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第七章 纺织品染整
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本节重点
> 染料及其染色基本理论 ;
> 直接染料、活性染料、还原染料染色 ;
> 酸性染料、分散染料、阳离子染料染色。
第一节、纺织品染色
什么是染色
是把纤维材料染上颜色的加工过程。即借助染料与纤维发生物
理或化学结合，或者用化学方法在纤维上生成颜料而使整个纺织 品成为有色物体。
要求：
① 染色产品的色泽均匀；
② 染色产品具有良好的染色牢度。
1. 概述
1.1 染料和颜料概述
1.1.1 什么是染料
能够通过介质与染着物以某种方式结合在一起，从而使染着物带
上颜色，并具有一定染色牢度的化学物质。
> 有颜色；
> 能溶于水或分散在水中；
一般都是有色的有机化合物，大都能溶于水，或通过一定化学试剂
处理，转变成可溶于水的物质。
> 能上染纤维；
染料必须对纤维有亲和力。
注意：不同类型的染料对不同种类的纤维有不同的亲和力，某类染料
对某一种或几种纤维有较大的亲和力，而对其他种类的纤维却只有较 小或无亲和力，因此应用染料时，要针对具体的纤维进行染料类别的 选择。
> 具有一定的染色牢度。
染料应具备的条件:
1.1.2 颜料
也是一种有色物质，不溶于水，对纤维没有亲和力，不能直接上
染纤维，但能依靠粘着剂的作用，机械地附着在纤维材料表面。
染料与颜料的异同点：
共同点：
（1）具有深浓的颜色和较高的化学稳定性；
（2）能以方便的方法，使被染物体着色；
（3）具有使用要求的染色牢度。
（1）颜料（涂料）不溶于水；
（2）对纤维没有亲和力；
（3）可以是有机物，也有无机物；
（4）依靠粘合剂粘到织物上；
（5）在油漆、油墨、橡胶行业也有广泛应用。
颜料与染料的主要区别：
不同纤维所用染料不同，按照来源分为天然染料和合成染料。
v天然染料：
多数需要媒染，过程复杂、牢度差、色谱范围有限，鲜艳度差。
但是环保绿色。
v合成染料：
价格便宜，色谱全，染色方便。
1.1.3 染料分类
（1）化学分类法
根据染料的分子结构类型（共同的特性基团）与制造方法来分。
适用于对染料分子结构和染料合成的研究。
如：偶氮染料、蒽醌染料、靛料染料、硫化染料、甲川染料、三芳甲
烷染料、杂环染料、酞菁染料等。
主要有两种分类法：化学分类法和应用分类法。
（2）应用分类法
根据染料的应用性质、使用对象、应用方法来分类。
适用于对染料应用性能的研究。
染色工艺是按应用分类来讲的。
这类染料因不需依赖其他药剂而可以直接染着于棉、麻、丝、
毛等各种纤维上而得名。
②活性染料
又称反应性染料。它的分子结构中含有一个或一个以上的活性
基因，在适当条件下，能够与纤维发生化学反应，形成共价键结 合。
③ 还原染料
这类染料不溶于水，在强碱溶液中借助还原剂还原溶解进行染色，
染后氧化重新转变成不溶性的染料而牢固地固着在纤维上。
④ 硫化染料
这类染料大部分不溶于水和有机溶剂，但能溶解在硫化碱溶液中，
溶解后可以直接染着纤维。但也因染液碱性太强，不适宜于染蛋白质
纤维。
例如：
①直接染料
⑤ 硫化还原染料
硫化还原染料的化学结构和制造方法与一般硫化染料相同，而
它的染色牢度和染色性能介于硫化和还原染料之间，所以称为硫 化还原染料。
⑥ 分散染料
这类染料在水中溶解度很低，颗粒很细，在染液中呈分散体，
属于非离子型染料，主要用于涤纶的染色，其染色牢度较高。
⑦ 酸性染料
这类染料具有水溶性，大都含有磺酸基、羧基等水溶性基因。
可在酸性、弱酸性或中性介质中直接上染蛋白质纤维。
⑧ 碱性及阳离子染料
碱性染料早期称盐基染料，是最早合成的一类染料，因其在水
中溶解后带阳电荷，故又称阳离子染料。
目前世界各国生产的各类染料已有七千多种，常用的也有两千
多种。由于染料的结构、类型、性质不同，必须根据染色产品的要 求对染料选行选择，以确定相应的染色工艺条件。
合成染料应用类别及其应用对象
染料类别 适 用 对 象 棉 麻 丝 毛 锦 涤
腈
直接染料 ★ ★ ☆ ☆ ☆
活性染料 ★ ★ ☆ ☆ ☆
不溶性偶氮染料 ★ ★
还原染料 ★ ★ ☆
可溶性还原染料 ★ ★
