常用染色剂及配制 供组织学诊断用的优秀常规染色剂，不仅须使细胞核和细胞浆有选择性着染，也要使结缔组织着色。苏木素-伊红染色的切片适当分色，可使这些结构得以区分，胞核表现为蓝色，胞浆和结缔组织纤维呈各种色调的粉红，因此这是一种最常用的常规染色剂。 一、苏木素-伊红染色的基本原理 苏木素是最早用于生物学上的天然染色剂之一，百余年来，一直是生物学实验室最常用的组织学中细胞核的染料，它是从苏木树的树心中提炼出来的，为浅褐色结晶或淡黄褐色的粉末状物。易溶于乙醇、甘油，也可溶于热水。苏木素本身没有染色能力，它经过氧化后，能产生具有染色能力的苏木红，苏木红又称为氧化苏木素或苏木因。 苏木素变成苏木红的过程叫作“成熟”。成熟的方法一般有两种：一种是把配制好的苏木素液在开口瓶中放置两个月以上，让其在日光和空气中的氧的作用下使之氧化。故一般地盛苏木素的瓶子放在向阳处，时间愈长，染色的效果愈好。常配制一大瓶，备长期使用。另一种方法是在苏木素液中加入氧化剂，如磺酸钠，过锰酸钾，氧化汞，双氧水等。用这种方法成熟与用第一种方法者不同的是，它放置时间愈长，染色的效果愈低。这是因为苏木红被继续氧化可生成无色的化合物，故一次不宜配制过多，还应放置40C冰箱内避光保存以延长使用时间。它的优点是配制后即可使用。 成熟的苏木素对组织并无亲和力，须加入含金属离子的媒染剂，才能达到染色的目的。一般用于明矾苏木素的媒染剂为钾明矾或氨明矾。主要是利用明矾中的铝离子和苏木红结合形成的铝沉淀色素为紫蓝色，对染色质有很大的亲和力，水和酒精都不能使其褪色。用于铁苏木素的媒染剂是三价铁离子，苏木红的铁沉淀色素为黑蓝色，不溶于水，因此，故不能配制大量含媒染剂的混合液，一般用时现配，或在染色过程中，先用铁明矾媒染，然后再染苏木素，如磷钨酸苏木素染色即是。 常规苏木素染色的对比染色是用伊红，也有采用焰红，因为焰红比伊红色泽更鲜明，此外还有采用橘黄G，比布里希猩红，波尔多红等作为对比染色。 苏木素-伊红染色，在组织病理学中，是一种日常使用最为广泛的常规染色方法。一张优质的染色切片，可以清晰地观察到各种不同的组织结构以此作为病理诊断的确切依据。再根据此染色切片所见，分别进行不同的特殊染色。 二、染液的配制 在实验室内常用的苏木素染液有以下几种，不同的仅是染色时间以及比较每种染色方法彼此的优缺点，不过各有优劣。 （一）苏木素染液的配制方法如下 1.Harris氏苏木素液 甲液：苏木素1g 无水酒精10ml 乙液：硫酸铝钾20g 蒸馏水200ml 丙液：一氧化汞0.5g 经典的配制方法是，先将甲液加热溶解后，密封待用，再将乙液加热溶解至沸，去火，待溶液仍处于小沸腾状态时再将甲液徐徐倾入其中，全部混合后，再使溶液在短时间内加热至沸腾，去火，最后，将氧化汞缓慢倾入溶液中（氧化汞一定要慢慢少量分次加入，切忌急躁。因氧化汞倒入后，溶液会迅速膨胀易沸出容器外而发生危险。）此时液体变为深紫色，待氧化汞全部放入后，再将溶液加温至沸腾片刻，立即将溶液放入流动的冷水中，并缓缓地连续摇晃至溶液完全冷却为止。隔夜后过滤，加入冰醋酸（按5%比例）混匀，再过滤后保存于
第三章直接染料染色 3-1 概述 一直接染料应用特点 优点－染色效果对工艺的依赖性相对较弱 缺点－日晒牢度、湿处理牢度较差 对象－粘胶、棉、产业纺织品、皮革、纸张、丝绸…二直接染料结构特点 a 较长的共轭双键系统； b 分子量大、较好的同平面性和线状结构； c 含有羟基、氨基等生成氢键的基团； d 在水中可电离呈染料阴离子。 三禁用染料问题 禁用染料涉及直接染料几十种：德1994年法规禁用料约118只，直接占77只，约占65%（其中联苯结构36种）。
3-2 直接染料的染色原理及性能 1 作用力－范德华力和氢键作用力较大，对纤维素纤维具有较高的亲和力以及在染液中有较大的聚集倾向。 2 扩散模型－孔道扩散模型 3 吸附等温线－Freundlich型吸附等温线 4 染色对象－棉、粘胶、天丝、麻（超分子结构）。 5 直接染料的应用分类－
C.I.D yellow 49 40～60℃ C.I.D yellow 39 80℃ C.I.D yellow 64 80～100℃ C.I.D yellow 69 100℃ 3-3 直接染料的一般染色方法 一浸染与卷染 1 浸染与卷染对染料的选择及染色过程 染料的扩散性能、亲和力、拼色效果、染色性能… 2 染浴组成及其作用： 软水剂－多聚磷酸盐、分散螯合剂 脱氯剂－亚硫酸氢钠、大苏打 中性电解质－食盐、无水硫酸钠、元明粉 纯碱－溶解染料、软化水质；注意其负面作用（上染率下降、产生还原性！）
弱氧化剂－硫酸铵、硝基苯磺酸钠 3 工艺条件： 电解质的用量及加入方式取决于染料的亲和力大小； 浴比、升温曲线… 不同直接染料的温度控制及其对上染的影响… 新型染色工艺：退煮染、煮染、染漂；高温染色工艺 二轧染 1 轧染对染料的选择及染色过程 2 染浴组成及其作用：染料、纯碱、润湿剂、增溶剂、防泳移剂… 3 工艺条件及流程：… 4 轧染色差控制 3-4 直接染料的染色后处理 对酸性染料上染蛋白质纤维、活性染料上染纤维素纤维具有同样意义。 一湿牢度差的原因 原因－染料的水溶性、缺少染料与纤维间的化学结合。 改善途径－染后降低水溶性；染料或纤维改性、交链染料成膜等。 二固色机理 1 封闭染料的水溶性基团； 2 与染料形成低水溶性的金属离子络合物；
