酸性染料的拼染和直接染料的仿色实验

酸性染料的拼染和直接染料的仿色实验

纺织与材料学院

轻化工程1班

吕蓉

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完成日期：2015年12月1号

目录

摘要 ........................................................................................................................................... 4

1 绪论 ....................................................................................................................................... 5

1.1研究背景 ......................................................................................................................... 5

2 试验原理 ............................................................................................................................... 6

2.1 羊毛的拼色实验 ............................................................................................................ 6

2.1.1 拼色原理 ............................................................................................................... 6

2.1.2 拼色基本原则 ....................................................................................................... 6

2.1.3羊毛的基本结构[2-3] ............................................................................................... 7

2.1.4羊毛的鳞片层结构及其化学组成[2-4] ................................................................... 8

2.1.5羊毛的CMC结构[3] ................................................................................................. 9

2.1.6 酸性染料结构及性能[5] ........................................................................................ 9

2.1.7 酸性染料的分类[5] .............................................................................................. 10

2.1.8毛织物酸性染料染色机理 .................................................................................. 10

2.2 棉的仿色实验 .............................................................................................................. 11

2.2.1 仿色 ..................................................................................................................... 11

2.2.2 仿色的基本方法 ................................................................................................. 11

2.2.3 直接性染料的定义和分类[6] .............................................................................. 12

2.2.4直接染料的染色性能[6] ....................................................................................... 12

2.2.5 直接染料染棉的原理【6】 .................................................................................... 13

3.实验部分 .............................................................................................................................. 14

3.1羊毛的拼色实验 ........................................................................................................... 14

3.1.1主要实验仪器和药品 .......................................................................................... 14

3.1.2染色工艺流程 ........................................................................................................ 14

3.1.3拼色实验方法 ...................................................................................................... 14

3.1.3.1 拼色实验配方确定 ......................................................................................... 14

3.1.3.2 染色打样，整理贴样 ..................................................................................... 17

3.2 棉的仿色实验 ............................................................................................................. 17

3.2.1主要实验仪器和药品 .......................................................................................... 17

3.2.2 染色工艺流程 ..................................................................................................... 17

3.2.3仿色实验配方的确定 .......................................................................................... 17

3.2.4染料母液浓度的选择 .......................................................................................... 18

3.2.5三原色配比的选择 .............................................................................................. 18

3.2.6仿色实验编号和配比 .......................................................................................... 18

4 结果与讨论 ......................................................................................................................... 19

4.1 三角形色卡的分析与讨论 .......................................................................................... 19

4.1.1 三角形色卡反应的信息 ..................................................................................... 19

4.1.2 所制得的三角形色卡所反映的问题 ................................................................. 19

4.2 仿色实验结果的分析与讨论 ...................................................................................... 19

4.2.1 标样1的仿色分析 ............................................................................................. 20

4.2.2 标样2的仿色分析 ............................................................................................. 21

4.2.3 仿色实验中可能出现的问题 ............................................................................. 21

5 总结 ..................................................................................................................................... 21

参考文献 ................................................................................................................................. 22

摘要

染整加工中，实践很重要，而打样便是其中影响产品质量的最重要因素之一。为了掌握拼色的原理，掌握拼色、仿色的过程。我们进行了拼色及仿色实验。本次实验首先通过酸性染料染羊毛织物，使用三原色红、黄、蓝不同的比例配方对羊毛织物染色，来制作三角形色卡，在实验中了解颜色之间在色光上的差异；然后分析样品的颜色，通过比色卡确定样品的颜色，最后通过直接染料染棉的方式进行仿色实验。本次实验将所学理论与实践联系起来，使我们对专业知识有了更深一步的认识。

酸性染料三原色拼色样卡制作包括拼色工作基本步骤、三原色染料选择、拼色原理、拼色处方方案制定、染色工艺流程等。

直接染料的仿色实验包括直接染料的选择、仿色配方的确定、染色工艺流程的确定等。

关键词： 酸性染料，活性染料，拼色，仿色，羊毛，棉

1 绪论

1.1研究背景

毛织物染色时用的最多的染料是酸性染料，酸性染料能溶于水，能在酸性、弱酸性或中性染浴中对羊毛、蚕丝、锦纶直接上染，不能上染棉纤维。酸性染料又可分为强酸浴酸性染料、弱酸酸性染料、中性浴酸性染料等几种。酸性染料色谱齐全，色泽鲜艳，染色操作简便，应用广泛。本实验所用拼色酸性染料为酸性玫瑰红B、酸性黄2G、酸性湖蓝A。

