢度較好。內蒙古工業大學本科畢業論文132.2.2 酸性染料對羊絨纖維的染色 酸性染料染蛋白纖維時，染色所用染料和加工方式，應根據產品的用途和染色后的加工工序對染色牢度的影響來選擇。染色后進行縮絨加工的產品，在染色時應選用耐縮絨的酸性染料。 羊絨纖維由鱗片層、皮質層和髓質層組成。鱗片層處于纖維的最外層，對染料的擴散有很大的阻力，因此羊絨纖維紡織品一般在沸染的條件下染色，而且染色時間較長。 強酸性染料染羊絨時，染液中合有染料、元明粉、硫酸。染料的用量根據顏色的深淺而定，元明粉 5l0(對染物重)，(96)硫酸 24(對染物重)、調節染浴 pH 值 24，染深色時硫酸用量應高些，以獲得

42、較高的上染百分率。染色浴比1：201：30 。染色時，被染物于 3050入染，用 30min 升溫至沸，再沸染4560min，然后水洗。 弱酸性染料染羊絨時，染液中一般含有染料、滲透劑、醋酸，滲透劑有利于纖維的潤濕、膨化及染料的擴散，并有緩染和勻染作用。醋酸用于調節 pH 值，pH 值一般為 46，勻染性差的染料或染淺色時，pH 值可適當高些。弱酸性染料在 60以下時，對羊絨的上染速率很低其始染溫度較高，一般為 50。染色時，用30min 升溫至沸，再沸染 4560min,然后水洗。中性浴染色的酸性染料染羊絨時，染液中含有染料、元明粉、硫酸銨。元明粉起促染作用，用量 5l0(對染物重)，在染色

43、一段時間后加入。硫酸銨調節 pH值，用量 25(對染物重)，染色時，始染溫度為 40，用 3060 min 升溫至95，保溫染色 6090min，然后水洗。2.3 酸性媒介染料2.3.1 酸性媒介染料的染色機理 酸性媒介染料含有磺酸基、羧基等水溶性基團，是一類在分子結構中的偶氮基的鄰，鄰位置上有-OH、-NH2或-C00H，或在分子末端有水楊酸結構，能與某些金屬離子生成穩定絡合物的酸性染料。其染色條件與酸性染料相似，只是在工藝過程內蒙古工業大學本科畢業論文14中多了一道媒染劑處理，因此稱為酸性媒介染料，也稱為酸性媒染染料。如酸性媒染黑 A 的分子結構式為：酸性媒介染料染色時，若不經媒染劑處理，

44、濕處理牢度很差，經媒染處理后，在染料、纖維、金屬離子之間生成絡合物，從而使染物具有良好的濕處理牢度，能經得起煮呢和縮絨加工，耐日曬牢度很高。酸性媒介染料色譜較全，價格便宜，勻染性好，是蛋白質纖維染色的重要染料，常用于羊毛的中、深色染色。酸性媒介染料染色的色澤一般比酸性染料深暗。常用的媒染劑是重鉻酸鉀和重鉻酸鈉因此，染色后廢水中含有鉻離子，對環境有污染。 酸性媒介染料染色時，媒染劑處理一般在 pH 值為 34 的溶液中進行，pH 值太低，容易造成媒染不勻，同時纖維會受到氧化損傷。在 pH 值為 34 時，羊絨帶正電荷，可吸附重鉻酸鹽產生的 Cr2O72及 HCrO4，并將它們還原為 Cr3+，C

45、r3+可與進入羊絨纖維中的染料絡合，在纖維中形成絡合物。因染料的發色基團參與絡合反應，酸性媒介染料在媒染處理前后的色澤會發生很大的變化。在媒染處理時，為減少羊絨的氧化損傷，可采用具有還原性的蟻酸、乳酸。重鉻酸鹽在硫酸存在下，被羊毛中二硫鍵的分解產物或加入的還原性有機酸還原為 Cr3+，Cr3+與酸性媒介染料及蛋白質纖維中的-COO-形成絡合物的反應如下：K2Cr2O7+4H2SO4+3HCOOH Cr2(SO4)3+K2SO4+3CO2+7H20酸性媒介染料在纖維內部形成金屬絡合物后，染料與纖維的結合力增強，染料溶解度降低，從而使染色牢度提高。2.3.2 酸性媒介染料的染色方法酸性媒介染料對羊