活性染料轧染染棉实验(塔色样卡) 3 掌握了解活性染料轧染染棉工艺及配色的特点 重点：二浴法轧染工艺 难点：二浴法轧染配色 操作
活性染料轧染染棉工艺 一、化料 二、计算 三、二浴法工艺： （一）工艺流程 （二）工艺处方 （三）工艺条件 （四）工艺操作 实验报告
1 第一课时 一、化料 １、活性染料红、黄、蓝每种化500ml ，浓度为30g/l 。（称15g 化500ml ） ２、Na 2SO 4 200 g/l 与 Na 2CO 3 40g/l 合化（称Na 2SO 4100g 和Na 2CO 320g 化500ml ） 二、计算 计算染液体积:V=10g/l ×30×10-3 l ／30g/l=10ml 加水:30-10=20ml 根据具体配方加染液.(附加页) 三、二浴法活性染料轧染染棉工艺 （一）工艺流程 织物准备→浸轧染液→烘干→浸轧固色液→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干 （二）工艺处方 １、轧染液： 活性染料 X g/l 水 Y 合成 30ml ２、固色液（倒入）： Na 2SO 4 200 g/l Na 2CO 3 40g/l 合成 30ml （三）工艺条件 １克织物 二浸二轧
烘干温度：80 ℃ 烘干时间: 5 min 汽蒸温度：130℃(包膜) 汽蒸时间：2 min （四）工艺操作 １、织物准备 ２、浸轧染液（二浸二轧），使织物带液均匀，并具一定轧余率。 ３、烘干：加热均匀，用夹子夹住。 ４、浸固色液，或将固色液倒于织物上，用薄膜包好，挤干膜内空气。５、汽蒸：将织物放于130℃烘箱内蒸2 min。 ６、水洗 ７、皂煮 肥皂 2 g/l 织物1g/块 T 95℃ t 5 min 浴比1:50 ８、水洗 ９、烫干 第二、三、课 重复实验 配色实验 教师巡回指导 小结 药品仪器整理 卫生打扫 实验报告 2
233 n 第七章分散染料染色 7-1 引言 分散染料是… 一分散染料的发展 分散染料的发展是随着纤维发展而发展的。 分散染料的产生与发展是始于醋酯纤维的应用： 1 醋酯纤维用染料：分子结构小，水溶性小的染料； 2 聚酯纤维染色用染料； 3 新型差别化纤维，仿真丝产品，超细纤维染色用染料； 4 碱性浴染色的分散染料。 二分散染料的结构特点 1 结构特点 2 按应用性能分类 三分散染料发展趋向 1 多能化－染料能够同时上染涤纶及其混纺纤维 2 大分子化－适用于高温高压或热熔法染色、牢度高 3 杂环化－染料发色鲜艳且染色性能良好 7-2 分散染料的结构和性能 一化学结构和颜色的关系 以单偶氮结构染料为例： R1为吸电子基，R2、R3为H或吸电子基； R4、R5为H或供电子基； R6、R 7 为H或烷基及烷基的进一步取代基。 偶氮基的左侧为含吸电子基的重氮组分，右侧为含供电基的偶合组分。 1 重氮组分吸电子基吸电子性效应愈强，偶合组分供电子基供电子性愈强，深色效应愈明显。 2 改变偶合组分氨基上取代基引起深色效应。 3 取代基的空间位阻效应… 二 化学结构和日晒牢度的关系 染料的光褪色不但和染料的化学结构有关，也和染料的聚集态、所染纤维材料的性质以及大气条件等因素有关。 1 光褪色机理 这是一个亲电加成反应，-N=N-邻位上的电子云密度↑，利于反应，而导致日晒牢度下降。 2 染料结构与日晒牢度关系 R6 R7 R 5 3
①对偶氮结构染料，引入吸电子基，日晒牢度↑； ② ③蒽醌结构日晒牢度普遍较偶合氮类好，蒽醌1位上氨基碱性越小，日晒牢度相对较高； ④同样染料对不同纤维染色，日晒牢度可能不同。 三化学结构和升华牢度的关系 升华牢度：… 1 对于偶氮结构染料，极性基团对升华牢度影响较分子量影响大。极性越强，分子量越大，升华牢度越好；重氮组分，偶合组分上引入极性基团均使所升华牢度提高。 2 对于蒽醌结构而言，分子量影响大于极性基团影响，一般随分子量增大，极性基团增多，升华牢度提高。 3 过多的极性基团引入，将导致染料对聚酯纤维亲和力下降，影响上染率。 4 升华牢度好，扩散、匀染性较差。 7-3 分散染料染色性能和染色原理 一分散染料溶液特性和染色性能：分散染料溶液中含有：染料原分子、不同晶体染料、染料颗粒、少量离子态染料，处于动态平衡。（一）分散染料分散性 1 分散剂的分散机理 ①染料晶面吸附分散剂，使晶面带负电而形成双电层； ②分散剂亲水基与水结合形成水合层，提高稳定性； 2 影响分散性的因素 ①分散剂与扩散剂… ②温度－T升高导致分散剂（尤其是非离子表面活性剂）稳定性下降 ③钙/镁离子、中性电解质及阳离子物质会使染料的分散稳定性降低 ④染液中的染料浓度过高，染液循环速度快，升温速率快，也会使分散液的稳定性降低。 （二）分散染料溶解性 分散染料分子中弱极性基团含量较高，赋予染料一定的溶解性；溶解度过大，会影响上染率。 影响分散染料溶解度因素： ①分散剂（关键） ②T升高，分散稳定性下降，但溶解度升高 ③染料细度染料晶体颗粒小，溶解度大。 ④晶体结构晶型转变…；晶体增长和晶体析出现象使染料难于向纤维内部扩散，染料的上染速率降低，易产生染色不匀（色斑）等疵点；结晶增长，溶解度下降。 ⑤染料的分子量与极性