硫化染料 ★ ★
酸性染料 ★ ★ ★
酸性媒染染料酸性含媒染料 ★ ★ ★
分散染料 ☆ ★
阳离子染料
★
我国对染料的命名统一使用三段命名法，染料名称分为三个部
分，即冠称、色称和尾注。
（1）冠称
表示染料的应用类别。
即根据其应用方法或性质分类的名称，如分散、还原、活性、直接
等。
1.1.4 染料命名
（2）色称
表示用这种染料染色后织物所能得的颜色的名称，一般有下面四种
方法表示。
> 采用物理上通用名称，如红、绿、蓝等。并可采用形容词“嫩、艳、 深 ”等来修饰色泽。如：嫩黄、艳蓝、深绿等。
> 用植物名称，如桔黄、桃红、草绿、玫瑰等。
> 用自然界现象表示，如天蓝、金黄等。
> 用动物名称表示，如鼠灰、鹅黄等。
（3）尾注
用一定的数字、符号来表示染料的色光、牢度及其它性质等。
例如：
B-表示带蓝光或青光； G-表示带黄光或绿光； R-表示带红光； Y-
表示带黄光；O-表示橙光； V-表示带紫光等。
有时可用两个或多个字母表明色光的强弱或性能差异的程度，例如：
BB 、BBB（可以写成2B或3B），其中2B较B的色光稍蓝，3B又比2B 稍蓝，依次类推。
注意： 由于各染料厂的标准不同，即使两个厂的同一类别，同一颜
色，甚至是同一化学结构的染料，其色光符号也往往很难比较。
尾注中还常表示染料的力份。如：100% 、200%等。
染料的力份（又称强度）：
是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，通常把标准染料的力份定为
100%；而将每批产品与它相比较而言，用百分数来表示。即同种染料， 在相同条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。则50%的力份是 标准染料的一半浓，200%就比标准染料浓一倍。
值得注意的是，100% ，200%等并不是表示纯染料的实际百分含量，它
们不是一个绝对值，而是一个相对值。
举例如下：
还原蓝RSN:还原为冠称，表示染料的应用类别；
蓝为色称，表示染料的颜色；
RSN为词尾，
R表示染料的色光为红光，
S表示标准浓度，N表示标准染法。
1.1.5天然染料
从动物、植物、矿物中提取的。大多数是从植物中提取的，属于植
物染料。
天然植物染料一般无毒、无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较
好的生物可降解性和环境相容性，而且资源丰富，一些天然的植物 染料来自药用植物，它本身也有一定的保健功效。
但是用天然植物染料染色，也存在不少问题，主要以下三点：
①天然植物染料含量低，提取时需消耗的植物数量大，不利于
环境保护，提取后的植物三废治理也是一个问题，而且成本也高。 ②天然植物染料除少数外，大多数的染色牢度较差，即使使用 媒染剂牢度仍然不理想。而且不少天然植物染料在洗涤和使用过 程中会变色泛旧或色光变灰。特别是拼色时，由于不同植物染料 的牢度差异较大，变色更为明显。
③植物染料染色大多数都要应用媒染剂来提高色牢度和固色率，许
多媒染剂是有害的，会造成较严重的污染。
另外，并不是来自天然植物的染料都是无毒的， 目前对它们的毒性
系统研究不多，因此有必要对它们的毒性进行评定。
1.2 光、色、拼色和电子计算机配色
（1）光和色
光：一种电磁波。可见光波范围在380-780nm。
色：是光作用于人眼所引起的一种视觉反映。
染料具有颜色是对可见光选择性吸收的结果，人们看到物体的颜色
是其反射色。
l黑色：物体完全吸收可见光。
l 白色：物体完全反射可见光。
l无色：可见光全部透过。
l灰色：可见光均匀部分吸收。
用两种或两种以上的染料拼得所需的色调。
原色 品红 黄 青 品红 黄
二次色 红 绿 蓝 红
三次色 黄灰 蓝灰 红灰
（3）电脑测配色（三刺激值匹配）
配色速度快、试染次数少，提供处方多，经济效益高等。
（2）拼色（配色）
（1）染料在染浴中的溶液性质
①水溶性染料：直接、酸性、活性染料等，含有磺酸基、羧基，季铵盐等
水溶性基团。
DM ─一 D- + M+ 或 DM ─— D+ + M-
聚集 单分子 离子
染液中聚集体、离子、分子存在动态平衡。
染料聚集的影响因素：分子结构、温度、电解质、染料浓度
