任務四 染色工藝基本知識

一、浴比

浴比又稱液比，是指單位質量的纖維與加工溶液的體積比。是浸染染色的工藝條件參數之一。

例如，浸染打樣時，若規定浴比為1∶50，其含義為若纖維質量為1g時，染液體積為50mL。

實際大生產時，染色浴比的大小與染色設備種類有關，如卷染機浴比一般為（1∶3）～（1∶5）、普通噴射溢流染色機浴比為（1∶10）～（1∶15）、高速噴射溢流染色機浴比為（1∶5）～（1∶7）、立信ALLWIN高溫筒子紗染色機浴比為1∶4等。

值得說明的是，隨著印染行業轉型升級的需要，新型染色生產設備的發展方向就是小浴比、高保溫、自動且精確控制性能等，以適應印染企業節能減排的要求。

二、染色常用濃度的表示方法

在實際染色工作中，染料或助劑的使用濃度，根據不同的染色方法以及染料或助劑的物料狀態（固體或液體），往往工藝處方濃度表示方法不同。常用的表示方法有以下幾種：

（一）owf濃度（或omf濃度）

1.定義

通常用來表示浸染染色時染料或助劑需用濃度，所以又稱為染料或助劑濃度，是指染液中投加的染料（或助劑）質量對纖維質量的百分數。

2.拓展

該濃度表示方法適合用于織物浸染加工方法，該加工方法屬于間歇式生產，被加工織物（或其他纖維形式）按一定質量進行配缸染色，故相對纖維質量，規定染料或其他助劑的投料量，更科學、方便和直觀。

例如，浸染時，某染料的染色處方用量為2%（owf），含義為每100g纖維用2g染料進行染色。再如，已知被染棉紗為50kg，染色浴比為1∶20，稱取1kg活性染料染色，則染料濃度owf為：（1÷50）×100%＝2%。

（二）質量濃度

1.定義

質量濃度是指1L溶液中含有染料（或助劑）的質量（g），單位為g/L。

2.拓展

該濃度表示方法主要適合用于軋染加工方法中，表示染液處方濃度；在浸染法的染色處方中，助劑用量也常常用質量濃度表示。

例如，還原染料懸浮體軋染時，還原綠FFB染色處方用量為5g/L，它表示配制1L染液需要投入5g還原綠FFB還原染料進行化料，按照此處方，配制100mL該染液，即需稱量0.5g染料進行化料。

（三）體積比濃度

1.定義

體積比濃度是指1L溶液中含有助劑的體積（mL），單位為mL/L。

2.拓展

該濃度表示適合用于當商品助劑為液體劑型時，用來表示加入助劑的處方濃度。例如，分散染料高溫高壓染色時，為控制染液pH，冰醋酸處方濃度為0.5mL/L。

（四）質量分數

1.定義

質量分數是以溶質的質量占全部溶液的質量的百分比來表示的濃度：

2.拓展

質量分數是溶液中溶質濃度的常用表示方法之一，主要用于溶液劑型的商品試劑中。例如98%的硫酸試劑，即表示100g該溶液中含98gH₂SO₄溶質，溶劑2g。若知該溶液的密度為1.8034g/mL，則可以換算出該溶液的質量濃度為1803.4g/L，也可以換算成物質的量濃度為18.034mol/L。在染色處方中一般不用該濃度表示，但因染整加工時，經常用醋酸、硫酸、鹽酸、液堿等助劑，在制訂工藝處方時，需要相關濃度的換算。

（五）波美度（°Bé）

1.定義

用波美比重計（液體比重計）浸入所測溶液中，直接測出的數值稱為波美度。

2.拓展

（1）該濃度的表示方法適用于物料為溶液狀態的情況（如液堿、泡花堿、硫酸、鹽酸、醋酸等）。波美度數值較大，讀數方便，所以在生產上常用波美度表示溶液的濃度（一定濃度的溶液都有一定的密度）。另外，生產中為快速了解工作液濃度的穩定性，可用波美比重計測定工作液的波美度是否恒定。

（2）波美比重計有兩種，一種稱作重表，用于測量比水密度大的液體；另一種稱作輕表，用于測量比水密度小的液體。

（3）當用波美比重計測得波美度后，從相應化學手冊的對照表中可以方便地查出溶液的質量分數。例如，在15℃時測得濃硫酸的波美度是66°Bé，查表可知硫酸的質量分數是97.7%。

（4）不同溶液的波美度的測定方法是相似的，都是用測定比重的方法，根據測得的相對密度，查表換算濃度。目前，測量不同溶液的波美計都是專用的，如酒精波美計、鹽水波美計，這種波美計上有對應的該種類溶液的質量分數，可以直接讀數，無須查表。

三、軋液率

1.定義

織物浸軋加工液后，織物上所含加工液的質量與織物浸軋前質量的百分比。計算式為：

2.拓展

（1）織物纖維種類不同，軋液率要求不同，一般棉織物的軋液率在70%左右，合成纖維的軋液率在40%左右。

（2）軋液率大，帶液量高，一方面織物烘干時水分蒸發的負荷重。另一方面，對于親和力小的染料，尤其是采用懸浮體軋染時，染料易發生泳移；軋液率小，帶液量低，織物經過軋輥的壓力大，產品內應力增加，成品尺寸穩定性及手感差。

（3）根據纖維的吸濕性及織物的組織規格特點，軋液率的確定應以不產生染料泳移為前提，就高不就低。企業在實際生產中，通常根據經驗確定常見織物的軋液率參數，但需要經常檢測軋輥左、中、右軋液率參數的一致性，確保軋染的勻染度。

四、染色工藝曲線

用折線形式直觀表示，用于描述浸染工藝中包括染色溫度、時間、升溫速率及主要加料順序的曲線，又稱染色升溫曲線（或操作曲線）。

例如：

1.分散染料

染滌綸工藝曲線：

2.中溫型活性染料

染棉工藝曲線：

五、染色臨界溫度范圍

在染料上染過程中，當染色溫度達到某一范圍時（T₁～T₂），若染料的上染百分率和上染速率呈現急劇增大現象，則稱該溫度范圍為染色臨界溫度范圍。

在該溫度范圍內，應嚴格控制染色的升溫速率，才能保證染色質量；拼色時，應選擇臨界溫度范圍相近的染料拼混。該現象在合纖染色中有更為重要的指導意義。例如，滌綸的快速染色方法的實現，其重要的理論依據就是利用了分散染料浸染時存在臨界染色溫度范圍的客觀規律。