扎染实验小结扎染古称扎缬、绞缬、夹缬和染缬，是中国民间传统而独特的染色工艺。织物在 染色时部分结扎起来使之不能着色的一种染色方法，中国传统的手工染色技术之一。 在扎染课程开始之前，我和同学们一样对扎染有着颇为浓厚的兴趣。并且认为扎染是很容易的事情，但通过自己亲手制作实践体验以后才发现其实扎染并不简单。首先因为染料的原因选择扎染的面料时就需要全棉的白色布料，而且要考虑到面料的厚薄。面料过厚容易使染料染色时不能完全渗透其中，同样的，面料过薄会使染料过于渗透面料，致使面料上的图案变糊等等。而且除厚薄外，面料的柔软程度也需考虑到，若是面料太硬在接下来的扎结过程中也较易出现扎的不紧等情况。面料不宜有弹性，弹性面料会影响扎花效果。 扎染工艺分为扎结和染色两部分。它是通过纱、线、绳等工具，对织物进行扎、缝、缚、缀、夹，等多种形式组合后进行染色。其目的是对织物扎结部分起到防染作用，使被扎结部分保持原色，而未被扎结部分均匀受染。从而形成深浅不均、层次丰富的色晕和皱印。织物被扎的愈紧、愈牢、防染效果愈好。它既可以染成带有规则纹样的普通扎染织物；又可以染出表现具象图案的复杂构图及多种绚丽色彩的精美工艺品，稚拙古朴，新颖别致。扎染以蓝白二色为主调所构成的宁静平和世界，即用青白二色 的对比来营造出古朴的意蕴，且青白二色的结合往往给人以“青花瓷”般的淡雅之感，而平和与宽容更体现在扎染的天空中。 在面料选好后便是扎结工艺了，我的第一幅作品因为没有经验，所以在绘图的过程中图案的选择 比较复杂，细小琐碎的东西比较多，而且比较密集。致使在接下来缝制图案的过程中花的时间比较多，然而最后的结果却并不如意，图案的线条很模糊。导致这样的结果，首先一个问题是扎结的时候扎的不够紧，其次就是图案的选择上最好不要太过复杂繁琐。图案和图案之间要有一定的间隔，如果图案间太密集，扎结到最后容易使图案间堆积起来，那样会使染料很难进入到图案间的面料里，容易导致留白或是染色不均匀。另一点是在缝制的时候每一针之间的间距要控制好，不要间距太大，那样容易把染料渗进去。 扎结完之后就要染色了，染色首先就是要把扎好的面料浸泡在水中一会儿，再捞出拧干后放入已 经煮沸的染盆中染煮。染煮的时候要注意几点，第一，要适当的翻动面料使之着色均匀；第二，如若包有保鲜膜，那么在翻动面料是就要小心不要把保鲜膜弄破；第三，再染多色面料时要先染浅色再染深色；另外很重要的一点是要控制好染煮的时间，尤其是多色面料染煮时，时间上的变化会使颜色有较大的差异。 染煮后将面料清洗完一定要注意将面料晾干后再烫平，否则会使面料出现较大的颜色不匀和变色 的情况。 整一个扎染的过程还是比较有趣的，在这个过程中所累积的经验和知识对我本身而言是很有帮助的，总而言之是受益良多的一次实践。篇二：实验报告 武汉职业技术学院实验报告 实验名称多色扎染及染色成绩： 服工10302 班 作者郭丹 日期 2012/5/24 指导教师: 解子燕
天然染料染色的前世今生 天然染色历史 植物染料于中国，远在周朝开始就有历史记载，设有管理染色的官职-染草之官-又称染人。在秦代设有【染色司】、唐宋设有【染院】、明清设有【蓝靛所】等管理机构。从大自然中萃取矿物与植物等染料，将青、黄、赤、白、黑称之为五色，再将五色混合后攫取其它的颜色。以及日本古代染色中有名的『草木染』亦是。在今日崇尚环保自然的风潮中利用自然界之花、草、树木、茎、叶、果实、种子…等进行之植物染的研究与创作融入生活中，有别于化学染料，不会产生有害大自然的环境和人体健康的废水，或其它的工业污染。得自植物界的染料，在 美丽的颜色中回归自然和环保。 “草木染”就是使用天然植物染料进行面料染色的技术，是中国传统的织物染色方法，具有天然、环保以及现代工业染织无法表现的艺术性，但是现在却在中国已经失传。现在我们重新复兴这项艺术，对于保护和传承中国的传统艺术是有很大意义的。 我国是最早使用天然染料染色的国家。早在4500多年前的黄帝时期，人们就能够利用植物的汁液染色。多个古籍文献中记录了色彩的名称，东汉《说文解字》中有39种色彩名称，明代《天工开物》、《天水冰山录》则记载有57种色彩名称，到了清代的《雪宦绣谱》已出现各类色彩名称共计704种。明清时期，我国天然染料的制备和染色技术都已达到很高的水平，染料除自用外，还大量出口。中国应用天然染料的经验跟随丝绸一同传播到海外各国，产生了久远的影响。 旧石器时代 人类使用天然染料的历史可以追溯到距今五万年到十万年的旧石器时代。北京山顶洞人文化遗址中发现的石制项链，已用矿物质颜料染成了红色。早在六、七千年前的新石器时代，我们的祖先就能够用赤铁矿粉末将麻布染成红色。居住在青海柴达木盆地诺木洪地区的原始部落，能把毛线染成黄、红、褐、蓝等色，织出带有色彩条纹的毛布。 西周时代 西周时代，已经设置了专门负责印染纺织品的专职官吏，称为“染人”，中国最早的诗歌总集《诗经》中记录的纺织品与服装的颜色有暗绿、红、黄、白、碧绿、绯红及玄黄等，春秋战国时，已经出现了许多专门染色的染坊，发现了多种植物染料，其中以蓝草最为多用。