②难溶性染料：分散、还原染料 。
微溶的单分子染料 染料晶体
胶束之中的染料
三种状态之间保持动态平衡关系。
分散稳定性与颗粒大小、温度、电解质、分散剂性能等有关。
（2）染料的上染过程
分为三个基本阶段
①吸附: 当纤维投入染浴以后，染料先到达扩散边界层，然后渐渐地
由溶液转移到纤维表面，这个过程称为吸附。
②扩散: 吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散，直到纤维各部分的
染料浓度趋向一致。
③固着:染料固着在纤维内部。
边界层
4— 向纤维内部扩散
3—在纤维表面吸附
1
1—染料在染浴中的流动
2
2—通过扩散边界层
染料对纤维的上染过程示意图
流动的染浴
3
4
染料的吸附是一个可逆过程，和解吸同时进行。
染色初期，吸附快（多），解吸少。
中期，染液浓度逐渐降低，纤维上染料渐多，吸附速率减慢，解吸加快。
最终，吸附速率和解吸速率相等，达到吸附平衡。
> 染料的吸附
直接性—染料能从染液中向纤维表面转移的特性。是亲和力的定性表示，
一般用上染百分率表示。
吸附、解吸受温度、pH值、电解质和助剂等影响。
库仑力— 取 决于染 料和纤维的带电性 质，如蛋白质纤维、 腈纶等。
氢键— 氢原子与电负性较强的氧、 氮原子之间形成的特殊分子间力。
范德华力— 取决于分子 结构、形态、 接触面积 、 距离等。
染料对纤维的直接性来源分子间引力：主要是范
德华力、氢键、库仑力。
> 染料向纤维内的扩散
扩散速率比吸附速率慢的多，是决定染色速度的关键性阶段。
影响扩散速率（扩散系数）的因素：
ü 染料结构； 纤维结构；
ü 染料直接性（或亲和力）；
ü 染色温度；
ü 纤维溶胀剂。
>染料在纤维上的固着
染料固着过程较快，或与上染过程同时进行。
是对染色牢度影响最大的一个阶段。
主要通过范德华力、氢键、离子键及共价键等方式结合。不同纤维与
染料结合力，在染色中所起的作用不同。
举例：新买牛仔裤用盐水泡可减弱褪色现象。
1.4 染色方法和常用染色设备
（1）染色方法分类
按纺织品形态不同
ü 织物染色：应用最多。
ü 纱线染色：色织物，针织物。
ü 浸染：染品浸入染液中，织物与染液相互接触一定时间，完成染
色过程。
特点：间歇式生产，劳动强度大。适用于散纤维，纱线，小批量
织物，丝绸织物，毛织物等。另外，浴比大。
ü 轧染：是先把织物浸渍染液，然后使织物通过轧辊的压力，把染
液均匀轧入织物内部，再经过汽蒸或热熔等处理的染色方法。
特点：连续式生产，劳动效率高，劳动强度低，它适用于大批量
织物的染色。
按加工方式不同
在染色过程中，要提高劳动生产率，获得匀透坚牢的色泽而不损
伤纤维的纺织品，首先应有先进的加工方法。要根据不同的产品、不同 的染料，合理选择和制订染色工艺过程，所用染色设备必须符合工艺要 求。
染色设备直接影响染料的上染速度、匀染性、染料的利用率、染色
操作、劳动强度、生产效率、能耗、染色成本及加工质量。
染色设备对染色工艺及染色产品的适应性是评价染色设备好坏的重
要标准。
（2）常用染色设备
染色设备的种类很多
> 按照机械运转性质
可分为间歇式染色机和连续式染色机；
> 按照染色方法
可分为浸染机、卷染机、轧染机等；
> 按被染物状态
可分为散纤维染色机、机纱线染色、织物染色机。
合理选用染色机械设备对改善产品质量、降低生产成本、提高
生产效率有着重要作用。
散纤维染色机
筒子纱染色机
织物染色机
2.1 直接染料及其染色
所谓直接染料是指对纤维无需媒染剂而直接上染的一类
染料。染料对纤维直接上染的性能就称为直接性。
2. 纺织品染色
> 以双偶氮和三偶氮结构为主；
> 有较大的共轭体系；
> 分子呈狭长扁平线性的带状，有较好的芳环共平面性；
> 分子结构中含有磺酸基、羧酸基等水溶性基团，水溶性较好。
2.1.1 直接染料的结构特点
> 色谱齐全；
> 水溶性好，直接性好，无需媒染剂，应用方便；
> 成本低廉，用途广；
> 易沾色，鲜艳度较差；
> 不耐硬水，在硬水中易产生沉淀，使染色物产生色斑；
> 一般耐洗牢度较差，需经固色处理。
2.1.2 直接染料的应用特点
2.1.3 直接染料的分类
> 匀染性直接染料；
分子小，移染性好，但耐水洗牢度较差。
> 盐效应直接染料；
