紗線染色絕大部分是客戶來樣仿色。接到來樣后選用染料一般有兩種方法。
一是以選用近似色的染料為主色，然后添加少量其他調(diào)整色光的染料，這種方法能獲得較好的重現(xiàn)性及勻染效果，但要求染料色譜齊全。另一種方法是采用“三原色”拼色，如活性染料、分散染料、陽離子染料等。
一、拼色及其注意點(diǎn)
在印染加工中，將兩種或兩種以上的染料混合起來使用的過程稱為拼色或配色。染料拼色時(shí)，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)拼色時(shí)應(yīng)選用同種類型的染料，以利于染色工藝的控制及工藝的簡(jiǎn)化。
(2)染料的染色性能如直接性、上染速率、染色牢度等應(yīng)相近，以利于色光的控制。否則染后色光不一，在后加工或使用過程中會(huì)因褪色程度不同而導(dǎo)致色光的改變。
(3)拼色用染料的只數(shù)應(yīng)盡量少，以便于色光的控制。
(4)掌握余色原理。余色是指兩種顏色有相互消減的特性。圖1是幾種顏色的余色關(guān)系圖。如一個(gè)帶紅光的藍(lán)色，如果認(rèn)為紅光太重，就可以加少量紅色的余色(綠色染料)來消減。但一定要注意余色原理用來調(diào)整色光，只是微量的調(diào)節(jié)，用量太多會(huì)影響色澤深度和鮮艷度。拼色時(shí)，當(dāng)染料之間的親和力及上染速率相差太大時(shí)，會(huì)使在不同的染色時(shí)刻紗線的色相不相同。在極端情況下，高親和力、低上染速率的染料會(huì)把先上染的低親和力高上染速率的染料取代下來。
二、染料的選擇
1、染料三原色
所謂“三原色”(Three Primary Colors)是指三個(gè)獨(dú)立的顏色，其中任何一個(gè)原色都不能由另外兩種原色混合而成，而其他非原色則可由這三個(gè)原色按一定的比例混合而成。色彩有兩種，一種是光源色，另一種是因光源色而顯色的物體色。因而“三原色”有加法三原色和減法三原色之分，兩者有聯(lián)系，但拼混結(jié)果完全不同。
(1)加法三原色
按波長(?)從380—780nm，可分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色光。這種由單波長組成的、再也不可被分解的光稱為單色光(而一般將波長范圍較窄的光也看成是單色光)。其中紅光(?=700nm)、綠光(?=546.Inn)、藍(lán)光(?=435.8nm)三種高純色光按不同比例混合可得到眾多顏色(而不是所有顏色)的光及白光。而其他單色光卻無此功能。因而人們將紅、綠、藍(lán)三種單色光稱為光的三原色。由于它是以光的壘加混合而獲得其他顏色的光，所以被稱為加法三原色。這三種光在色度圖三角形上處于三個(gè)頂角。
（2）互為補(bǔ)色的單色光
不僅從紅至紫七種單色光或加法三原色三種光以一定方式混合可得到白光，在可見光譜中，藍(lán)光(?=435.8nm)與黃光(?=580nm)，或綠光(?=541.6nm)與品紅光(?=610nm)，或紅光(?=700nm)與青光(?=495nm)，僅兩種光以一定方式混合也可以得到白光。這種兩兩成對(duì)的關(guān)系稱為互為補(bǔ)色。該對(duì)單色光稱為互為補(bǔ)色的光。
（3）減法三原色(非發(fā)光體的顏色)
①物體的顏色：人們?nèi)粘＝佑|到的大部分是物體(透明體或不透明體)的顏色。當(dāng)入射光照射在不透明體表面時(shí)，其中可能某些波長的光波被吸收，另一些波長的光波被反射。當(dāng)入射光是白光時(shí)，其反射出來的光包含了被吸收光波的補(bǔ)色光波，因而物體就表現(xiàn)為該光波的顏色。同時(shí)，其他兩兩成對(duì)互為補(bǔ)色的白光也被反射出來，但由于白光不顯示顏色，所以不影響該物體的色相。
②減法三原色：當(dāng)物體吸收了加法三原色的光波后，就反射出它們的補(bǔ)色光，即：
吸收藍(lán)色光波(?=435.8nm)，反射出黃光(?=580nm)，物體呈黃色。
吸收綠色光波(?=546.1nm)，反射出品紅光(?=610nm)，物體呈品紅色。
吸收紅色光波(?=700nm)，反射出青光(? =495nm)，物體呈青色。
研究指出，只有三種色的物質(zhì)，它們?cè)谝砸欢ǚ绞狡椿鞎r(shí)，能組成最廣范圍顏色。這三種顏色位于色度三角形上從紅、黃、藍(lán)三頂角分別通過形成白光的點(diǎn)的自線延伸到三邊之交點(diǎn)。