第一章染色基本知识 1. 什么叫染色？它的目的和要求是什么？ 2. 物体为什么会有颜色？物体具有颜色的基本条件是什么？ 3. 什么叫染色牢度？常见的染色牢度有哪些？ 4. 什么叫浸染？什么叫轧染？各适用于何种织物的染色？ 第二章染色基本理论 TOP 1. 亲和力和直接性有何不同？ 2. 酸性染料染羊毛或聚酰胺纤维有无饱和值？用什么法其求出它？ 3. 何谓平衡吸附等温线？它分为哪几种类型？有何特点，方程式如何？ 4. 什么叫上染？上染过程分哪几个阶段？它和染色过程是否相同？ 5. 什么叫上染百分率？平衡上染百分率？它们在上染速率曲线上各有何特征？ 6. 染料在纤维中的扩散与染色效果有什么关系？影响扩散速率的因素有哪些？染料的扩散活 化能大小对扩散有什么影响？ 7. 试从染料的扩散速率、扩散活化能以及平衡吸附等方面说明温度对上染的影响。 8. 什么扩散边界层？染色时染液的流动对其有何影响？ 9. 染料在水溶液中有几种存在形式？染色时染料是以何种形式上染色？ 10. 浓度、温度及中性电解质对染料在溶液中的聚集有何影响？ 11. 在一般上染过程中，△H0和△S0为何是负值？根据△H0、△S0和T的关系式，讨论染色温 度T对平衡上染百分率的影响？ 12. 试说明某些酸性染料上染蛋白质纤维时，△S0为正值，即整个染色体系混乱度增加的原 因。 13. 什么叫稳态扩散、非稳态扩散？写出对应的Fick扩散方程式及其物理意义。 14. 什么叫无限染浴、有限染浴？它们在染色过程中各有何特点？ 15. 什么叫半染时间？在不同的染色条件下，其变化和哪些因素有关？ 16. 何谓孔道扩散模型和自由体积扩散模型？根据其基本理论简述纤维微结构的差异对染料扩 散速率的影响。 17. 什么叫初染率、移染性？染料的标准亲和力及染料的扩散性能对其有何影响？ 18. 为获得满意的染色效果，一般可通过哪些工艺条件来控制染料的上染速率。 19. 什么叫泳移、半匀染时间？ 第三章直接染料的染色 TOP 1. 直接染料染色时加入中性电解质的作用是什么？说明其作用原理。 2. 直接染料分为哪几个类型？各类有何特点？分别用什么方法来控制上染过程以纠正染色不 匀的现象。 3. 直接染料为何须进行后处理，常用的固色剂及其固色原理如何？
分散染料染色（一） 教学目标： 知识目标： 1、涤纶的结构特点和染色性能 2、分散染料的主要性能及分类 能力目标：培养学生自主学习的能力。 情感目标：培养学生持之以恒的学习态度。 教学重点：涤纶的染色性能 教学难点：分散染料的主要性能 教学方法：讲授法 教学过程： 一、组织教学 二、复习导入 上节课已经讲完酸性染料染色的相关知识。到目前为止，我们学的染料主要是溶于水的（除还原染料），这次课，我们开始讲一种非离子型染料染料——分散染料。 三、新授 （一）概述 ?分散染料特点 –相对分子质量小，结构简单，不含水溶性基团，是疏水性较强非离子染料，染色时依靠分散剂的作用以微小颗粒状分均匀地分散在染 液中。 –染色困难，采用高温高压法、热熔法、载体法 –加入阴荷分散剂，如分散剂NNO，不能在同一浴中使用阳荷性助剂和阳离子染料 –色泽鲜艳，耐洗牢度优良，用途广泛 ?按化学结构分散染料绝大部分属偶氮和蒽醌两类(占染料品种总数的85％以上) ?分散染料的应用 ?涤纶及其混纺织物、锦纶、腈纶、醋酯纤维、丙纶、氯纶、氨纶?疏水性较强的纤维适宜选用疏水性较强的分散染料 （二）涤纶的结构特点和染色性能 1、涤纶的结构特点
涤纶是由聚对苯二甲酸乙二醇酯经熔融纺丝而成。 ?分子中没有羟基、氨基等亲水性基团和强的极性基团，只有极性很小的酯基（除端基外），吸湿中心很少，所以吸湿性很差，是一种疏水性很强的纤维。 ?回潮率0.4~0.5%，不到棉纤维回潮率的1/5。 涤纶纤维分子链上无大的侧链和侧基，线形状态良好，分子排列整齐，结晶度高，无定形区结构比较紧密，纤维分子间的微隙小，没有适当容纳染料分子的空隙，在纤维表面还有结构紧密的表皮层。 ?涤纶属于热塑性纤维 ?Tg：结晶度↑，Tg↑ –水中：少量水分子进入纤维内部，发生增塑作用，使Tg↓ –热处理：微结构变化，Tg变化 ?T> Tg，无定形区的分子链段发生运动，微隙增多并增大 ?当染色达到一定温度时，孔隙增大，染料分子才能进入纤维 内部，此时上染速率明显提高。 2、涤纶的染色性能和方法 ?染料的选择 –疏水性——选择疏水性染料 –结构紧密——选择分子结构简单，相对分子质量小的染料 ∴选择分散染料 ?染料方法的选择 –结构紧密，Tg较高——选择高温染色，增大染料分子的动能，改进纤维的扩散性。 ∴选择高温高压染色法及热熔染色法 ?涤纶软化点：230~240℃。熔点：260℃ ?染色温度：100~220℃ ?选择升华牢度好的染料 –降低Tg——加入载体，使涤纶增塑、溶胀，降低Tg，低温染色 ∴选择载体染色法 小结：主要讲了分散染料的染色特点、涤纶的结构特点及染色性能。 作业：预习并思考分散染料染涤纶的机理。
棉织物的活性染料染色 姓名：商倪锋学号：08139126 班级:轻化工程081班 同组者：史千千 摘要：本实验采用活性艳蓝K--GR对全棉植物进行染色，染色后对活性染料的固色率和吸尽率的测定。 关键词： 活性染料，染色棉织物固色率吸尽率 Dyeing of cotton with active dyes Abstracts：in this paper，we use ReactivebrilliantblueK-GR dyeing cotton, after dyeing we use equipment to evaluate the fixation and exhaustion rate. The result show that reactive dyes on cotton fabric has not a higher exhaustion .fixation and low luster . . 