在印染加工中，将两种或两种以上的染料混合起来使用的过程称为拼色或配色。染料拼色时，一般应注意以下几点：拼色时应选用同种类型的染料，以利于染色工艺的控制及工艺的简化；染料的染色性能如直接性、上染速率、染色牢度等应相近，以利于色光的控制，否则染后色光不一，在后加工或使用过程中会因褪色程度不同而导致色光的改变；拼色用染料的只数应尽量少，以便于色光的控制；掌握余色原理，余色是指两种颜色有相互消减的特性。

根据拼色结果制成三角形色卡，根据色卡就可以进行初步的仿色实验。本实验的仿色实验采用直接染料染棉来仿制所给标准样。

仿色打样是织物染色投产前的先锋实验。其目的是通过小样实验，找出能够达到客户质量要求，并且质量稳定、经济性又好的最佳染色用料与染色工艺，将其作为大样投产时的工艺依据。实践证实，仿色小样的成功是大样染色成功的前提与保证。

仿色打样是染化厂化验室打样员必备的职业能力。目前，印染产品加工以小批量、多品种为主要特点，这就要求打样员要有除颜色敏感性之外，还要有熟练的操作技能和丰富的经验。了解染料的提升性和掌握不同染料在不同浓度的拼混颜色的变化趋势是仿色打样的基本要求。染料的提升性是指随着染料用量增加，纤维上染料浓度递增的性能。提升性不仅决定于染料的结构，也与纤维的结构有关，不同纤维的染色提升性不同。一般来说，在一定浓度范围内，纤维线密度越低，染色提升性越好。活性、直接或分散染料对纯棉、纯涤或是涤棉混纺染色中同种染料的不同颜色以一定比例进行混合最终能根据布样颜色的变化趋势拼出色三角。通过简单的实验了解仿色打样的基本知识，通过对色三角的认识，以及对来样的分析就能打出符合标准的样品。这也是本次试验的一个目的。

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2 试验原理

2.1 羊毛的拼色实验

拼色是指在印染加工过程中，将两种或两种以上相近颜色的染料混合起来使用的过程。

2.1.1 拼色原理

拼色是以“减法”混色原理作为理论基础的。实际应用中由于找不到理想的三原色，常以红、黄、蓝作为代用三原色（也称一次色）。如果用两种不同的一次色拼混，可以得到橙、绿、紫等二次色；若以两种不同的二次色拼混，或以任意一种原色与灰色相拼，可得到三次色。拼色结果如下所示：

一次色 红 黄 蓝 红 黄

二次色 橙 绿 紫 橙

三次色 黄灰 蓝灰 红灰

(棕) (橄榄) (咖啡)

2.1.2 拼色基本原则

拼色过程比较复杂，为使配色能获得预期的效果，做到快速、准确、经济，应遵循下列原则：

1、“相近”原则

指拼色染料的染色性能应尽量相近。染料的染色性能包括亲和力、上染速率、上染温度、匀染性、染色牢度等。拼色时应尽量选择同一应用大类及小类的染料，否则染色工艺制订困难，并且会由于染料配伍性较差而出现色光不易控制，匀染性差等现象。各类染料中的三原色往往是经过筛选的应用性能优良、配伍性能较好的染料，所以拼色时应优先考虑选用。

2、“少量”原则

指拼色时（尤其是拼鲜艳色），染料只数应尽可能少，一般不宜超过3只，这样便于色光调整与控制，同时对拼色染料的组分（指混合染料）应了解，尽量选用原组分中的染料补充或调整色光，以减少拼用染料的只数，确保色泽鲜艳度，减少染料之间的相互抵冲。

3、“微调”原则

色光调整是以“余色”为理论依据的。所以利用余色原理来调整色光只能是微量的，如果用量稍多，色泽变暗，影响鲜艳度，严重时还会影响色相。

4、“就近选择”与“一补二全”原则

指拼色时，无论是主色还是辅色染料，还是调整色光用染料，都应选择与目标色最接近的染料，即称“就近选择”原则。同时应尽可能做到选用一只染料，获得二种或二种以上的效果，即称“一补二全”原则。

如拼翠绿色，有条件的话应选择与翠绿色最接近的绿色染料，然后根据需要选择合适的染料调整色光。也可以选用翠蓝色（即绿光蓝）与嫩黄色（即绿光黄）拼混。

又如拼红光蓝色，尽量不要采用“蓝+红”，应选择与蓝色相近的颜色（紫色）补充红光，做到“就近补充”，这样拼色操作更方便、经济。

2.1.3羊毛的基本结构[2-3]

