染料和顏料的著色性能詳解演示文稿

染料和顏料的著色性能詳解演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共59頁(yè)。優(yōu)選染料和顏料的著色性能當(dāng)前2頁(yè)，總共59頁(yè)。1、染料一般要求能溶于水通常染色在染料的水溶液中進(jìn)行（染液）染料以單分子態(tài)上染，只有溶解才能使染料由晶體轉(zhuǎn)變成單分子態(tài)注意有些染料能直接溶于水：直接、活性、陽(yáng)離子染料有些通過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理后能溶于水：還原、硫化染料有些染料在水中的溶解度較小，形成懸浮液：分散染料當(dāng)前3頁(yè)，總共59頁(yè)。2、染料對(duì)纖維必須有親和力親合力是染料上染纖維的趨勢(shì)親合力越大，染料上染纖維的趨勢(shì)越大，染料的利用率越高注意不同類(lèi)型的染料對(duì)不同種類(lèi)的纖維有不同的親和力要針對(duì)具體纖維進(jìn)行染料類(lèi)別的選擇當(dāng)前4頁(yè)，總共59頁(yè)。3、染料必須具有顏色染料是染色過(guò)程中的著色劑注意：顏料與染料的區(qū)別顏料（涂料）不溶于水對(duì)纖維沒(méi)有親和力可是有機(jī)物，也有無(wú)機(jī)物依靠粘合劑粘到織物上在油漆、油墨、橡膠行業(yè)也有廣泛應(yīng)用當(dāng)前5頁(yè)，總共59頁(yè)。一、染料對(duì)光波的吸收作用

物體對(duì)光的選擇性吸收是產(chǎn)生顏色的主要原因之一，染料和顏料均具有選擇性吸收光波的能力。色料本身不是光源，只能將來(lái)自光源的入射光選擇性地吸收，使其反射光或透射光帶上色彩。當(dāng)前6頁(yè)，總共59頁(yè)。染料的顏色（1）反射曲線在波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，或波谷對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)光譜色的補(bǔ)色波長(zhǎng)即為該染料的基本色相。如反射率曲線有兩個(gè)或兩個(gè)以上的波峰，則總色相是幾個(gè)波峰對(duì)應(yīng)光譜色的加合。（2）若反射曲線較為平坦，波峰波谷起伏較小，則飽和度低。如暗紅色比艷紅色波峰小得多。（3）總的光譜反射率越大，物體色越明亮。當(dāng)前7頁(yè)，總共59頁(yè)。高彩度物體色的分光反射曲線黃―紅物體色的分光反射率對(duì)比當(dāng)前8頁(yè)，總共59頁(yè)。共振是自然界普遍存在的一種物理現(xiàn)象。各種顏色的波長(zhǎng)依波長(zhǎng)不同都具有各自不同的振動(dòng)頻率，組成色料的分子、原子或原子團(tuán)實(shí)際上是一個(gè)電磁系統(tǒng)。色料并不只吸收某一頻率的光波，而是以吸收某一頻率的光波為主，同時(shí)也會(huì)吸收一些頻率相近的光波，由此反映出物質(zhì)吸收峰的寬窄。色料能選擇性吸收一定波長(zhǎng)的光波的原因：色料中分子、原子對(duì)入射光引起的共振。當(dāng)前9頁(yè)，總共59頁(yè)。被吸收的光波能量可能一部分通過(guò)輻射產(chǎn)生熒光、磷光等，但大多數(shù)情況轉(zhuǎn)化為熱量。光能與波長(zhǎng)成反比，即波長(zhǎng)越短，能量越大。紫色的能量比紅光大一倍，所以吸收紫光的物體（黃綠色）要比吸收紅光的物體（藍(lán)綠色）放出的熱量多，深色物體比淺色物體吸收光能多，這也是冬天穿深色服裝，夏天穿淺色服裝的一個(gè)原因。當(dāng)前10頁(yè)，總共59頁(yè)。當(dāng)前11頁(yè)，總共59頁(yè)。當(dāng)前12頁(yè)，總共59頁(yè)。三、染料的發(fā)色理論