前言： 棉织物是目前纺织市场应用最多的纤维之一，染棉织物可以用直接染料，活性染料进行染色，用直接染料染色后水洗牢度较差，很难达到客户的要求，同时在染色的过程中对染料的浪费也比较严重，吸尽率和固色率都比较低，本实验以活性艳蓝K--GR为染料对棉织物进行染色同时来测定活性染料的吸尽率和固色率。 一、实验目的 1、行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。 2、会活性染料吸尽率和固色率的测定 二、实验原理 1、染色原理: 活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。 活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。
染色方法概述) 染色方法的实施是在染色设备上完成的 按染色方法可分为：浸染机、卷染机、轧染机 按被染物形态：散纤维染色机、纱线染色机、织物染色机、成衣染色机 按染色温度及压力：常温常压染色机、高温高压染色机 按设备运转方式：间歇式染色机及连续式染色机 一匀染和移染 广义的匀染是指染料在染色织物表面以及在纤维内各部分分布的均匀度 染料在纤维内均匀分布，透染 分为4种情况 (1)在纤维束及纤维内分布均匀，理想状态 （2）在纤维束内分布均匀，但只分布在单纤维表面，纤维环染，近似匀染，染色结果较第一种情况浓 （3）纤维束环染（白芯） （4）纤维束外围纤维环染或不均匀染色，内部纤维不染色 影响匀染因素 (一)纤维及及其结构均匀性 不同成熟度的棉 不同产地、不同生长部位的毛 化学纤维 前处理 （2）上染条件 初染速率太高或上染速率太快 浸染控制匀染手段 缓染——控制上染速度和加入缓染剂 移染——上染较多部位的染料通过解吸转移到上染较少的部位
轧染控制匀染手段 浸轧均匀性 防泳移 散纤维染色：多用于混纺织物、交织物和厚密织物 纱线染色：纱线制品、色织物或针织物 成衣染色：小批量、交货短、适应变化 原液着色：有色纤维，如丙纶 根据把染料施加于染色物和使染料固着在纤维上的方式不同，染色方法可分为浸染（或称竭染）和轧染两种 （一）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上的染色方法 在染色过程中，染料逐渐上染纤维，染液中染料浓度相应地逐渐下降 适用于各种形态的纺织品染色，尤其适用于不能经受张力或压轧的染色物 浸染时，染液及被染物可以同时循环运转，也可以只有一种循环 一般为间歇式生产，设备比较简单，操作比较容易，生产效率较低 主要有：散纤维染色机、绞纱或筒子纱染色机、经轴染色机、卷染机、绳状染色机、喷射溢流染色机、气流染色机等 浴比：浸染时，染液质量与被染物质量之比 染色浓度：染料用量一般用对纤维质量的百分数（o.m.f.）表示 影响染色因素： （1）保证染液各处的染料、助剂的浓度均匀一致 （2）控制上染速率，通过调节温度及加入匀染助剂来达到 调节温度使染浴各处温度均匀一致，升温速率必须与染液流速相适应 加入匀染剂可控制上染速率，或增加染料的移染性能 （3）浴比大小 （4）消除织物内应力 （二）轧染 将织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即用轧辊轧压，将染液挤入纺织物的组织空隙中，并除去多余染液，使染料均匀分
一、实验目的 (1)自行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。 (2)学会活性染料吸尽率和固色率的测定 二、实验原理 (1)染色原理:活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。 活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。 活性染料浸染的上染曲线 由于活性染料在水溶液中要发生水解，从而影响活性染料的利用率，为了改善上述情况，现在开发出双活性基团甚至三活性基团的活性染料，可以使活性染料的固色率达到80%以上。 双活性基染料常见的有：含两个相同的一氯均三嗪型如国内KE型活性染料；含一个一氯均三嗪、一个为乙烯砜型的染料如国内M型活性染料。 (2) 固色原理: 活性染料与棉纤维的反应在碱性条件下，纤维素能形成纤维素负离子，能和活性染料发生亲核取代、加成反应，进而形成染料--纤维共价键，二氯均三嗪型较活泼，只需在较低温度下即可反应，而一氯均三嗪型则需在温度较高、碱性较强条件下才能反应。影响此反应的因素有很多。染料与纤维与水的反应为平行反应，因为水也是亲核试剂，反应条件机理相同。染料一经水解即失去与纤维的反应能力，固色率大为降低。从反应动力学研究得到，固着反应比水解反应快40倍左右，染色时PH一般为10~11为宜，X型可用碱性较弱的小苏打，对K型，则采用Na2CO3、Na3po4，甚至NaOH。染色温度具体根据不同染料性能而定。促染用元明粉，加入要掌握一多二早，分批加入的原则。浴比尽可能小些，以提高固色率。水解染料的存在，对纤维有一定的亲和力，但不够大，它会染着于纤维上，皂煮时不能完全煮下来，有时还会污染到其它纤维，特别是KN型染料耐碱牢度不高，易造成污染现象。水解染料的存在也是湿摩牢度较低的重要原因 ( 3 ) 加盐促染原理: 三、给定实验材料、药品及仪器 材料：丝光漂白棉布（各2g、8块） 药品：活性艳蓝K--GR，无水硫酸钠、碳酸钠、净洗剂EL-C