分子结构复杂，上染慢，需加盐促染。
> 温度效应直接染料。
分子结构复杂，上染慢，需升温促染。
匀染性直接染料
盐效应直接染料
温度效应直接染料
2.1.4 直接染料的染色
染色性能：结构带苯环，具共平面性，与纤维分子接触面大，作用点多。
因而直接性高。染色用软水，因为染料有不耐硬水基团。
染色方法：（染棉举例） 工艺：
配方：染料 2~10g/L
纯碱 1g/L （软化水、溶解）
20g/L （促染）
4g/L
1:20
配染液
主要染色方法：浸染； 中、浅色轧染。
食盐
润湿剂
浴比
水洗、
固色
90～95℃
50～60℃
染色
（1）金属盐后处理：生成不溶性盐。
如铜盐(如CuSO4)。
（2）阳离子固色剂处理：高分子带正电荷。
与染料形成不溶性缔合物。
如固色剂Y 、固色剂M 、无醛固色剂
直接染料固色处理:
直接染料：可染纤维素、蛋白质纤维、锦纶等。
直接染料水溶性较强，在纤维上仅靠分子间力固着，水洗时易溶出，为
此，需进行固色处理。
接 料 色 法
直 染 固 方
2.2.1 活性染料概述
v 活性染料是一类分子结构中带有活性基团的水溶性染料，亦称反应 性染料。
v 其分子结构中除水溶性基团和染料母体外，还由桥基连接了某种活 性基团，染色时通过活性基团与纤维反应形成共价键结合而上染纤 维。
v 活性染料是目前产量最大，用途最广的一类染料。
2.2 活性染料及其染色
> 活性染料的化学通式可表示为：S—D—B—Re
> S——水溶性基团，一般为磺酸基（-SO3Na）；
> D——染料颜色母体，可为偶氮类、蒽醌类或其它结构；
> B——连接活性基与染料母体的桥基，多为-NH- 、-NHCO- 、-SO2- 等隔离基团；
> Re——活性基团或称反应性基团，它决定了活性染料的反应类别。
2.2.2 活性染料的结构特点
v 活性染料色谱齐全，色泽鲜艳，价格较低，湿牢度较好，染色方便， 扩散性和匀染性优良。
v 活性染料对纤维素纤维有亲和力，主要用于棉、粘胶纤维等的染色， 也可对羊毛、蚕丝、锦纶等进行染色，在实际生产中广泛应用于纤 维素纤维与蛋白质纤维的染色和印花。
v 活性染料的染色方法有浸染和轧染，染色过程一般分为三个阶段， 即 。
2.2.3 活性染料的应用特点
活性染料特点：
1）活性染料分子小，直接性低，为促染用盐量大。低盐染色活性染料 是发展方向。
2）活性染料在固色阶段活性基与纤维反应而固着。
根据应用分类：棉用、丝用、毛用、锦纶用活性染料。
卤代嘧啶型
乙烯砜型
双活性基型
F型 KN型 M型 KE型 KP型
2.2.4 活性染料的分类
性基结 构分类
X型 K型
R型
均三嗪型
根据活
乙烯砜型：
D-SO2CH2CH2SO3Na OH D-SO2CH=CH2
-
D-SO2CH2CH2-O-纤维素
D-SO2CH2CH2-OH
二氯均三嗪型：
染色反应
Cell-OH
H-OH
OH-
与纤维反应过程。反应在碱性才进行，调pH至碱性。
碱剂有烧碱、磷酸钠、纯碱、小苏打（NaHCO3 ）。 pH值高，固色、水解速率都快，pH值低，都慢。固 色时pH 、温度、时间确定依据染料活性。
固色率---与纤维结合染料量占染液中总染料量之比。
活性染料染色过程:
上 染 过 程 ： 在吸附、扩散过程中， 由于分子小，溶解性
吸附、扩散： 好，对纤维亲和力低，加大量盐促染。盐太
多，染料会聚沉，污水负担重。
提高固色率方法：
浸染时，先中性
染，再加碱剂。
固色：
染色方法：
1）浸染 直接性高活性染料
一浴一步法---药剂全加人，简便。利用率低 一浴二步法--- 中性浴先染再加碱。小批量
二浴法--- 中性浴染色，另一碱性浴固色
2）其它 卷染、轧染、冷轧堆
染色 过程： （ 一浴轧染）
浸轧染液 一 烘干 一 汽蒸固色一 水洗皂洗水洗一 烘 干
100~102℃
活性染色
皂洗：固色率达不到百分百，皂洗除浮色，即水解反应、 未与纤维结合的染料。
或焙烘固色~160 ℃ 热风，3分钟
染色例子
处方(X型）： 活性艳红X-B 食盐 磷酸三钠 温度 pH值 浴比
0.2%
20g/L
3g/L
30~40℃
9~9.5
1:30
加磷酸钠
染色(15min)
水洗
皂煮
洗、烘
净洗剂 温度 时间 浴比
0.5~1g/L
90~95℃
10min.