經(jīng)典

發(fā)色理論

近代

發(fā)色理論發(fā)色理論當(dāng)前13頁(yè)，總共59頁(yè)。四、染料溶液對(duì)光的吸收定律

lg(I0/I)=ε·d·cI0-入射光強(qiáng)度

I-出射光強(qiáng)度

c-溶液濃度

d-光線通過(guò)溶液時(shí)通道長(zhǎng)度，cm

ε-摩爾消光系數(shù)或摩爾吸收率

lg(I0/I)–稱(chēng)為消光度（E）或光密度（D）

或吸光度（A）

染料溶液對(duì)光的吸性程度與光的性質(zhì)、染液的濃度和光透過(guò)染液液層的厚度有關(guān)。（1）Lambert–Beer定律當(dāng)前14頁(yè)，總共59頁(yè)。當(dāng)前15頁(yè)，總共59頁(yè)?？兹妇G的吸收光譜孔雀綠：吸收帶在紅光區(qū)和紫光區(qū)當(dāng)前16頁(yè)，總共59頁(yè)?？兹妇G彩釉碗（明正德）當(dāng)前17頁(yè)，總共59頁(yè)。

表征：吸收波長(zhǎng)

測(cè)量：U/VSpectrophotometer

原理：Lambert-Beer

方程

（3）染液濃度的測(cè)定當(dāng)前18頁(yè)，總共59頁(yè)。五、影響染料顏色的因素

影響因素

=染料結(jié)構(gòu)

+外界條件

+光源

+視覺(jué)

Influences=structureofdye+conditions+lightsource+visual染料分子結(jié)構(gòu)外界共軛雙鍵數(shù)目

溶劑或介質(zhì)

染料內(nèi)絡(luò)合物

分子的共平面性

共軛體系內(nèi)極性集團(tuán)

分子的離子化

染料濃度

溫度

光照

當(dāng)前19頁(yè)，總共59頁(yè)。共軛雙鍵越長(zhǎng)，共軛體系越大，則選擇吸收的光線波長(zhǎng)也越長(zhǎng)，產(chǎn)生深色效應(yīng)

。eg：1、共軛雙鍵的數(shù)目

Thenumberofconjugateddoublebonds當(dāng)前20頁(yè)，總共59頁(yè)。2、共軛體系內(nèi)的極性基團(tuán)

共軛體系的兩端，若存在極性基團(tuán)（強(qiáng)的供、吸電子基團(tuán)）時(shí)，吸收光量子向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，產(chǎn)生深色效應(yīng)。

eg：max255268275315顏

色

逐

漸

加

深當(dāng)前21頁(yè)，總共59頁(yè)。3、分子的離子化

eg：化合物在介質(zhì)的作用下發(fā)生離子化，生成電荷，使供電子集團(tuán)的供電子性或吸電子集團(tuán)的吸電子性加強(qiáng)，吸收光譜向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，產(chǎn)生深色效應(yīng)。當(dāng)前22頁(yè)，總共59頁(yè)。4、分子的共面性和對(duì)稱(chēng)性

當(dāng)分子和所有的基團(tuán)都處于同一平面和對(duì)稱(chēng)時(shí)，共軛效應(yīng)才能得到最大的發(fā)揮；電子云在整個(gè)分子中的流動(dòng)性得以增強(qiáng)，激化能降低，產(chǎn)生深色效應(yīng)。eg：

無(wú)色

黃色當(dāng)前23頁(yè)，總共59頁(yè)。5、分子內(nèi)絡(luò)合物的生成

與金屬離子形成螯合環(huán)，使得整個(gè)分子體系能量降低，引起顏色變深。

eg：當(dāng)前24頁(yè)，總共59頁(yè)。溶劑或介質(zhì)的影響

Theinfluencesofsolventandmedium4-硝基-4/-二甲氨基偶氮苯在不同溶劑中的最大吸收波長(zhǎng)

綠色

白色

堿性品綠在不同pH值溶液中顏色的變化

溶劑極性λmax（nm）苯無(wú)447甲醇較小475二甲基甲酰胺較大505當(dāng)前25頁(yè)，總共59頁(yè)。染料濃度的影響

Theinfluenceofconcentrationofdyesolution

染料濃度越大，染料聚集度越大，染料分子中電子的躍遷能越大，染料吸收光波的波長(zhǎng)越短，染料顏色越淺。

結(jié)晶紫單分子態(tài)：λmax=583nm結(jié)晶紫在不同聚集態(tài)下的最大吸收波長(zhǎng)結(jié)晶紫二聚體：λmax=540nm當(dāng)前26頁(yè)，總共59頁(yè)。溫度的影響

Theinfluenceoftemperature染液的溫度影響染液中染料的聚集度，從而影響染料的顏色。

染液溫度越高，染料聚集度越小，染料顏色越深。

染料的顏色會(huì)隨著溫度的高低產(chǎn)生可逆性變化，這一現(xiàn)象稱(chēng)為熱變色性。當(dāng)前27頁(yè)，總共59頁(yè)。光照的影響