1 天然染料的分类 天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、很少或没有经过化学加工的染料。天然染料根据来源可分为植物染料、动物染料和矿物染料。植物染料有茜草、紫草、苏木、靛蓝、红花、石榴、黄栀子、茶等；动物染料有虫(紫)胶、胭脂红虫等；矿物染料有各种无机金属盐和金属氧化物。据统计天然染料中以黄色和红色品种最多，蓝色、绿色和黑色最少。植物和动物中的色素能溶于水，在性能上与合成染料最接近，在一定的条件下可以上染天然纤维。各种植物中所含有的天然染料成分不是单一的，通常是多种化合物。其中有一些色素是基本结构相同而取代基不同的一类化合物，如红花中除含有红色素外，还含有黄色素，其他植物也有类似情况。按天然染料化学组成不同可分为类胡萝卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄素类、靛蓝类、叶绿素类共7种。 2 天然染料的染色机理 天然染料的上染机理因染料和所染纤维类型而异，由于天然染料品种繁多，结构复杂，现在对各类纤维的染色热力学和动力学方面的研究还不太充分。印度的Dr．DeeptiGupta研究了5种天然染料对合成纤维的上染机理，研究结果表明，奈醌类染料Juglone、Alkannin和Bixin染尼龙、涤纶织物的吸附等温线属于朗缪尔(Iamagmuir)型，而Berberine与腈纶织物之间可形成离子键。天然小檗类染料上染丙烯腈纤维标准亲合力相当高，70℃和90℃时分别为33．9KJ／mol和43．3KJ／mol，其牢度性能与碱性染料类似，水洗牢度良好，但耐光牢度只有I级。这5种染料与合成纤维的染色焓是正值，说明染色是吸热过程。随染色温度升高。染料上染率会继续增加。此外，染料在水中是部分溶解的，可能是染料发生聚集，因此容易在高浓度时染得深色。莽草宁、苏枋等媒染型天然染料，是通过媒染剂与纤维分子形成络合物上染，但媒染前后色调有些变化。靛蓝等还原型天然染料，是通过染料分子的聚集吸附在纤维上，因而摩擦牢度较低。胭脂红酸等亲水型天然染料，水溶性好，具有阳离子性的化学结构，可以上染蚕丝。李清蓉等研究了天然染料等同体茜素的染色热力学，并对茜素上染丝绸、羊毛、涤纶和尼龙等4种织物进行了染色吸附平衡实验，结果表明，这4种织物对茜素的吸附属于能斯特(Nemst)吸附，符合分配机理，具有分散染料的特性。李辉芹等认为利用紫草、胡桃等萘醌型天然染料对聚酯纤维进行染色时，其吸附机理非常符合分散染料染聚酯时的Nernst吸附；而用胭脂树籽染色时，因其色素为线型离子型分子，可有多种上染机理，但Langmuir机理占优势翻。对小檗碱上染丙烯腈纤维的热力学研究结果表明，其染色机理符合Langmuir吸附等温线。这表明带正电荷的染料可以和带负电荷的纤维形成离子键，使染料吸附在纤维上。 3 天然染料在纺织领域的应用 天然染料具有无毒、无害、无污染和可再生等优越特点。纺织品用天然染料染色。不仅提高了产品的附加值，同时实现了对环境的生态保护，符合新世纪人们对服装的要求，是开发“生态服装”、“全绿服装”纺织品的一个很好的途径。 例如天然染料黄檗中所含的小檗碱是目前所知的天然染料中唯一的阳离子染料，它也可以用来染丙烯腈纤维。聚酰胺纤维中含有氨基和羧基，可用离子型染料如酸性和金属络合染料，也可用分散染料染色。天然染料中的紫草、胡桃、胭脂树等适合上染聚酰胺纤维。虫胶、姜黄、洋葱、茜草、紫草和大黄等天然染料都可用于涤纶染色。它们的分子量很小，并具有疏水性，这些天然染料上染聚酯的机理与分散染料类似。 目前印度、意大利和德国等国家的一些染料公司都在开发生产天然染料。近年来，我国对天然染料的应用也在积极的探索之中：中科院已制得用于棉和丝绸染色的天然黄(TR—Y)和天然绿(TR—G)；“铜牛牌”系列童装选用纯天然植物染料系列染色；江苏二毛集团已将植物染料用于制备高支天素丽环保型高档面料，效果较好同。除此之外，许多天然色素还因其特殊的成分及结构而应用于新型功能性纺织品的开发。例如大黄防紫外线织物，日本青森试验
棉织物染色三种常见方法 棉织物是染整加工常见的面料。常采用：直接染料、活性染料以及硫化染料的染色加工方法。 一、棉织物直接染料染色 特性： 1、直接染料是一类能在中性染浴中，直接上染纤维素纤维的水溶性染料。 2、直接染料色谱齐全，应用方便、价格低廉、耐洗牢度不好，日晒牢度欠佳。常需要采用固色剂处理。
性能和方法： 1、染色性能： 1.1 直接染料都溶于水,溶解度随温度的升高而显著增大。 1.2 直接染料染色中经常使用的促染剂为食盐和元明粉。选用元明粉作促染剂能得到较鲜艳的色泽。 1.3 直接染料不耐硬水，必须采用软水染色。 2、染色方法 2.1 一般在普通绳状染色机上进行，染色浴比为1:15-30浅色的浴比要比深色的大些。 2.2 染色温度一般采用近沸点染色,以获得良好的移染性，（所谓移染是指染料从纤维上浓度高地方向浓度低的地方扩散）以及良好的色光和牢度。染色一般由常温开始（深色的可由60℃-80℃开始）。