1:30
溶盐
水30~40℃ (15min)
操作（ 一浴二步法）：
溶染料 → 染色
2.3.1 还原染料概述
v 还原染料是分子结构中上含有两个及以上的羰基，可由还原剂 （保险粉）还原为隐色体而上染纤维，经氧化发色而固着的一 类染料。
v 还原染料用于纤维素纤维的染色和印花，其各项牢度极佳。还 原染料的生产水平，一度成为衡量各国化学工业发展水平的标 志。
2.3 还原染料及其染色
v 还原染料的色泽鲜艳，色谱较齐全，各种牢度一般都比较高，尤 其是耐日晒、耐洗色牢度为其它染料所不及；
v 以蓝、紫、绿、棕、橄榄、灰诸色见长，黄、橙色次之，红色品 种较少，缺乏浓艳的大红色；
v 还原染料合成方法较复杂，流程长，价格较昂贵；
v 还原染料主要结构为蒽醌型和靛型结构。
O O I [H] [O] OH 1 OH II OH- H+ O 1 O- III
I------染料本体（ Vat Dyes ）
II------染料隐色酸（ Vat Acid ）
III------染料隐色体（ Vat Ion ）
2.3.2 还原染料及其应用特点
还原染料 隐色酸 隐色体
>蒽醌类还原染料 蓝蒽酮即还原蓝RSN ：
2.3.3 还原染料的主要结构类型
> 靛系染料
靛蓝染料：
1）还原溶解：
还原染料靛类、蒽醌结构上羰基 C=O ，能被强还原剂还原。还原 后结构为酸性基、在碱性水中无色或浅色：还原后中性结构为隐色酸， 可溶盐（钠盐）称染料隐色体。
强还原剂---保险粉，Na2S2O4。
还原条件---强碱溶液，NaOH。
2.3.4 还原染料染色流程
保险粉 ：易分解 ；阴凉处 保存； 染色用量超过理论值；
烧碱用量：也远超过理论用量。
还原溶解 →隐色体上染 → 隐色体氧化 一→ 皂洗处理 ---
特点：上染速率快(特别是初染速率高) ，移染扩散性差。因此染色时 的匀透性很差，易产生环染（即白芯）现象。
原因：直接性好，有大量电解质；染浴温度低，扩散速率慢是造成
还原染料隐色体匀染、透染性差的主要原因。
染液用缓染剂 ：平平加或牛皮胶 ，与染料隐色体生成不稳定的聚集
体 ，保护胶体 。
2）隐色体上染
隐色体阴离子，与其它染料上染纤维一样，先吸附后扩散。可加盐促
染，但低温能达高的上染百分率，初染快，需促进移染。
3）隐色体的氧化
隐色体吸附在纤维上，遇空气氧化形成还原染料不溶性本体，该步处
理称水洗透风。
难氧化时借助氧化剂，如过硼酸钠、双氧水或红矾与醋酸等。
4）后处理
v 水洗、皂煮。除去纤维表面所沾浮色，稳定内部颗粒结构。
v 皂煮作用：可改变染料在纤维内的聚集状态，无定形→ 晶形；分子顺 式 →反式
染色举例（棉纱编织衣）：
处方：还原艳绿FFB 0.2% 太古油 0.2% 烧碱(30%) 4ml/L 保险粉(85%) 2.5g/L 浴比 1:30
甲法：碱多，盐无，55℃ , 易聚扩散慢者
乙法：碱中，盐有，45℃ , 不易聚扩散较快者
丙法：碱少，盐多，20℃ , 不聚扩散快者
全浴法：染液中还原，
干缸法：浓缩还原（预还原），还原速率慢 的染料
操作（全浴法）：
水60℃ —一 加染剂还原 入衣30min. 洗、脱水
透风 皂煮 洗涤、干燥
1）隐色体染色法
浸染
（卷染）
2.3.5 还原染料染色方法
2）悬浮体轧染法
---染料颗粒轧后分布在布上。
浸轧染液 → （烘干） → 浸轧还原液 → 汽蒸 → 水洗 → 氧化 → 水
洗 → （烘干） → 皂洗 → 水洗 → 烘干
2.4.1 可溶性还原染料概述
------ 隐色体的硫酸酯钠盐或钾盐，即成可溶性还原染料。
又名暂溶性还原染料或印地素染料。
---溶靛素和溶蒽素两种。
溶于水，对纤维有亲和性。对碱和还原剂稳定。在酸性条件下，酯
水解，遇氧化剂反应，被氧化为染料分子显色，避光保存，可酸性上染，
2.4 可溶性还原染料及其染色
因此可染羊毛、丝。价贵。
显色条件：硫酸 ＋ 亚硝酸钠。
染色时因染料直接性低，用盐促染，染浅、中色。
工艺：浸染、轧染
2.4.2 可溶性还原染料染色特点