46、絨的染色方法有預媒染法、后媒染法及同浴媒染法三種。 預媒染法是羊絨先用媒染劑處理，然后再用酸性媒介染料染色。其工藝流程為：媒染劑處理水洗染色水洗。媒染浴中重鉻酸鈉 15(對染物重)，蟻酸1.5(對染物重)，浴比 1：20。在 60開始處理，以每分鐘 1升溫至沸，保溫處理 6090 min。媒染處理是否均勻，直接影響染色的均勻性，因此，媒染處理起始內蒙古工業大學本科畢業論文15溫度不能太高，升溫速率要慢。媒染處理后，應充分水洗，以免染色時在被染物表面形成色淀，產生浮色。染色時，染浴 pH 值用醋酸調節，染深色時醋酸用量可高些。染色在 4050開始，逐步升溫至沸，沸染 6090 min。預媒染法雖

47、然仿色較方便，但染色過程繁復，染色時間長，能耗大，成本高，應用較少。 同浴媒染法是媒染劑和染料同浴染色。這種染色方法一般是在近中性的條件下進行，染料的上染、媒染劑的吸附及還原、染料與 Cr3+的組合在染色過程中先后完成。染色時，染液中有染料、重鉻酸鹽、硫酸銨、元明粉等。染色在 4050開始，在 4060 min 內升溫至沸，沸染 6090min，然后水洗。同浴媒染法染色時間短，工藝較簡單，仿色較方便，對羊絨損傷小，適合于溶解度大，不受重鉻酸鹽氧化影響，在近中性條件下，對羊絨有較大親和力的染料，但這種染色法適用的染料品種較少，染色摩擦牢度較低。這種方法在實際中應用不多。 后媒染法是被染物先在弱酸

48、性(pH 值 46)條件下，用酸性媒介染料染色后，再用媒染劑處理的染色方法。一般是在染浴中加醋酸，使染料被羊絨吸盡后，再加重鉻酸鹽，因此羊毛的鉻媒處理和染料與 Cr3+在纖維上形成絡合物的兩個反應是同時進行的。染色時，將被染物在染料、98醋酸 0.52、元明粉 10的染浴中染色，始染溫度 50，在 45min 內升溫至沸，沸染半小時。染浴中加媒染劑前，應使染料盡可能充分上染，提高染料利用率同時可避免加入媒染劑后染料產生沉淀，造成色花。因此染色后若染浴中染料較多，可補加適量醋酸再沸染半小時，待染料吸盡后，調整染浴溫度至 6070，加重鉻酸鹽 0.252.5，升溫至沸，沸染 3060min 然后水

49、洗。后媒染法染色時，被染物的顏色只有在媒染處理后才能確定，媒染處理前很難判斷被染物的顏色是否符合要求，若媒染處理后被染物的顏色不符合要求，復染時又需經染色和媒染處理兩個階段，因此仿色困難。后媒染法染色勻透性好，適用的染料較多，色譜齊全，染色牢度高。在實際生產中，絕大多數酸性媒介染料都采用后媒法染色。內蒙古工業大學本科畢業論文16第三章 常用染色助劑及其性能分析3.1 勻染劑及其性能分析3.1.1 Albegal BAlbegal B 為黃棕色乳狀低粘度液體，是烷基酰胺取代的聚乙二醇酯，是一種帶有季銨鹽和聚氧乙烯醚的兩性表面活性劑。在染色過程中能與染料形成多種絡合物，它有許多方面的性能，如潤濕、

50、擴散、滲透作用，既有緩染、勻染作用，又有促染作用，合理使用可以達到預期效果。它易溶于水，1 %水溶液的 pH 值為 6，耐酸、堿、硬水和電解質，可與各種表面活性劑共用。在蛋白質纖維染色時，Albegal B 能與染料生成多種絡合物，減少纖維對染料的吸附量，當染液溫度較低時，它與染料形成膠束而吸附在纖維表面，此時染料與纖維尚未結合，在染浴中保持較好的移染能力，隨著染浴溫度的逐漸上升，活性基團即與纖維鍵合，從而完成勻染作用。纖維染色時，在染缸中加入勻染劑的的作用是：(1)讓染料緩慢的與被染物接觸（即緩染），就可以達到勻染目的；(2)如已發生不勻現象，把深色向淺色部分移動，也可以達到勻染效果。凡具有