3、直接染料的固色处理 1、利用阳离子固色剂，以固色剂Y 和固色剂M处理，来提高其牢度。棉针织物活性染料染色 二、棉织物活性染料染色 特性： 1、活性染料能溶于水，分子结构中含有活性基因，在一定条件下，能与纤维素纤维上的羟基，发生共价键结合。
2、活性染料具有色泽鲜艳，湿处理牢度和摩擦牢度较好，匀染性好，色谱较齐，应用方便，耐晒牢度较好。 影响活性染料染色的主要因素： 1、亲和力的影响 1.1 在使用亲和力很大的染料进行染色时,具有比较高的上染百分率,有利于提高染料的利用率,但必须加强洗涤,否则会影响染色物的水洗和摩擦牢度. 2、浴比的影响 2.1 活性染料染色时，在不影响匀染的条件下，应尽量减少浴比，这一方面提高了固色率，同时也减少活性染料在染浴中的水解。 3、温度的影响 3.1 K型活性染料，就有必要在较高温度下染色。 X型活性染料，随着温度的升高，可促进染料的水解，则不能在高温
染料化学实验 实验一 合成酸性橙Ⅱ 用途：羊毛、蚕丝、皮革等的染色。 一、 反应 1、重氮化反应 NH 2SO 3Na + 2HCl + NaNO 2SO 3- N=N +Cl - + 2NaCl + 2H 2O 10℃ 2、乙萘酚的溶解 -OH + NaOH -ONa + H 2O 3、偶合反应 SO 3- N=N +Cl --ONa NaO 3S-N N OH ++ HCl 二、 主要原料 1、对氨基苯磺酸 8.7克 2、30%HCl （d=1.15） 18.3克 3、NaNO 2 3.5克 4、30%NaOH （d=1.33） 7.4克 5、乙萘酚 7.3克 6、食盐 约7.5克 7、碳酸钠 2.7克 8、尿素
三、实验方法 1、重氮化 ⑴在150ml烧杯中，加入55ml水，8.7克对氨基苯磺酸，2.7克碳酸钠，加热使其全部溶解。冷却后，再加入溶于8ml水的3.5克NaNO2的溶液，搅拌，备用。（用手搅即可） ⑵在250ml烧杯中，加入40ml水，再加入16ml 30%HCl搅匀，冰浴冷却，控制温度在10℃~15℃。将上述混合液于10~15分钟内均匀加入。加完后保持此温度，继续搅拌30分钟，得重氮盐白色悬浮液。 用刚果红试纸检测呈兰色，显示悬浮液保持酸性。加入少量尿素破坏过量的亚硝酸。 2、偶合 在400ml烧杯中，加入60ml水，7.3克乙萘酚，在搅拌下加入6ml 30%NaOH，升温到80℃，使其全部溶解。然后把此溶液倒入已经备有冰浴冷却，电动搅拌的500ml搪瓷烧杯中，使其冷却至8℃，加盐2克，快速加入重氮盐全部量的1/2，此时pH为8~10，再加盐3克，然后将剩余的1/2重氮盐控制在10分钟内均匀加完，并随时用液碱调pH≥8。加完重氮盐，继续搅拌30分钟，再加盐2.5克，并用HCl调染液pH= 7。继续搅拌约30分钟，直至重氮盐消失时为偶合终点。（用H酸作渗圈实验）。 偶合完成后染料应全部析出，用水抽过滤，得橙红色滤并，自然干燥，作实验三染色之用。
染料的种类 1、酸性染料，多适用于蛋白质纤维与尼龙纤维及真丝等。其特征是色泽鲜艳，但水洗牢度较差，干洗牢度优异，在天然死染色中使用比较广泛。 2、阳离子染料（碱性燃料），适用于腈纶、涤纶、锦纶与纤维素及蛋白质纤维。其特点是色泽鲜艳，很适合人造纤维，但用于天然纤维素与蛋白质织品的水洗与耐光色牢度很差。 3、直接染料，适合于纤维素纤维织品，水洗牢度比较差，耐光牢度不一，但经过改性的直接染料其水洗色牢度会得到很好的改善。 4、分散染料，适合于粘胶、腈纶、锦纶、涤纶等，水洗牢度不一，涤纶较好，粘胶较差。 5、偶氮燃料（纳夫妥染料），适合于纤维素织品，色泽鲜艳，较适合于艳丽的色泽。 6、活性染料，大多用于纤维素纤维织品，较少用于蛋白质。特点是色泽鲜艳、耐光，水洗、耐摩擦牢度较好。 7、硫化染料，适合于纤维素纤维织品，色泽灰暗，主要有藏青、黑色和棕色，耐光、耐水洗牢度极好，耐氯漂牢度差，长期存放织物会破坏纤维。 8、还原染料，适合纤维素纤维织品，耐光、水洗牢度很好，并且耐氯漂和其它氧化漂白。 9、涂料，适合于所有纤维，它不是一种染料，而是通过树脂机械的
附着纤维，深色织物会变硬，但套色很准确，大部分耐光牢度好，水洗牢度良好，尤其是中、浅色。 染色的类型 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
活性染料浸染染棉实验 4 1、掌握了解活性染料浸染染棉工艺并能完整的操作 2、拼色的色光 重点：一浴二步法浸染工艺 难点：一浴二步法浸染工艺 操作
活性染料浸染染棉工艺 一、化料 二、计算 三、一浴二步法工艺：（一）工艺流程 （二）工艺处方 （三）工艺条件 （四）工艺操作 实验报告
第一、二、三、四课时 一、实验的准备 １、染料：活性红 活性黄 活性兰 ２、塔色样卡 总浓度为1% 二、实验工艺 （一）工艺流程 织物准备→染色→固色→水洗→皂洗→水洗→烘干 （二）工艺处方 活性染料 X %（1%） Na 2SO 4 15-50 g/l Na 2CO 3 8-20 g/l （三）工艺条件 织物：2克 浴比：1：40 染色温度：60 ℃（烧杯内） 染色时间: 30 min 固色温度：60℃(烧杯内) 固色时间：30min 三、计算 １、移液管移取的染液量： 染液量＝织物重（g ）*染料用量（%）*1000/母液浓度（g/l ）