Theinfluenceoflight具有順?lè)唇Y(jié)構(gòu)的染料，在光照下反式結(jié)構(gòu)會(huì)轉(zhuǎn)變成順式結(jié)構(gòu)。

反式和順式結(jié)構(gòu)的染料吸收的光的波長(zhǎng)不同，因而顯示的顏色也不同。這種現(xiàn)象稱(chēng)為光致變色性。

反式λmax=550nm

順式λmax=485nm

當(dāng)前28頁(yè)，總共59頁(yè)。第二節(jié)顏色鮮艷度一、理想顏色非光源物體色是由光源發(fā)出光波照射在物體上發(fā)射或投射而產(chǎn)生的。反射光譜波段越窄，色光越純，但反射光能量比例和光度比例也相應(yīng)減少。在某光譜段內(nèi)的反射比為1，而在其他光譜段內(nèi)的反射比為零的分布曲線。理想顏色當(dāng)前29頁(yè)，總共59頁(yè)。幾種不同色相理想顏色示意圖當(dāng)前30頁(yè)，總共59頁(yè)。完全吸收短波段但對(duì)中長(zhǎng)波段完全反射的顏色大致為黃色，吸收帶向前移成成黃色；再往前移成為橙色；再往遷移成紅色；只吸收中長(zhǎng)波為藍(lán)色；吸收長(zhǎng)波和短波段，反射中間段為綠色。物體實(shí)際的光譜反射（投射）曲線不可能是立項(xiàng)的方形波，特別是綠色、藍(lán)色、紫色離立項(xiàng)顏色相差很遠(yuǎn)，而黃、橙色可稍微接近方形波一些。當(dāng)前31頁(yè)，總共59頁(yè)。二、艷色艷色：在同主波長(zhǎng)一系列的色光中具有最大單色光光度的顏色。：樣品色主波長(zhǎng)λ的亮度；(λ)Y：樣品色的亮度；Pc：樣品色的色度純。光譜軌道上的顏色不一定是艷色。尤其是Y值很小的藍(lán)、紫色。=PcY(λ)當(dāng)前32頁(yè)，總共59頁(yè)。三、影響染料鮮艷度的因素

染料分子內(nèi)或染料分子間與金屬形成穩(wěn)定的五環(huán)或六環(huán)絡(luò)合物，如果影響到染料的發(fā)色體系，一般會(huì)使染料顏色變暗變深。減少染料原子核相對(duì)振動(dòng)，可使顏色變得鮮艷。（一）染料結(jié)構(gòu)的影響雜環(huán)類(lèi)染料一般較鮮艷。含O、S、N（其孤對(duì)電子容易激發(fā)，分子中原子核間距相對(duì)穩(wěn)定，因而顏色鮮艷）當(dāng)前33頁(yè)，總共59頁(yè)。（二）染料聚集體大小的影響固溶體顏色很淡時(shí)，反射(或透射)光中含有較高比例的白光，鮮艷度不好；固溶體顏色很濃時(shí)，染料分子形成二聚體或多聚體，鮮艷度也不好。只有當(dāng)染料分子達(dá)到一定濃度不形成或少形成分子聚集體時(shí)才達(dá)到最好的艷度。當(dāng)前34頁(yè)，總共59頁(yè)。（三）染料中雜質(zhì)的影響天然染料含雜質(zhì)較多。即使是合成染料，也含有較多雜質(zhì)，有未參加反應(yīng)的原料、添加劑和反應(yīng)副產(chǎn)物。上染纖維后，雜質(zhì)破壞了染料吸收光譜的單色性，導(dǎo)致艷度降低。硫化染料所用原料為硫磺或硫化鈉，加入芳烴的胺類(lèi)或酚類(lèi)化合物高溫反應(yīng)而成，反應(yīng)產(chǎn)物很復(fù)雜，甚至連主產(chǎn)物的分子式也不易確定。決定了硫化染料不可能有鮮艷的顏色。當(dāng)前35頁(yè)，總共59頁(yè)。第三節(jié)著色力一、顏料的著色力著色力：指物料吸收色光的能力。吸收能力強(qiáng)則著色力強(qiáng)。涂料：某一顏料與另一顏料在介質(zhì)中均勻混合形成目的顏色的能力。如黃顏料和藍(lán)顏料以不同比例混合，可產(chǎn)生不同的綠色。用量取決于顏料的著色力，著色力越強(qiáng)用量越少。顏料的著色力取決于本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其在介質(zhì)中的分散度（分散度越大，著色力越大）以及顏料對(duì)光的反射率。當(dāng)前36頁(yè)，總共59頁(yè)。顏料粒度分布（%）著色力（%）<1.25μm1.25~2.5μm2.5~5μm5~10μm10~20μm1#00126226352#31277801103#135232301454#933130180藍(lán)色顏料著色力與分散度的關(guān)系粒度分布中粒徑小的比例大，則著色力也大。當(dāng)前37頁(yè)，總共59頁(yè)。顏料反射率越大，能進(jìn)入色料被吸收的光量就小，著色力也小。顏料晶粒形狀有規(guī)則不利于著色力。形狀為無(wú)規(guī)則的晶粒，表面不光滑，則對(duì)光散射性強(qiáng)，有利于對(duì)光的吸收，著色力好。