51、以上兩種作用（即緩染和移染作用）的表面活性劑叫做勻染劑。勻染劑大部分屬于緩染劑，但并非同義詞。勻染劑都是易溶于水的，有的具有親纖維性，有的具有親染料性，或者纖維和染料都具有親合力。親纖維的勻染劑，它比染料和纖維的吸附性要大。染料只能跟在勻染劑后面追蹤，因此，延長了染色時間而達到緩染目的，但在染色一旦完成后就不能再移動，所以，防止染花能力較差。 親染料的勻染劑，在染色時起拉住染料的作用，但染料要甩掉它，因此，延長了染色時間，達到緩染的目的。此外，這種親染料的勻染性，還可以對以上染的染料有拉力，因此，可以將濃色拉回水中，在移到淺色處，即具有所謂移染作用，這類勻染劑如：聚乙二醇醚型非離子表面活性劑、

52、烷基胺環氧乙烷加成物。勻染劑之所以有親染料性，是由于聚乙二醇醚鍵易于同染料上的羥基和氨基上的氮原子結合。如果這種勻染劑的親染料性過大，就可以當作脫色劑使用。 由于染料和纖維的種類繁多，因此，市場上勻染劑的品種也很多。內蒙古工業大學本科畢業論文173.1.2 其他勻染劑3.1.2.1 阿白格 FFD(ALBEGAL FFD)生產國別與廠商：瑞士汽巴-嘉基公司結構或組份：消泡劑和表面活性劑的增效混合物。物化性能：白色高粘度液體，弱陰離子型，pH 值為 6(5%水溶液)，比重 1，在硬水、酸、堿和普通濃度的電解質中穩定。與所有的陰離子和非離子助劑相溶。在室溫下，密閉貯存有效期約一年。溫度在 060之

53、間。應用范圍：本品具有耐久消泡性，是一種優良的消泡劑，同時又可做滲透促進劑，還有以下幾大特征：1）對纖維沒有親和力。2）改進織物的潤濕性及滲透性。3）抵消染料的凝聚作用。4）在高溫工藝中穩定。5）有長效、不需過多加入。6）在泡沫很多時有抑制效泡沫的效果。3.1.2.2 阿白格 LS (ALbegal LS)結構或組份：乙氧基季胺和氧基脂肪胺為主與潤濕劑；緩染劑；消泡劑的混合物化學性能：本品為黃棕色的稍混濁的液體，陰離子性 pH 值為 7.5，比重 1，易熔于水，與陰離子，陽離子和非離子性助劑都相容的都很好，耐酸，堿及電解質，對硬水也很穩定。應用范圍：是用于毛織物和毛與和纖維紡織物染色用活性染料

54、的勻染劑。對纖維和染料均有親和力，有力于染料的遷移和滲透，阿白格可采用常規染色法和快速染色法。3.1.2.3 阿白格 W (ALbegal W)結構或組分： 烷基胺聚乙二醇醚物化性能：本品為液狀非離子型。應用范圍：酸性染料和絡媒染料染毛和尼龍時的緩染勻染劑。陽離子染料和陰離子染料同浴染色時防沉淀劑。部分剝色和染疵的勻染劑并有洗滌及潤濕作用。3.1.2.4 Albegal FFA聚乙基有機硅及表面活性劑復配物。外觀為白色粘稠液體，弱陰離子型，用作內蒙古工業大學本科畢業論文18消泡劑及滲透促進劑，具有持久性，在各類紡織品的濕處理過程中，可防止或消除泡沫，包括在強烈液體循環的設備中加工，特別適合于以

55、液體循環的染機及低浴比的染色，如噴射染色機中使用，具有對纖維無親和力，可促進工作液的滲透，能用于各類染料，能幫助染料解聚，能持久消泡，不需中途追加。對氣泡性很強的表面活性劑也有抑泡作用，它具有優異的脫泡及促進滲透作用，可促使羊毛或羊絨迅速進入染色浴中。3.1.2.5 勻染劑 MF勻染劑 MF（levelling agent MF liquid，lyogen MF liquid），賴可勻 MF 液，聚乙二醇醚，淺黃棕色清澈液體，陽離子或非離子型，pH 值（10稀釋液）為 8，它是 sandolan MF 染料羊絨染色的勻染劑，能克服毛尖染色差異，當染羊絨時，Lyogen MF 能促進移染，對染色