羊毛由鳞片细胞、皮质细胞和细胞膜复合物(Cell Membrane Complex,CMC)组成,每一部分又及其复杂的微细结构,其基本结构如图1所示。

图1 羊毛纤维的各层次结构综合示意图

羊毛的鳞片层导致的定向摩擦效应是羊毛具有毡缩性能的结构基础,是羊毛化学改性的主要对象。CMC结构存在于羊毛细胞(包括鳞片细胞和皮质细胞)之间,在整个羊毛结构中成网状分布,是羊毛细胞联接的桥梁,因而对羊毛的机械性能起着至关重要的作用。在羊毛改性处理过程中,为了将羊毛的机械性能保持在一定的水平,必须对CMC予以保护。

如何对羊毛外

边鳞片进行合理改性,又对羊毛 内部CMC结构予以适当的保护,已成为羊毛化学改性中一个需要调和的主要矛盾。

2.1.4羊毛的鳞片层结构及其化学组成[2-4]

羊毛的鳞片层由片状鳞片细胞组成,鳞片细胞又分为性质不同的外表皮层、次表皮层和内表皮层,如图2所示。

图2 羊毛鳞片结构示意图

鳞片外表皮层:高硫含量的细胞膜,约为2～4nm 厚。主要为鳞脂化合物、角质化蛋白质及少量的碳水化合物,具有极好的化学惰性,难以被酶消化; 鳞片次表皮层:含硫量略低于外表皮层,厚为100～200nm。典型的角质化蛋白,胱氨酸残基含量相当高，其结构紧密,难以膨化。在肽链的每三个氨基酸残基中,就有一个难以被蛋白酶消化的胱氨酸残基; 鳞片内表皮层:含硫量低,厚100～150nm,属非角质化蛋白,胱氨酸残基含量低,约为3%,但极性基团如-COOH、NH2基含量相当丰富,化学性质活泼,易于膨化,能被蛋白酶消化。 鳞片外表皮层之所以稳定,与其独特的化学结构有关,如图3所示。羊毛鳞片表面具有整齐的类脂层排列,其主要结构为18-甲基二十酸和二十酸,它和鳞片外表皮层的蛋白以酯键和硫酯键结合,类脂层的厚度约为0.9nm。在类脂层之下是蛋白层,该蛋白层在肽链间除有二硫键交联外,还存在酰胺交联,该交联由谷氨酸和赖氨酸残基反应形成。据估计,鳞片外表皮层中50%的赖氨酸和谷氨酸残基形成了酰胺交联。酰胺交联的存在,可能是鳞片外表皮层具有较强耐化学性能的原因之一,由于酰胺交联的链长约为二硫交联的2倍,这样就使肽链之间具有较大的伸缩空间,使鳞片细胞膜不易破裂 (图4)。

图3 羊毛鳞片外表皮层话啊学结构模型

图4 细胞膜结构示意图

2.1.5羊毛的CMC结构[3]

CMC结构主要有以下3部分组成:a)柔软的、 易溶胀的细胞胶粘剂(intercellular cement),该部分为有轻微交联的球状蛋白;b)类脂双分子结构,通常简称为β层;c)处于球状蛋白和类脂结构之间的耐化学纤状蛋白层(fibrous protein),它具有耐蛋白水解,耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂作用的性能。

2.1.6 酸性染料结构及性能[5]

传统的酸性梁料是指首有酸性瑟团的水溶性梁料，而且所首酸性瑟团绝大多效足以项醒例盐形式存在于染料分子上，仅有个别品种是以羧酸钠盐形式存在。早期的这类染料都是在酸性条件下染色，故通称酸性染料。

酸性染料具有色谱齐全、色泽鲜艳的特点，主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维和锦纶的染色和印花，也可用于皮革、纸张、化妆品和墨水的着色，少数用于制造食用色素和色淀颜料。由于酸性染料对纤维素纤维的直接性很低，所以一般不用酸性染料染纤维家纤维。 酸性染料在结构上大多是芳香族的磺酸基钠盐，其发色体结构中偶氮和恿酿占有很大比 重，另外还有三芳甲烷、叮嚷、D6吨、靛蓝、哇咐、酞苔及硝基亚胺等各类发色体。各种结构中偶氮类酸性染料在品种和产量上都占首位，尤其是单偶氮和双偶氯的最多、包括黄、橙、红、藏青以及黑色等各色品种。怠酣类的日晒牢度较好，色泽也鲜艳，主要是一些紫、蓝、绿色染料，尤其以蓝色最为重要，

某些思酿结构的酸性染料可在酸性媒介染料的染色中

起增艳作用。三芳甲烷类以红、紫、蓝、绿色为主，一般日晒牢度较差，有些艳蓝品种不耐氧漂，但色泽十分浓艳，湿处理牢度较好。

2.1.7 酸性染料的分类[5]