③加法、減法三原色拼色效果相異：
加法三原色和減法三原色產(chǎn)生顏色的原理不同，它們各自相拼混的效果也不同。如相互為補(bǔ)色的減法三原色相拼混得到黑色(及各種情況的灰色)，而不是加法三原色相拼混得到的白色。
（4）三原色染料
幾乎每個(gè)活性染料和分散染料的生產(chǎn)商或拼混商都會(huì)推出其“三原色”大部分為紅、黃、藍(lán)。但使用廠發(fā)現(xiàn)使用這種三原色有不少顏色拼不出來。其主要原因就是這種三原色不規(guī)范，因而其色域不廣。作為減法三原色，只有品紅、黃、青才是“真正”的三原色，才有最廣闊的拼色表達(dá)能力，即色域?qū)拸V。判別減法三原色最好的方法就是在分光光度計(jì)上測(cè)其最大吸收波長，當(dāng)波長分別最接近700nm、546.1nm、435.8nm時(shí)才是真正的“三原色”。
2、提升力
所謂提升力是指染料應(yīng)用于染色時(shí)，隨染料用量逐步增加，染物(紗線)上得色深度相應(yīng)遞增的程度。
提升力好的染料，其染色深度會(huì)按用料比例的增加而加深，說明染料有較好的染深性。提升力差的染料，染深性差，達(dá)到一定深度后得色深度不再隨染料用量的增加而加深。在同一類染料中，不同品種之間，提升力差異很大。染深色時(shí)應(yīng)選用提升力高的染料，染鮮艷的淺色時(shí)應(yīng)著重考慮勻染性而選用提升力低一些的染料，在三原色中有淺色三原色組與深色三原色組之分。應(yīng)該說明的是，即使染料的提升力很好，其用量與染色深度也并不始終成線性關(guān)系，而是隨著用量的增加，其深度增加逐漸緩慢。染料提升力的測(cè)試可參閱GB2397《分散染料提升力測(cè)定方法》。當(dāng)其中某檔試樣深度與前一檔(相差1％染料量)深度差不低于褪色樣卡上的4級(jí)時(shí)，可作為該染料的最高得色率，即提升力。
3、相容性
紗線染色時(shí)只用一種染料的情況很少，一般總有2—3種染料相拼混進(jìn)行染色，有時(shí)對(duì)混紡紗線(如T／R、T／C、N／C等)需兩種染料(如分散／活性)同浴染色。染浴中有各種染料，還有其要求加上的一系列助劑。染色時(shí)就存在著染料之間、助劑之間、染料與助劑之間的相容性問題。
所謂相容性就是指同浴染色的各種染化料相互混合有利于(至少不會(huì)妨礙)染色過程的正常進(jìn)行。如有些染料(或助劑)是陰離子性的(如酸性染料、直接染料)，而有些是陽離子性的(如堿性染料、陽離子染料)。有的染料染色要求酸性浴(如分散染料、陽離子染料、酸性染料)，有的染料染色要求堿性浴(如還原染料)。有的染料要求在還原性浴中進(jìn)行染色，而有的染料在還原浴中會(huì)被破壞。有的染料要求室溫染色，有的要求中溫染色，有的要求高溫(100℃以上)染色等等。它們彼此之間不能同浴染色，因?yàn)楸舜瞬幌嗳?。出于產(chǎn)品的需要(如混紡紗線)，如果一定要用兩種不相容的染料染色，就只能用=浴法，有的可用一浴=步法，或采取“隔離”措施。
三、染料的配伍性及其測(cè)定
紗線染色要求色相和深度穩(wěn)定，不受外界條件的變化而波動(dòng)。為此必須保證在染色過程中，紗線的色相及染液中各種染料的濃度比例維持不變。染料和處方的這種表現(xiàn)稱為配伍性好。如：陽離子染料染腈綸時(shí)，纖維上的染座(即酸性基團(tuán))是一定的，而且也是有限的。在拼染時(shí)，由于染料的上染速率不同，染料之間會(huì)產(chǎn)生競(jìng)?cè)粳F(xiàn)象，因此，應(yīng)選擇上染速率相等、配伍性好的染料進(jìn)行拼色。
1、配伍性
所謂配伍性是指兩種或兩種以上的染料拼染時(shí)，其上染速率相等，當(dāng)染色時(shí)間不斷增加，染物只是顏色加深而色光不變。染料的配伍性常用配伍值K(1—5)來表示。K值小，表示染料的上染速率快，上染百分率高，但勻染性差；K值大，染料的上染速率慢，勻染性好，但上染百分率低。染淺色時(shí)盡量選用K值較大的染料，以獲得較好的勻染效果；染深色時(shí)，盡量選用K值較小的染料，以提高染料的上染百分率。拼色時(shí)盡量選擇K值相等或相近的染料，以獲得較好的染色效果和重現(xiàn)性，若以某一染料為主色，加入極少量的其他染料，可不考慮配伍性。