56、可能出現的毛尖染色色差進行遮蓋，能改善染料的滲透性和染面勻染性，而不影響染料的上染率3.1.2.6 勻染劑 UL勻染劑 UL，脂肪酰胺聚氧乙烯醚，淺棕色液體，兩性離子型，pH 值為 7，用于羊毛或羊絨及混紡織物以活性染料、酸性染料、中性染料的勻染劑，能與染料形成氫鍵結合而成結合體，從而降低其初染率，高溫時，氫鍵引力減弱，使結合體解離，染料容易上染，因而能獲得勻染和滲透效果。3.1.2.7 勻染劑 AN化學名稱：脂肪胺聚氧乙烯醚類 型：非離子(微帶陽離子)外 觀：黃色油狀或膏狀物pH 值：6.0-7.0（直接測）性能與應用:1、 在堿性和中性介質中呈非離子型、在酸性介質中呈陽離子型，具有優良的乳

57、化、勻染性能，對酸、堿和硬水均較穩定，在堿性和中性溶液中可與其它離子型活性物混用。2、 在毛、麻、絲、合成纖維中作勻染劑，提高濃度即為理想的剝色劑。3、 作酸性絡合染料的勻染劑 ,可降低染浴硫酸用量，減少織物強力損傷。4、 作中性染料,還原染料的勻染劑。5、 作羊毛、錦綸織物的剝色劑，用于羊毛的剝色和勻染染色，可改進織物的外觀，在冰染料的染色和印花中能改進織物的耐磨牢度。內蒙古工業大學本科畢業論文193.2 增艷劑及其性能分析羊絨增艷劑是針對羊絨羊毛產品染色和漂白或其他后整理后色光發舊、不鮮艷而開發的一種新型染色助劑。目前主要分為三類： 3.2.1 還原劑型增艷劑主要用于絲光羊毛絞紗染色或后整

58、理水洗中。也可用于絲光羊毛衫的水洗中，防止毛衫變色、變黃、發舊。對于普通羊毛、羊絨的染色亦能起到增艷作用。代表產品：Montelai-2102 增艷劑，蘭納賓 B,FW3.2.2 表面活性劑型增艷劑是針對羊絨羊毛產品染色和漂白后色光發舊、不鮮艷而開發的一種新型染色助劑。可直接用于染色或漂白工藝中，無需調整原有工藝。添加本品染色的成品可明顯提高鮮艷度與亮度，漂白產品可明顯提高白度。代表產品：Montelai-2101 增艷劑。3.2.3. 全功能型增艷劑是針對各類羊絨羊毛產品染色和漂白后色光發舊、不鮮艷而開發的一種新型染色助劑。本品可直接用于染色、漂白、絲光等工藝中。添加本品染色的成品可明顯提高

59、鮮艷度與亮度，漂白產品可明顯提高白度。在羊毛絲光工藝中添加本助劑可明顯抑制羊毛的泛黃，提高白度。代表產品：Montelai-2103 增艷劑。3.3 羊絨保護劑及其性能分析山羊絨在紡織加工特別是染色過程中不可避免的要受到損傷,從而影響其可紡性和手感,并且增加了成本。在染色過程中,受高溫濕熱的影響,山羊絨極易發生水解和二硫鍵的斷裂,導致山羊絨的長度和強力下降,給后道加工造成了很大的困難。為了解決這一問題,在染色過程中添加具有弱還原能力的羊絨保護劑,使斷裂的二硫鍵形成新的交聯,染后羊絨的機械性能得到了較大的改善,從而減輕了羊絨在染色過程中的損傷。對于毛條染色加工來講，如何減少高溫染色對毛條造成的損

60、傷，提高紗線內蒙古工業大學本科畢業論文20制成率和織造效率是提高生產效率及產品質量的關鍵。對于匹染加工來講，除染色損傷問題外，還存在繩狀色條痕，嚴重影響了產品的質量。羊絨保護劑正是針對如何減少染色過程中羊絨損傷而研制的能有效地提高纖維的強力和延伸度，從而提高其可紡性。也能有效地減少匹染織物的濕膨脹和繩狀色條痕，提高織物的耐磨強度和拉伸強力，并顯著減少染色過程中所造成的不利性永久定型，達到保護羊絨品質的目的。羊絨保護劑無毒、無氣味，不影響染料的上染率和色光，可應用于散毛染色，條染和匹染等各種染色工藝。在染色過程中使用，因此不改變加工過程，使用簡單、方便。3.3.1 羊絨保護劑的種類在染色過程中，