酸性染料的匀染性和湿处理车度随染料结构变化而不同。按染料对羊毛的染色性能，酸性染料可分为强酸浴、弱酸浴和中性浴染色的三类酸性染料。

1．强酸浴染色的酸性染料

强酸浴染色的酸性染料分子结构较简单，分子中磺酸基所占的比例高，在水中溶解度较高，在常温染浴中基本上以离子状态分散，对羊毛纤维的亲和力较低，染色需在强酸浴中进行(PH＝2．5—4)。这类染料湿处理牢度较差，日晒守度较好，色泽鲜艳．匀染性良好。

2．弱酸浴染色的酸性染料

弱酸浴染色的酸性染料分子结构稍复杂，分子中磺酸基所占比例相对较低，溶解度稍差，在常温染浴中基本上以胶体分散状态存在，对羊毛纤维的亲和力较高，染色在弱酸浴中进行 (pH＝4—5)o这类染料的湿处理牢度较好，匀染性稍差。

3．中性浴染色的酸性染料

中性浴染色的酸性染料分子结构很复杂，硝酸基所占比例更低．疏水性部分增加，溶解度更差些，在常温染浴中主要以肢体状态存在，对羊毛纤维的亲和力很高，染色需在中性浴中进行(pH＝6—7)。这类染料匀染性较差，色泽不够鲜艳，但湿处理牢度好。

2.1.8毛织物酸性染料染色机理

酸性染料分子中有磺酸基和羧酸基等水溶性基团，是水溶性染料。与直接染料相比，酸性染料的分子结构大都比较小，较简单。根据染料分子结构和染色性能可分为强酸浴酸性染料，弱酸浴酸性染料，中性浴酸性染料。羊毛的等电点为pH=4.2～4.8。当染浴的pH值在纤维的等电点以下时，纤维以氨基正离子形式存在，纤维带正电荷，能与染料阴离子以离子键结合而固着在纤维上。当染浴的pH值在纤维的等电点以上时，纤维以羧基负离子形式存在，染料上染纤维只要是靠分子间范德华力作用。蛋白质纤维含有氨基和羧基，在水中氨基和羧基发生离解而形成两性离子：

+ HN—W—COO—

弱酸性浴染色的酸性染料常在pH值为4～4.5的弱酸浴中染色，该pH值与羊毛的等电点接近，染料除与纤维发生离子键结合外还能与纤维发生较强的范德华力和氢键结合。即使在纤维的等电点时染色，染料与纤维之间也能发生离子键结合，因此此时纤维带较多的正电荷，只不过总的净电荷为零。 3

2.2 棉的仿色实验

2.2.1 仿色

仿色小样即仿样配色或仿样拼色，是指根据标准样进行合理的配色打样，符合来样要求的一种手段。仿样配色前必须了解标准样织物的纤维名称、组织规格、染色牢度要求和需要在何种光源下对色等等。

2.2.2 仿色的基本方法

仿样人员要具有一定的配色理论知识和技术操作经验，要胆大心细，不能粗心大意。要了解各种染料的特性，掌握好配色的原则，如染料的配伍性补色的应用及选择染料的牢度和经济性。

在选择染料配伍性之前，可根据样本资料或实践经验，也可对染料的性能做基本测试。例如采用活性染料拼色时，通过渗圈试验测试各染料的渗透性；通过比移植法测试各染料的亲和力大小，以及各染料的耐碱性、染色温度及上染率曲线，选择性能相近的染料进行配伍。这样，处方的重演性好，稳定、准确，有利于大样生产的稳定性及色光的符样性。对于浅色和鲜艳色，要防止补色的产生，因为补色一般会影响颜色的明度和饱和度。例如拼紫色时，来样较浅且很鲜艳，采用蓝光红与红光蓝拼色而不宜用绿光蓝拼色，因为红绿作用，色光变暗，就不够鲜艳了。对于深色和暗色调配色，可利用补色增加色泽深度。例如拼暗绿色时，用绿光蓝与红光黄拼色，利用补色提高深度，而且这两种染料相拼易于控制。若采用绿光蓝与绿光黄相拼，则需加入黑色才能达到所需色泽深度；但黑色一般只适用低浓度作为次辅色，是非常不稳定的，不但增加成本，而且给操作带来麻烦，很容易产生小样与大样的差异。