例：染料用量1%，母液浓度2g/l ，织物重2g 2*1%*1000/2＝10ml 同理可得： 0.05%――――0.5ml 0.4%---------4ml （依次类推） ２、助剂量 求体积：浴比＝1：40＝2：V V ＝80ml ＝0.08L Na 2SO 4 15-50 g/l 称取：15*0.08＝1.2g ；50*0.08＝4g Na 2CO 3 8-20 g/l 称取：8*0.08＝0.64g ；20*0.08＝1.6g 染料用量<0.05%，用助剂10 g/l 助剂化料浓度为10%（100 g/l ）分别吸取： Na 2SO 4 12-40ml Na 2CO 3 6.4-16ml 四、染料,助剂的用量参考 五、皂煮 肥皂 2 g/l
第36卷第5期 2019年5月印染助剂TEXTILE AUXILIARIES Vol.36 No.5May2019 天黙梁制栾邑方诘 单国华叫赵涛-贾丽霞2,肖远淑，，刘慧敏2,柳疆梅2,张曼宁2 (1.东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620; 2.新疆大学纺织与服装学院，新疆乌鲁木齐830046)摘 要：介绍了近几年天然染料染色方法的研究逬展，指出今后天然染料染色的重要研究方向为媒染染色法和改性织物表 面染色法。媒染染色法研究体现在金属媒染剂复配以及新型天然媒染剂开发方面;改性织物表面染色法主要通过等离子体处理、天 然大分子整理、伽马射线照射、紫外线照射使织物表面改性而达到好的染色效果。 关键词：天然染料；染色；天然媒染剂；织物麦面改性 中图分类号：TS193.2； TS193.6 文献标志码：A 文章编号：1004-0439(2019)05-0007-05 Development of dyeing using natural dyes SHAN Guohua 1,2, ZHAO Tao 1, JIA Lixia 2, XIAO Yuanshu 2, LIU Huimin 2, LIU Jiangmei 2, ZHANG Manning (1. College of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. College of Textile and Clothing, Xinjiang University, Urumqi 830046, China) Abstract ： The research progress of dyeing methods with natural dyes in recent years was introduced. It was pointed out that the future development direction of natural dyeing was mordant dyeing and modified fab -ric surface dyeing. The research of mordant dyeing mainly focused on the compounding of metal mordants and the development of new natural mordants. The surface dyeing of modified fabrics was mainly achieved by plasma treatment, natural macromolecule finishing, gamma ray irradiation and ultraviolet ray irradiation, which achieved good dyeing effect. Key words ： natural dyes; dyeing; natural mordant; fabric surface modification 天然染料在我国有着悠久的应用历史，1856年 合成染料出现，因色谱齐全、色泽鲜艳、染色牢度好、 价格低廉等优点逐渐取代了天然染料。然而，合成染 料会造成环境污染,某些合成染料还具有致癌性。在 日益严峻的环境和健康问题面前，天然染料又逐渐 被人们重视。天然染料具有生态相容性好、低毒、可 再生、功能特殊、来源广泛等优点，在纺织品染色和 功能整理中有着广泛的应用前景'-'OJ o 在天然染料染色过程中，由于染料和纤维间直 接性低，直接染色上染率低，染色牢度差，一般采用 媒染法进行染色，通过在纤维、天然染料和媒染剂间 形成稳定的配合物改善染色牢度。但媒染法需要使 用重金属媒染剂，比如铭盐，重金属会对人体和环境 产生危害。随着人们对天然染料研究的不断深入，天 然染料染色除了传统的媒染方法外，还出现了一些 新的染色方法，比如超声波微波助染法、改性染色法 等。本研究主要介绍了各种染色方法在天然染料染 色中的应用研究现状，期望为天然染料在纺织工业 中的推广应用提供帮助’1媒染染色法天然染料染色方法应用较多的是媒染法，当前 收稿日期：2018-04-10 基金项目：国家自然科学基金项目(21562040);国家科技部重大专项子课题(2016YFC0400504);大学生创新训练计划项g (XJU-SRT-17008 ) 作者简介：单国华(1980—),男.陕西淳化人.讲師.东华大学在读博士 .主要研究领域:清洁染色与功能纺织品