→ 水洗 → 皂洗 → 水洗 → 烘干
溶解度 ：水溶性基团比例
直接性 ：低，电解质促染 （染液）
稳定性 ：酸水解，对氧化剂不稳定
浸轧染液 → （烘干） → 显色 → 透风 → 水洗 → 中和
亚硝酸钠显色、轧染法：
溶靛素 艳桃红 IR
2.5.1 硫化染料概述
不溶于水，能溶于硫化钠溶液成隐色体，上染、氧化复原固着，结构中
含多硫键，结构复杂难定的杂稠环分子化合物。
优点：成本低，耐洗牢度高。
缺点：只染深色，缺红、紫色， 色不艳，耐氯漂差，纤维脆损现象。
2.5 硫化染料及其染色
染色原理似还原染料, 但用Na2S还原。
2.5.2 硫化染料及其结构特点 硫化染料的基本特征可概括为：
v 以多硫基为染色官能团，经硫化碱作用生成隐色体而上染纤维；
v 制备简单，价格低廉，染色牢度尚佳，湿处理牢度好，耐摩擦牢度中 等，耐氯漂差；
v 以深浓色为主，红色谱不艳亮；
v 黑色品种的染色织物存放过久，易于产生酸性脆损；
v 硫化染料含有多硫键、S杂环、大分子等结构。
结构通式：R-S-S-R
2.5.3 硫化染料染色原理
硫化钠用量适当：少，还原不全；过，脆化织物。
染料的100~200%。
硫化染料虽然容易还原，还原速率很慢，需要
较长还原时间；但不会过度还原，所以可用高温沸 煮来提高还原速率。
硫化染料的染色原理：
Na2S + H2O NaHS + NaOH
2NaHS + 3H2O —一 Na2S2O3 + 8[H]
R-S-S-R ’ +2[H] —→ R-SNa + NaS-R’
还原剂： Na2S。
还原降解成隐色体，
氧化又连接。
染色过程与还原染料
染色过程相似。
2.5.4 硫化染料染色 染色方法：浸染、轧染
染料由于含低价硫元素，染后存放会被氧
化成硫酸，脆损纤维，故用碱性物防脆处 理。尿素等。
温度：大多数可接近沸点
浴比 ：小的浴比
时间 ：一般为25～40分钟
氧化：空气，氧化剂处理
流程：准备隐色体染液 一→ 染色一水洗 一氧化
一水洗 一皂洗 一水洗 一 防脆、固色一烘干
2.6 酸性染料及其染色
2.6.1 酸性染料概述
凡含有酸性基团，能在酸性、弱酸性或中性染浴中上染蛋白质纤维和聚
酰胺纤维的染料。
v酸性基团大多数为磺酸基，少数为羧基，易溶于水，在水中电离 成为染料阴离子；
v染料分子结构比较简单，多数为单偶氮类染料，少数为双偶氮类 染料，分子中缺乏较长的共轭双键系统，分子芳环共平面性或线型 特征不强，因此对纤维素纤维缺乏亲和力。
2.6.2 酸性染料的结构特点
应用特点
v色谱齐全
v色泽鲜艳
v湿牢度和日晒牢度随品种不同而有很大差异。其中结构较简单， 含磺酸基较多的湿牢度就较差。
应用对象
主要用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色和印花，也
可用于皮革、墨水、造纸和化妆品的着色及食用色素。
2.6.3 酸性染料的应用特点
强酸性染料：分子小，匀染性好， pH2～4染色，
加盐缓染，有染色饱和值。
盐促染。
染
力
：
性
间
料
酸
子
染
浴
分
性
中
小
还
弱
2.6.4 酸性染料的分类
酸性
染料
染色性能 强酸性染料 弱酸性染料
中性染料
湿处理牢度 较差 较好
好
染液pH值 2~4 4~6
6~7
调pH用酸 硫酸或甲酸 醋酸
硫酸铵或醋酸铵
匀染性 好 中
较差
染料溶解性 好(相对分子 质量小) 稍差(相对分子 质量较大)
差
(相对分子质量大)
与纤维结合形式 离子键 范德华力、氢键、 离子键
范德华力
氢键
不同类型酸性染料染色性能比较
2.7.1 阳离子染料概述
其结构有500多个，居染料之首。以有机碱基团为染色官能团，在水中
可电离成色素鎓离子，能与纤维结构中的负离子成盐键结合而上染的一 类染料，也称为碱性染料或盐基染料。
2.7 阳离子染料及其染色
2.7.2 阳离子染料及其染色特点
>水溶性好，水溶液中电离生成色素阳离子；
>色泽鲜艳，色谱齐全；
>染色牢度好；
>染色工艺简单，操作方便；