打样配色前，打样用坯布或纱线尽可能要从车间里大生产中的坯布中取样，这样可避免由于坯布不同、前处理方法不同、毛效不同等因素影响上色率。仿样所用的染料、化学药品及助剂等也都要与车间生产中所用相同，要严格仿样的称料及化料操作，化料方法必须和车间化料方法一致。因为小样用液量少，样料和化料稍有不准确，就会引起小样与大样的差异。浅色品种化料浴比要大，防止产生差错。小样染色浴比尽可能与大样相符，轧染仿样时，小轧车与大车轧余率要调整一致。工艺流程操作尽可能与大生产一致。

小样进行仿样后，经客户确认按订单生产。大样生产时往往因坯布、染料的批号以及小样仿色与大样生产环境等因素的变化，而产生色光偏差。故在大样试生产前，要用新进的坯布、染料进行重复打样。打样人员要深入车间及时了解大样试车情况，调整大样试样与小样处方。根据小样处方适当调整染料用量。

2.2.3 直接性染料的定义和分类[6]

由于染料能对棉纤维元需媒染剂而直接上染，所以称为直接染料。

直接染料的优点是染色简便，价格便宜，色谱齐全，曾较广泛用于棉织物的染色。直接染料的染色牢度，尤其是湿处理牢度较低，可以通过固色后处理来提高染色牢度。

直接染料对纤维素纤维具有直接性，能快速便捷地获得所需的颜色。随着科学技术的发展，尤其是染料化学的发展，直接染料的研究者不断改进染料的应用性能，以满足印染行业对直接染料提出的更高要求。

根据直接染料对温度、上染率及盐效应的不同，大致可以分为三类：

A类:这类染料的分子结构比较简单t在染液中聚集倾向较小．对纤维的亲和力低，在纤维内的扩散速率较高，移染性好，容易染得均匀的色泽。食盐的促染作用不很显著，在常规的染色时间内，它们的平衡上染百分率往往随着染色温度的升高而降低、因此染色温度不易太高，一般在70—80℃染色即可。这类染料的湿处理牢度较低，一般仅适宜于染浅色。A类染料习惯上也称为匀染性染料，如直接冻黄G(C.I.DIRECT Yellow12)便属此类

B类：这类染料的分子结构比较复杂，对纤维的亲和力高，分子中有较多水溶性基团，染料在纤维内的扩散速率低，移染性能较差，如果上染不匀，难以通过移染加以纠正。而食盐等中性电解质对这类染料的促染效果显著，故必须注意控制促染剂的用量相加入时间以获得匀染和提高上染百分率。如使用不当，则因初染串太高，容易造成染花。这类染料的湿处理牢度较高。B类染料又称为盐效应染料．如直接耐晒绿BB(C.I.Direct Green 33)便属此类。

C类:这类染料的分子结构也比较复杂，对纤维的亲和力高，扩散速率低，移染及匀染性较差。染料分子中含有水溶性基团较少，在含有少量的中性电解质染浴中上染也能达到较高的上染百分率。染色时要用较高的温度，以提高染料在纤维内的扩散速率，提高移染性和匀染性。在实际的染色条件下，上染百分率一般随着染色温度的提高而增加，但始染温度不能太高，升温不能太快，要很好地控制升温速率，否则容易造成染色不匀。C类染料又称为温度效应染料，如直接黄棕D3G(C.I.Direct Brown 1)便属此类。

2.2.4直接染料的染色性能[6]

直接染料都含有亲水性基团(一go；Na或一o)oNs)，它的溶解度大小主要决定于染料分子中亲水性基团的多少。另外，染料的溶解度也和温度有关，通常提高温度，染料的溶解度便随着增大。大部分染料朗与钙盐或镁盐结合成不镕性纳沉淀，因此染色时必须采用软水。无机的中性盐类，如食盐、无明粉等，在水溶液中会发生电离。无机的阳离子体质较小，

因此在水溶液中活泼性较大．容易吸附在纤维分子的周围，从而降低纤维分子表面的阴电荷，相对地增加了染料阴离子与纤维震分子间的吸附量，达到促染的效果。因此中性盐类可作为促染剂，但当盐类增加过多时，又会因染料胶体状态遭到破坏，结果析出沉淀。由于直接染料结构中绝大多数台有偶氯基，当遇到还原剂时，偶氯基会分解成氨基，染料被破坏，这时a限用氧化剂氧化，也不会恢复原来的颜色。

2.2.5 直接染料染棉的原理【6】

染料能对纤维直接上染的性能就称为直接性。直接性是染料分子和纤维分子间吸引力所造成。分子间的吸引力来源有两种：一种为极性引力，染料分子和纤维分子间产生氢镑。另一种为非极性力，即范榴华引力。作为直接性染料，染料分子与纤维分子间应有较大的吸引力。