影響染料之間配伍性的主要因素是染料的親和力及上染速率。親和力與工廠里常說的直接性都是指染料上染纖維的傾向和能力。而直接性是一個(gè)比較籠統(tǒng)的概念。一般染料的平衡上染百分率高，就認(rèn)為該染料的直接性高。而親和力有其具體的熱力學(xué)數(shù)值 但是親和力與直接性并不表示纖維對(duì)染料的最大吸附量，而要用飽和值(Df)來表示。親和力大，染色的色牢度好，移染性差，當(dāng)染料上染速度過快時(shí)，一旦不勻染就難以彌補(bǔ)。同樣親和力過高，還容易造成環(huán)染，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)“白芯”。 拼色時(shí)，當(dāng)染料之間的親和力及上染速率相差太大時(shí)，會(huì)使在不同的染色時(shí)刻紗線的色相不相同。在極端情況下，高親和力、低上染速率的染料會(huì)把先上染的低親和力高上染速率的染料取代下來。拼色染料之間上染速率相差較大也會(huì)造成染色過程中前后色相的差異，說明處方中染料之間的配伍性不好。
2、配伍性測(cè)定
陽離子染料配伍性可從手冊(cè)或色卡上直接查得其配伍值(K)，應(yīng)選用K值一致的染料相拼混；
酸性染料可用公式計(jì)算出處方中染料的配伍指數(shù)(K)，并使K=1(但比較麻煩)；活性染料可查各染料的S(直接性，加堿前的吸附率)、E(加堿后吸盡值)、R(加堿10min后的固色率)、F(洗去浮色后的固色率)值，并將各染料之間這些數(shù)值的差異控制在?15％范圍內(nèi)，還可觀察各種染料的上染速率曲線是否吻合。
也可以用在小樣機(jī)中進(jìn)行染色試驗(yàn)的方法來了解染料的配伍性，即從染色開始到結(jié)束(染料必須未吸盡)，在一定的時(shí)間間隔內(nèi)吸取染液，并在分光光度計(jì)上分別測(cè)其吸收光譜曲線，如果各曲線的形狀基本相似，則說明處方中各染料配伍性良好。
另外，采用兩種或兩種以上的染料在同一染浴先后染色數(shù)塊織物，根據(jù)染后織物的顏色深淺和色光變化來測(cè)定的。
準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的織物(或紗線)，并將其均勻分成5份。將配制好的染液(染液按常規(guī)配制)加熱至規(guī)定溫度后，投入第一份染3min后取出，再投入第二份染3min取出，重復(fù)此操作，連續(xù)染5份。染畢進(jìn)行相應(yīng)的后處理、晾干并進(jìn)行編號(hào)。然后對(duì)比5份試樣得色情況，若5份試樣色相相同，僅有濃淡的變化，則說明拼色用染料配伍性能好，可以拼色；若5份試樣的顏色既發(fā)生了濃淡的變化，又發(fā)生了色相的變化，說明拼色用染料不配伍，不能拼色。
四、染色飽和值
飽和值(Df) 是指在一定條件下，染料的上染不再隨染液濃度的提高而增加，此時(shí)纖維上的染料濃度稱為該染料在該條件下的染色飽和值。它表示染料在該條件下在纖維上的最大吸附量。飽和值(Df)決定了該染料在該條件下能染得的最大表觀深度。每一只染料對(duì)纖維的上染能力不同，都有各自的染色飽和值。染料的飽和值是指在規(guī)定的染色條件下(T＝100℃，pH＝4.5土0.2，浴比1：100，回流染色4h)，染料在某纖維上的最高百分含量，以Sd表示。纖維的染色飽和值Sf與某一染料的染色飽和值Sd的比值稱為該染料的飽和系數(shù)f。飽和系數(shù)f用來判斷某染料上染纖維的能力。f值越小，染料上染量越高，越易染成濃色。飽和系數(shù)對(duì)確定的染料是一個(gè)常數(shù)，根據(jù)染料的飽和系數(shù)和纖維的染色飽和值，可計(jì)算出該染料在纖維上的染色飽和值。
在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，由纖維的染色飽和值和所用染料的飽和系數(shù)可計(jì)算染料的合理用量，或判斷染色處方的合理性。染色時(shí)，染料的用量與飽和系數(shù)的乘積之和應(yīng)等于或小于纖維的染色飽和值，否則不僅浪費(fèi)染料，而且易造成浮色，影響染色牢度。
例如：用陽離子艷紅5GN(飽和系數(shù)為0．68)染國產(chǎn)腈綸(染色飽和值為2．3％)，染料用量(對(duì)纖維重)為4％，問該處方是否合理?如不合理，其染料的最大用量應(yīng)為多少?