>主要染腈纶。
腈纶所含的酸性基团在水中电离，使纤维表面带有负电荷。阳离子染料
在水中溶解，电离出色素阳离子（鎓离子）。由于静电引力的作用，染 料被吸附在纤维表面。
腈纶分子结构示意式：
—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—
CN COOCH3 COOH（或SO3H）
第一单体（～85%） 第二单体（～10%） 第三单体（～5%）
2.7.3 阳离子染料染色基本原理
染色开始时: 高的负电位(强酸型的电位更负) ，染料色素阳离子很快被
腈纶表面所吸附, 纤维内部没有。
染浴中温度: 达到Tg后，分子链间的微隙增大增多，染料开始向纤维内
部扩散。
最终: 依靠与腈纶生成离子键结合而固着。
移染比较困难，温度对扩散速率的影响很大。
纤维—COOH + D+ —一 纤维—COOD + H+
纤维—SO3H + D+ —→ 纤维—SO3D + H+
第三单体酸性强弱和数量决定了腈纶染色饱和值、上染速率和pH值对
染色影响。
腈纶染色饱和值：腈纶在染色达平衡时，可接受最大染料量。饱和值
大，易染深色，主要由染座决定。
第三单体为弱酸，腈纶染色饱和值受pH值影响，pH值高：电离，饱和
值高。
腈纶染色饱和值 的测量 ：4 0 0 分子量孔雀绿为标准染料 ，1 0 0 ℃ ,
pH4.5,1:100浴比,4h ，95%上染百分率时，染料对纤维的质量百分数为 该腈纶染色饱和值------X%。
2.7.4 阳离子染料染腈纶
不同品种的腈纶中第三单体的种类和数量是不同的，因此它们的染色饱
和值也不相同。对染色饱和值低的腈纶，很难染得深浓色泽。
阳离子染料的染色饱和值：f = SF/SD
f---染料饱和系数；
SD---染料染色饱和值；
SF---腈纶染色饱和值。
f 对确定阳离子染料是常数。SD在分母，f小，上染量大。
主要用于染色时，染料用量确定：不超过该染料饱和值。或拼色时，
几种染料用量总和不超过纤维的染色饱和值。
[D1 ］f1+[D2 ］f2+[D3 ］f3+ ……≤Sf
在碱性条件下分子不稳定，会分解。弱酸中稳定，与分散染料相似，在
弱酸介质中染色， pH4~5。
腈纶的拼染现象
v 阳离子染料竞染性：拼色时由于染料对纤维亲和力和扩散性差异，竞 争染座，会导致色调随时间变化；
v 配伍性表示拼色染色时，各染料上染速率的一致程度；
v 可配伍: 色调在整个染色过程中始终保持不变 ；
v 用竞染性相似染料配色---称配伍值。配伍值5级制，1级上染最快。相 近值配色。
阳离子染料染腈纶，由于吸附快扩散慢，低温表面染色，高温上染快，
移染差。容易染色不匀，难延时修正。
为均匀染色，控制以下因素：
1）温度 >75℃染色，缓慢升温，在85~90 ℃保温染色一段时间，再升
温至沸染。
2）pH值 4~4.5 ，用HAc-NaAc控制。染深色，pH高些。
3） 电解质 硫酸钠、食盐有缓染作用，对配伍值（K值）3~5明显，对
K值1~1.5不明显缓染。
2.7.5 影响阳离子染料染色因素
2.8.1 分散染料概述
分散染料—— 除活性染料外，在染料中产量居第2位。
分子量较小且不溶于水，借助分散剂能分散于染浴中，靠载体携带、强
热扩散或热熔等作用进入合成纤维内部而上染的一类染料。
分散染料主要用于合成纤维的染色和印花。
分散染料上染合成纤维后，由分析电镜观察发现，它沉积在纤维结晶区
的微间隙区、低取向区和无定形区等区域。
2.8 分散染料及其染色
v 迄今为止，分散染料品种已十分齐全，按化学结构，分散染料分为 偶氮类、蒽醌类、杂环类共3个类别；应用上分为低温型、中温型、 高温型3个类别，染料数量约有400多只。
v 分散染料是非离子型染料，要用分散剂把它们分散在染液中制成染 料的分散液后才能染色。
v 目前，分散染料已成为用于涤纶染色的一类主要染料。
v 分散染料染涤纶的方法有 三种。
胶束中的染料
纤维上染料
130℃左右 的
温度下, 用分 散染料的悬浮 液进行染色 .