直接染料最大的特点是其宜接性。直接性有几方面的含义：

(1)染料的溶解无需借助于酸、碱、氧化剂、还原剂等的作用，可直接溶解于水中。 (2)对于纤维纤维的上染，只需无机盐(常用食盐与元明粉)和温度的作用即可直接结合。 (3)在纤维上的得色无需媒染剂及其他氧化、还原作用而直接得色。

正是这几方面的直接性，给染色以很大的方便，使其在纤维素纤维(如棉、麻、粘胶纤维等)和蛋白质纤维(如蚕丝、羊毛等)上均有应用。但是．直接染料在这两类化学性质截然不同的纤维上进行染色的机理是不同的。

纤维的染色过程可以这样描述：纤维首先浸入染液．吸收染液中的水分而发生溶胀，这种溶胀是沿着纤维的表面，由表及里逐渐发生的，而且只发生在纤维的无定形区。染料分子随着水分子的运动与纤维发生吸附作用、并由外向内扩散至纤维的全部无定形区。随着时间的推移，吸附作用加深，出现丁聚集和解吸作用，这些作用既发生在染料与纤维之间，也发生在染料分子之间。发生在染料分子之间的吸附和解吸也可称为聚集与解聚。吸附和解吸两作用最终达到动态平衡．这一过程即结束。其表象是纤维由“环染”到“透染”曲过程。

对于直接染料，其分子是直线型的大分子，纤维素分子也是线性大分子。在纤维内部，染料与纤维主要以分子间力进行结合。因染料分子上磺酸基具有强烈的水镕性，故时常发生解吸，使染料回到溶液中，尤其是在服用过程中洗涤时，水中无染料，由于动态平衡作用．使织物上的染料回到水中，并重新吸附在织物上，导致发生沾污、串色。这也是直接染料水洗色牢度差的原因。人们因此选择阳离子表面活性剂作为固色剂，是利用其阳离子基团与直接染料分子中的磺酸基(阴离子性的水溶性茎团)发生离子田合反应，封闭其水溶性，使其无法解吸而达到固色目的。但是这种结合是不完全的，且结合的能量较低。效果往往不尽如人意。

3.实验部分

3.1羊毛的拼色实验

3.1.1主要实验仪器和药品

50ml烧杯，5ml和10ml移液管，温度计，玻璃棒，表面皿，吸耳球，天平，恒温水浴锅，烘箱，羊毛，酸性玫瑰红B（10g/l），酸性黄2G(10g/l)，酸性湖蓝A(10g/l)，pH试纸，硫酸(3g/l)。

3.1.2染色工艺流程

（1）实验处方及工艺条件

染料总用量（酸性黄2G 、酸性玫瑰红B、酸性湖蓝A） 4%(o.w.f.) 硫酸 2%(o.w.f.) pH值 2～3.5 浴比 1︰50 （2）染色工艺曲线

3.1.3拼色实验方法 3.1.3.1 拼色实验配方确定

1、染料三原色选择

最好选择使用染料生产供应商提供的配套三原色进行拼色实验，但是本实验选用的是给定的三原色，即酸性玫瑰红B、酸性黄2G、酸性湖蓝A。

2、确定染色总浓度

染料拼色时的染色总浓度（浸染用%(o.w.f.）表示，轧染用g/L表示）确定一般按照浅色、中色、深色分为几个档次系列。例如，将三原色的总浓度的档次系列定为：浅色：≤0.5%，中浅色：0.5%～1.5%，中深色1.5%～2.0%，深色：≥2.0%等。

本实验选用的染料总浓度为2.4%owf）。 3、规定三原色浓度递变梯度

三原色染料浓度的递变梯度是根据实际情况人为规定的，为了更直观地观察拼色颜色变化规律，并且能更加快速地得到拼混处方，本实验选用每只染料按原浓度的1/8相同梯度进行规律性递变，这样便可以形成红、黄、蓝三种染料相对浓度不断变化的一定数目的三原色拼混处方。

4.染料母液的配制

本实验确定染料用量2.4%,织物重1g,将染料分为8份，则每取1ml，相当于取1g×2.4%,因此需配置浓度为3.00g/l的染料，配置时可取实验室提供的10g/l的染液30ml加水稀释至100ml的染料母液即可得到浓度为3.00g/l的染料母液。

5、染料浓度递变原理图绘制

（1）拼色染料总浓度owf%定为：2.4%，规定浓度递变梯度为总浓度的1/8；（2）绘制一个等边三角形，三角形的三个顶点分别表示：红（R）2.4%、黄(Y)2.4%、蓝(B)2.4%；（3）把三角形的三个边9等分，标出刻度点，连线各边刻度点,递变图中的每个交点对应一个染料拼色组成处方，即打样染料处方，该图中的交点总数N，由等差数列求和公式：Sn=n(a1+a2)/2 可求出为N=45即打样总数为45个。