當(dāng)前38頁(yè)，總共59頁(yè)。二、染料的著色力染料的著色力，除了受顏色物本身性質(zhì)的影響外，還受到纖維的折射率、透明性、表面狀態(tài)以及染料與纖維的結(jié)合狀態(tài)等因素的影響。深染性

表示染料在某染色濃度時(shí)的給色量（單位質(zhì)量染料在單位質(zhì)量纖維上染色表現(xiàn)的色澤濃淡）大小。是衡量不同染料間著色力的最主要指標(biāo)，和染料的其他指標(biāo)一起決定了染料的價(jià)值。當(dāng)前39頁(yè)，總共59頁(yè)。不同染料間影響深染性的因素主要是染料的吸收光譜能力，是由染料結(jié)構(gòu)決定的，可用同一介質(zhì)中染料溶液的最大吸收光波的光密度值（摩爾吸收系數(shù)ε）表示。要全面評(píng)價(jià)深染性，必須對(duì)染色和后處理完畢的織物采用儀器測(cè)色，用色深公式計(jì)算色深值；條件較差的實(shí)驗(yàn)室，可在標(biāo)準(zhǔn)照明和觀察條件下，直接用目測(cè)判斷色深大小?？紤]到顏色較深時(shí)人眼視覺(jué)對(duì)深度判斷的非直線性，故用人眼評(píng)價(jià)中、淺色為宜。當(dāng)前40頁(yè)，總共59頁(yè)。提升性表示在一定的染色工藝條件下染料對(duì)纖維的最高染色深度。影響主要是染料-纖維親和力和染料的固色率大小。親和力大的染料對(duì)纖維上染多，比親和力小的染料給色量大。固色率卻取決于染料和纖維結(jié)合的牢固程度，結(jié)合鍵牢固，染后處理不易掉色，給色量就高。

也表示了染料隨染色濃度的加大其給色量增加的程度。染色飽和值當(dāng)前41頁(yè)，總共59頁(yè)。第四節(jié)遮蓋力色料涂在背景上遮蓋背景的能力。R黑、R白：涂色處的反射率C：遮蓋力C＝R黑／R白C＝1時(shí)遮蓋力最好，C值越小則遮蓋力越差。遮蓋力好意味著能用較少的色料對(duì)較大面積的物體著色。當(dāng)前42頁(yè)，總共59頁(yè)。一、遮蓋力與折射率的關(guān)系折射率大的色料遮蓋力好。遮蓋性低的顏料折射率遮蓋性高的顏料折射率滑石粉1.49氧化鋅2.08二氧化硅1.55銳鈦型鈦白粉2.55碳酸鎂1.57金紅石型鈦白粉2.72碳酸鈣1.58白色顏料的折射率當(dāng)前43頁(yè)，總共59頁(yè)。二、遮蓋力與顏料顆粒大小和分散度的關(guān)系