分散染料和纤维
作用: 范德华力、 氢键
2.8.2 分散染料染色方法
>高温高压染色法
染料单分子
染料颗粒
扩散速率影响因素：
1） 提高染色温度。温度高，染料分子
的动能大，或者说具有扩散活化能的染 料分子多；纤维无定形区内分子链段运 动较剧烈，微隙增大和形成的机会增加。
2）水对纤维的增塑膨化作用在温度高
时，也增加。
染色温度对染料上染的影响
1 - 140℃ 2 — 130℃ 3 — 115℃ 4 一
100℃ 5—85℃
高温高压卷染染色举例：
染液处方：
分散染料 x
分散剂NNO(或胰加漂T) 0—0 ．5g／L
冰醋酸 0 ．5mL／l
(或用磷酸二氢铵1～2 g／L ，调节pH 5～6)
分散染料染涤纶时的上染曲线示意图
染色时，始染温度不宜
太高，升温速率不宜太 快，否则易造成染色不 匀。
>热熔染色法
170~220 ℃无水染色。热熔处理仅1~2min ，染料瞬间入织物。
热熔染色工艺：
连续轧染机：浸轧 预烘 热熔 后处理
高 温 型 ：
200~220 ℃
中 温 型 ：
190~205 ℃
低 温 型 ：
180~195 ℃
染料
抗泳移剂
润湿剂
冰醋酸
带液率：40%
红外线非接
触式 + 烘筒
防泳移
纯涤纶连续化加工，大批量生产。手感、鲜艳度差。
冷风、
皂洗
>载体染色法
染色例子（涤腈，染涤）： 处方（咖啡色） 分散黄M-5R 分散红3B (150%) 分散蓝2BLM 净洗剂LS 膨化剂P 冰醋酸(调pH6)
2.4%
1%
0.6%
0.3%
8ml/L
1%
<100℃水中，加化学药剂---载体。常压染色 。
载体：联苯、邻苯基苯酚、水杨酸甲酯。
载体作用：1）增塑涤纶；
2）增溶染料，增加涤纶表面吸附染料，促扩散。
载体缺点：毒性、污染，残留影响涤纶日晒牢度。
优点：染涤毛、涤腈不耐高温处理织物。
70℃, 3min
染料、助剂
50~60min
100 ℃
浴比
1:50
2.9.1 涂料及其染色概述
涂料对纤维没有亲和力和反应性，一般靠粘合剂将颜料机械地固着于纤
维制品上。
涂料染色：将涂料制成分散液，通过浸轧使织物均匀带液，然后经高温
处理，借助于粘合剂的作用，在织物上形成一层透明而坚韧的树脂薄膜， 从而将涂料机械地固着于纤维上。由涂料印花工艺发展而来，需要采用 新型粘合剂。
2.9 涂料及其染色
① 品种适应性较强，适于棉、麻、丝、毛、涤、锦、粘胶等各种纤维。
② 工艺流程短，浸轧→预烘→烘干→焙烘。
③ 涂料对纤维无亲和力，容易仿色，不易产生染色疵病。
④ 色相稳定，遮盖力强，排污量小。
⑤ 牢度较高，色谱齐全，尤其是浅色，能生产一般染料染色工艺无法
生产的色泽如金色、银色。
⑥ 完全依赖于粘合剂的性能，容易产生搓洗牢度不高，手感发硬的问
题。
⑦ 常见于棉、涤棉混纺织物中、浅色产品的染色。
2.9.2 涂料染色特点
2.9.3 涂料的类别
无机颜料
主要用于印花，如：
v 白涂料（钛白粉）
v 黑涂料（炭黑）
v 金粉（铜锌合金）
v 银粉（铝粉）等
有机颜料
v 偶氮类 主要品种有黄、红、酱、深蓝等色
v 还原类 常用品种有青莲、金黄等色
v 酞菁类 主要品种是蓝、绿色
v 荧光涂料
（1）常规染色法：浸轧染液→烘干→焙烘→（后处理）
（2）二次染色法：染色深度明显提高
浸轧染液→烘干→浸轧染液→烘干→焙烘→（后处理）
（3）两相法：手感、牢度好，明显改善粘辊筒现象
v 浸轧涂料→烘干→浸轧粘合剂、交联剂、柔软剂→烘干→焙烘
v 浸轧涂料、交联剂→烘干→浸轧粘合剂、柔软剂→烘干→焙烘
v 浸轧涂料、粘合剂→烘干→浸轧交联剂、柔软剂→烘干→焙烘
2.9.4 涂料染色方法与工艺
同色：两种纤维染成相近的色相或色调，而且表观色深或颜色浓淡相 近，颜色鲜艳度也接近。
留白：指一种纤维染色，而另一种纤维不着色，保持白色。在有些交 织提花纺织品中，常将这种留白效果称为“ 闪银 ”。
浓淡：指两种纤维染成相近色相或色调，但浓淡或明度不同的颜色。
异色：指两种纤维染成不同的色相 。
2.10 多组分纺织品染色色彩效果
v 涤/棉纺织品在多组分纤维纺织品中产量最高。
v 涤/棉纺织品染色方法有间歇式的浸染法和连续式的轧染法。
（1）涤/棉纺织品的浸染
v 涤/棉纺织品的浸染有多种染料组合，以 应用最为广泛。
2.10.1 涤/棉纺织品的染色
分散/硫化染料染色用于一些深色产品，一般采用二浴法染色。分散/
还原染料染色既可采用二浴法，也可采用一浴二步法。二浴法染色 是先用分散染料染涤纶，再用还原染料套染棉。
v 作为连续性染色工艺，涤纶/棉纺织品的轧染适合较大批量的生产。
所用染料组合主要有分散/活性染料、分散/还原染料、分散/硫化染料。
v 分散/还原染料常用一浴二步法染色：浸轧→烘干热熔固着→浸轧还 原液→汽蒸→氧化→皂洗→水洗。
v 一浴一步法染色是涤纶/棉织物用分散/活性染料染色中最简单的一种， 典型工艺流程：浸轧→烘干→ 热熔固着→ 皂洗→ 水洗。分散/活性染 料一浴二步法染色的工艺：浸轧→ 烘干→ 热熔固着→ 浸轧碱液→ 汽 蒸→水洗中和→皂洗水洗中和。
（2）涤/棉纺织品的轧染

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