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。