透明：指介質(zhì)的均勻透光性。無(wú)論無(wú)色物、有色物，折射率大或小的物體都可能成為透明體。色料顆粒越細(xì)，在另一介質(zhì)中分散度越好，濃度越大，則遮蓋性越好。但是色料的細(xì)度有一限度，即當(dāng)顆粒尺寸小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)時(shí)，將發(fā)生光的衍射，使反射現(xiàn)象消失而變得透明。當(dāng)前44頁(yè)，總共59頁(yè)。三、色料的晶體形狀對(duì)遮蓋力的影響有些顏料的遮蓋力隨著它們的晶體結(jié)構(gòu)不同而有差異。如斜方晶形鉻黃的遮蓋力比單斜晶的弱；銳鈦型鈦白粉比金紅石型的弱?；旌项伭系恼谏w力，取決于混合物的組成，但不存在加成規(guī)律。如白色顏料的遮蓋力，因?yàn)閾郊犹畛淞隙鴾p低的現(xiàn)象并不顯著。當(dāng)前45頁(yè)，總共59頁(yè)。第五節(jié)染料在織物上的一般著色性能一、染料對(duì)織物的上染影響染料上染的因素染料的分子大小染料分子的結(jié)構(gòu)染料與纖維親和力纖維的致密性當(dāng)前46頁(yè)，總共59頁(yè)。二、同種染料在不同纖維中產(chǎn)生不同顏色的現(xiàn)象同種染料在不同纖維中可能有不同的顏色。染料在不同極性的纖維中發(fā)色性不同，可以看成是溶劑—溶質(zhì)間相互作用的一種特殊情況。此時(shí)的染料分子被牢牢地保持在具有極性性質(zhì)的纖維分子環(huán)境。極性溶劑對(duì)分子躍遷能的影響當(dāng)前47頁(yè)，總共59頁(yè)。某些纖維或織物結(jié)構(gòu)上的不均一性，通過(guò)染色后全變得明顯起來(lái)。如棉纖維中夾雜死棉造成染色后的白芯；羊毛尖部和根部上染性不同造成的色差（成為“毛尖染色”）；紗線的粗細(xì)不勻、薄地長(zhǎng)絲化纖織物單纖維定向結(jié)構(gòu)不勻、平紋疏松織物的稀密路等經(jīng)過(guò)染色后出現(xiàn)色花、條花等疵病。若正確選擇染料和染色工藝，對(duì)比較輕微的這些疵病是可以遮蓋的。三、染料對(duì)織物疵點(diǎn)的遮蓋性當(dāng)前48頁(yè)，總共59頁(yè)。對(duì)于稀密路較嚴(yán)重的坯布，可考慮染淺色或印花。欲改善混紡織物均一色的雨?duì)顥l花，除了染淺色或印花外，還應(yīng)將兩種纖維上的染料顏色通過(guò)配色調(diào)到一致。軋染時(shí)，對(duì)于不溶于水的染料仔細(xì)研磨，保證染料的細(xì)度達(dá)到要求，使其在布面上均勻分布也是改善雨?duì)顥l花的一個(gè)措施。具有鹵化結(jié)構(gòu)、大分子結(jié)構(gòu)及雜環(huán)結(jié)構(gòu)的還原染料對(duì)布面的白星有遮蓋效果。當(dāng)前49頁(yè)，總共59頁(yè)。用活性染料對(duì)棉織物染色，對(duì)白星的遮蓋優(yōu)于還原染料，尤其是活性染料的冷軋堆工藝、可以得到均勻的染色效果。染料上染速率低，移染性差、提升力低的染料對(duì)合成纖維或織物遮蓋性差，反之較好。當(dāng)前50頁(yè)，總共59頁(yè)。第六節(jié)染整工藝對(duì)顏色的影響一、軋染與竭染的比較（一）染色濃度比較竭染濃度(owf)×上染百分率≈軋染濃度(g/L)×固色率×軋液率／10軋染液密度竭染主要工藝條件：溫度、時(shí)間、浴比、染色助劑的品種與數(shù)量軋染常規(guī)工藝：浸軋-（預(yù)烘-烘干）-顯色或固色處理-清洗當(dāng)前51頁(yè)，總共59頁(yè)。（二）色光和彩度比較

由于軋染和浸染時(shí)工藝條件不同，使染料與纖維大分子結(jié)合的狀態(tài)不同，或者在纖維內(nèi)聚集形成結(jié)晶的晶型不同而造成:在同樣的視覺(jué)深度下，軋染色樣和浸染色樣有時(shí)會(huì)表現(xiàn)出色光和彩度的差別。當(dāng)前52頁(yè)，總共59頁(yè)。（三）勻染性比較（四）染色法比較竭染法容易出現(xiàn)布面色花及批與批之間的色差（“缸差”）。軋染法容易產(chǎn)生左右色差、前后色差、正反面色差（“陰陽(yáng)面”）、色花。竭染法時(shí)間長(zhǎng)，效率不高，操作技術(shù)性強(qiáng)，顏色重演性不好。但是換色靈活，適于小批量多品種的染色。軋染法連續(xù)操作，生產(chǎn)效率高，顏色重演性好，適合于連續(xù)化大生產(chǎn)，質(zhì)量也易控制。當(dāng)前53頁(yè)，總共59頁(yè)。二、皂煮皂煮首要目的是去除染色物的表面浮色，還可以提高某些染料的耐日曬牢度。大多數(shù)還原染料經(jīng)過(guò)皂煮后，染料分子可在纖維內(nèi)形成締合體，提高了染色物的耐曬牢度。由于皂煮后染料的聚集結(jié)構(gòu)不同，會(huì)改變纖維內(nèi)染料的色光。很多還原染料在高溫