（2）45个颜色包括三种情况：

三角形的三个顶点分别为红、黄、蓝给出浓度的纯色；三角形的三条边上的交点，分别为两种颜色的拼色，“红-黄”边上的各交点为红黄拼色，“红-蓝”边上的各交点为红蓝拼色，“黄-蓝”边上的各交点为黄蓝拼色。三角形内部各交点为红、黄、蓝三种颜色的拼色处方。

6、拼色染料组成方案确定

（1）把45个交点，从1～45依次编号，标注。例如按照从上到下，从左到右编号。 （2）根据三角形各边的刻度标，确定1～45号对应染料浓度组成（打样染料处方组成），并填入画好的表5中。

表5色浓度配方

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

红：黄：蓝

红/ml

8:0:0 7:1:0 7:0:1 6:2:0 6:1:1 6:0:2 5:3:0 5:2:1 5:1:2 5:0:3 4:4:0 4:3:1 4:2:2 4:1:3 4:0:4 3:5:0 3:4:1 3:3:2 3:2:3 3:1:4 3:0:5 2:6:0 2:5:1 2:4:2 2:3:3 2:2:4 2:1:5 2:0:6 1:7:0 1:6:1 1:5:2 1:4:3 1:3:4 1:2:5 1:1:6 1:0:7 0:8:0 0:7:1 0:6:2

8 7 7 6 6 6 5 5 5 5 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

染料 黄/ml 0 1 0 2 1 0 3 2 1 0 4 3 2 1 0 5 4 3 2 1 0 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 8 7 6

蓝/ml 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2

40 41 42 43 44 45

0:5:3 0:4:4 0:3:5 0:2:6 0:1:7 0:0:8 0 0 0 0 0 0 5 4 3 2 1 0 3 4 5 6 7 8

3.1.3.2 染色打样，整理贴样

根据处方方案和染色工艺曲线分批完成染色打样，及时整理小样，对应在三原色拼色样卡样式三上，即得到一套有重要参考价值的三原色拼色样卡。

3.2 棉的仿色实验

3.2.1主要实验仪器和药品

50ml烧杯，5ml和10ml移液管，温度计，玻璃棒，表面皿，吸耳球，天平，恒温水浴锅，丝光棉， 直接耐晒大红FG（10g/l），直接嫩黄GR

（10g/l），直接湖蓝5B（10g/l），食盐（分析纯）

3.2.2 染色工艺流程

(1)染色处方：

直接染料( 直接耐晒大红FG，直接嫩黄GR，直接湖蓝5B) x%（owf） 盐 10g/L 染色温度 90℃ 浴比 50:1 (2)染色工艺曲线：

3.2.3仿色实验配方的确定

1、染料三原色选择

本实验是对棉型染色织物标样的仿色，而且给定了三原色即直接耐晒大红FG，直接黄GR，直接湖蓝5B。

2、染料浓度和配方的确定

根据所给标准样分析确定最可能的染料用量和各支染料的用量，然后根据确定的工艺处方和工艺曲线进行染色，染色后和所给标准样进行对比，分析差别调整配方重新染色，直到所染样和标准样相近为止。并将所染的布样按实验顺序贴样。

3.2.4染料母液浓度的选择

根据所给标准样分析，应为浅色，故而初步试验最可能的染料用量为0.6%、0.8%和1.0%。 以染料用量0.6%为例计算：本实验确定染料用量0.6%时,织物重1g,将染料分为8份，则每取1ml，相当于取1g×0.6%,因此需配置浓度为0.75g/l的染料，配置时可取实验室提供的10g/l的染液7.5ml加水稀释至100ml的染料母液即可得到浓度为0.75g/l的染料母液。

同理计算可得染料用量为0.8%，可取10ml加水稀释至100ml得1.0g/l的染料母液，染料用量为1.0%，可取12.5ml加水稀释至100ml得1.25g/l的染料母液。

3.2.5三原色配比的选择

根据所给标准样的色相分析，确定各支染料的用量，标样1为红黄两拼色，且偏黄光，但不知黄光到底有多少，故而分别试验红黄蓝染料配比1:7:0、2:6:0和3:5:0三组；标样2为红黄蓝三拼色，且偏红光，故而分别试验红黄蓝染料配比5:1:2、4:3:1和4:2:2三组。