由上述理論可知，染料的用量與飽和系數(shù)的乘積應(yīng)小于或等于纖維的染色飽和值，而該處方中，[D]f=4％?068=2.72％(>2．3％)，所以染料的用量不合理。染料的最大用量為。
五、覆蓋性
同種纖維(如滌綸)在制造或生長過程中的條件不同，常常會(huì)出現(xiàn)品質(zhì)上的某種差異，染色后會(huì)暴露出色相或表觀深度的差異(如織物出現(xiàn)色檔)。而不同染料對(duì)這種品質(zhì)有差異的纖維進(jìn)行染色后表現(xiàn)出的色差在程度上有所不同，這種性能稱為染料的覆蓋性。
各種應(yīng)用染料都存在覆蓋性的問題。一般來說，初染率高，移染性低，擴(kuò)散性差的染料，其覆蓋性也差。但反之，并非初染率低，移染性好的染料其覆蓋性就一定很好。
六、染色加和性
當(dāng)幾種染料拼混染色時(shí)，有的染料的吸附等溫曲線和上染率與單獨(dú)染色時(shí)基本一樣，纖維中混合染料量基本上等于它們單獨(dú)染色時(shí)的上染量之和，這種性質(zhì)就稱為處方中染料的染色加和性好或染阻小。反之，有一些染料拼混染色時(shí)，不論是等溫吸附曲線，還是上染率，都與單獨(dú)染色時(shí)有很大的不同，它們的平衡吸附量低于各染料單獨(dú)染色時(shí)的平衡吸附量之和，即其加和性差或染阻大。
染色加和性的好壞是對(duì)某一染料組合(處方)而言的，A染料在甲處方中與另幾種染料加和性好，到了乙處方換了其他染料，其加和性不一定也好。加和性好的處方主要發(fā)生在幾種染料的結(jié)構(gòu)(分子組成、極性、晶型特征等)和性質(zhì)相差較大的場(chǎng)合。反之，加和性差，主要出現(xiàn)在處方中幾種染料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相似的情況下。
染料的加和性與拼色關(guān)系十分密切，尤其是在染深色時(shí)，其直接關(guān)系到處方中染料的提升力和纖維的染色飽和值。為了獲得深色，可用幾種不同結(jié)構(gòu)而色相基本一致的染料拼混，以達(dá)到要求的表觀深度。事實(shí)上有些染料，如超細(xì)纖維專用的深色染料就是采用染料的加和性來獲得深色的。
七、禁用染料
受“綠色消費(fèi)”浪潮的影響，20世紀(jì)末，德國等歐洲國家首先對(duì)紡織品提出了對(duì)人健康和環(huán)境保護(hù)的新要求，并由此逐漸形成了以O(shè)eko—Tex Sandard l00為代表的國際紡織品生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了對(duì)生態(tài)紡織品的具體要求，受到了世界各國，尤其是發(fā)達(dá)國家的普遍關(guān)注，它必將發(fā)展成全球紡織貿(mào)易的共同要求。我國對(duì)此也十分重視，因?yàn)樗粌H與我國紡織品的出口有關(guān)，同時(shí)也有利于造福人類。生態(tài)紡織品禁止使用下列四類染化料：
(1)可以分解成MAK(Ⅲ)A1和A2組中芳胺類的偶氮染料，共計(jì)23種。
(2)致癌染料：有13種(Oeko—Tex200規(guī)定為7種)。
(3)過敏染料：有19種。
(4)染色中有機(jī)氯載體及其他。
至今列入上述禁用染料的不少于183種(德國法令禁用118種)，其中分散染料有19種，直接染料有103種，酸性染料有31種，不溶性偶氮染料的色基和色酚(納夫妥染料)有15種，堿性、陽離子及氧化顯色基染料有9種，活性染料有6種。同時(shí)生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重金屬殘留物、殺蟲劑、pH值、甲醛含量、防腐劑、染色牢度等做了極限值規(guī)定。
應(yīng)該指出，由于禁用染料很多是偶氮結(jié)構(gòu)，但并不能就此認(rèn)為所有偶氮結(jié)構(gòu)的染料均為禁用染料。染料的吸盡率，特別是活性染料的上染率及固色率如果過低，不僅經(jīng)濟(jì)上不合理，而且還會(huì)造成污水中色度很高。染色時(shí)的電解質(zhì)，特別是活性染料染色時(shí)加人大量鹽促染，也會(huì)污染環(huán)境。
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