3.2.6仿色实验编号和配比

表6 仿色实验编号

4 结果与讨论

4.1 三角形色卡的分析与讨论

4.1.1 三角形色卡反应的信息

通过拼色后所制成的三角形色卡如实物卡片所示。由三角形色卡可得以下信息： 1、其三个顶点分别为染料浓度为2.4%时的纯色； 2、每条边上两顶点上的纯色的拼混色； 3、中间为三纯色的拼混色；

4、在色卡中，离某个原色越近的拼混色含有的该原色成分越多； 5、给出色卡中的一个颜色可以结合色卡知道该颜色所含各原色的比例

4.1.2 所制得的三角形色卡所反映的问题

1、颜色不是连续的，只能反应确定比例的颜色，要得到色卡上没有的颜色还需要通过对比分析确定新的配方。

2、浅色容易染花

4.2 仿色实验结果的分析与讨论

仿色实验结果如表7所示

表7仿色实验匹配结果

4.2.1 标样1的仿色分析

对标样1进行颜色分析得出其颜色是由黄和红两色拼混而成，且黄的成分明显比红多，所以第一次仿色采用颜色的配比为黄：红：蓝=1:7:0、2:6:0和3:5：0染料总浓度暂选为0.6%，所得染样与标样相比略浅，且配方为黄：红：蓝=3:5:0的染样似乎更为接近。接着染料总浓度增加，染得0.8%的第二次染样。比较第二次染样和所给标样1，发现第二次染样的颜色与标样1接近，但是仍然分辨的不是特别清楚，进一步试验染料总浓度为1.0%，三原色配方暂时不变得到第三次染样。比较第三次染样和标准1，颜色整体偏深了，三次染样相比还是第二次染样染料用量为0.8%且三原色配比为3:5：0人眼看两者颜色最为接近，。至此仿样成功。

4.2.2 标样2的仿色分析

对标样1进行颜色分析得出其颜色是红黄蓝三原色拼混而成，且红的成分居多，所以第一次仿色采用颜色的配比为黄：红：蓝=5:1:2、4:3:1和4:2:2染料总浓度暂选为0.6%，所得染样与标样相比略浅，且配方为黄：红：蓝=4:3:1的染样似乎更为接近。接着染料总浓度增加，染得0.8%的第二次染样。比较第二次染样和所给标样2，发现第二次染样的颜色与标样2接近，但是仍然分辨的不是特别清楚，进一步试验染料总浓度为1.0%，三原色配暂时暂时不变，得到第三次染样。比较第三次染样和标准1，颜色整体偏深了，三次染样相比还是第二次染样染料用量为0.8%且三原色配比为4:3:1人眼看两者颜色最为接近，。至此仿样成功。

4.2.3 仿色实验中可能出现的问题

在仿色实验中由于各种各样的原因可能会使所染得的样布出现一些问题或疵病，现就出现的这些问题归纳如下：

1、有些染样染色不匀，可能的原因有：（1）染色过程中没有搅拌使染料吸附扩散不均匀；加盐时，未将染色布取出染浴又未充分搅拌，从而造成染料上染不均匀。（2）直接染料染棉染色完成后采用烘箱烘干造成泳移，使得染布变花。

2、无论怎么调整配方都不能仿出和标样相近的颜色，其原因可能是染色工艺不同，此时要想染出想要的颜色可以尝试改变一下染色工艺，例如降低或升高上染温度、降低或升高固色温度、减缓或增加升温速率等等。

3、操作问题。操作过程中不严格按照工艺流程而导致染色疵病，因此一定要有实验的严谨性。

5 总结

⑴用染料进行拼色的时候，二色拼通常颜色较鲜艳，色相较正，色光好。

⑵试验过程中没有进行皂洗，会有部分未固着的染料浮于织物表面，影响色光。 ⑶用酸性染料拼色时，酸的用量对染料上染纤维有很大影响，酸的用量少会造成染料上染率低，得色不够丰满，若酸用量过高，则会造成染色不匀。

⑷当染料配比变化不大时，得色会由些许变化，呈渐变性。

绝大部分纺织品的颜色都是通过双品或三拼、有的甚至是四拼得到的。拼色时除了要考虑必须是同类染料、染色性能相近外，还要清楚三原色染料在不同配比下染出标样的色相。

通过仿色实验可以更加清楚的认识色光的变化规律，对颜色拼色实验能有进一步的理解。拼色的正确否对保证染色产品的色泽是否符合要求，提高生产效率有重要的意义.通过本次课程设计我们进一步了解了拼色与仿色的理论知识，同时，也锻炼了自身的实践能力，为我们走上社会相关岗位增加了信心。

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