染化料测试与分

染料测试与分析染料测试与分析染整教研室 陈文测试项目一览测试项目一览项目一项目一 染料应用性能测试染料应用性能测试 任务一 染料溶解度的测试 任务二 染料直接性测试 任务三 染料扩散性测试 任务四 染料匀染性测试 任务五 泳移性测试 任务六 染料的提升力测试项目二项目二 染料计算机测色染料计算机测色 一、染料吸收光谱曲线的绘制 二、染料吸光度浓度标准工作曲线的绘制 三、色差的测定。四、表面色深的测定。项目三项目三 染料力份与色光强度染料力份与色光强度 的测定的测定项目四项目四 染料上染率的测定染料上染率的测定项目五项目五 染色牢度测试染色牢度测试 任务一 耐洗色牢度测定 任务二 耐摩擦牢度测定 任务三 耐汗渍牢度测定 任务四 耐水色牢度测定 任务五 耐唾液色牢度测定 任务六 耐干热（升华）色牢度测定 任务七 耐热压（熨烫）色牢度测定 任务八 耐氯色牢度测定共计五个项目十九个任务共计五个项目十九个任务一 染料溶解度的测试（水溶性的染料）l概念概念：指在一定温度下，染料在：指在一定温度下，染料在100g100g溶剂里达溶剂里达到饱和状态时所溶解的克数，用字母到饱和状态时所溶解的克数，用字母s s表示，表示，其单位是其单位是“g/100gg/100g水水”。在未注明的情况下，。在未注明的情况下，通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。l影响因素影响因素：温度，电解质，溶剂、搅拌方式及：温度，电解质，溶剂、搅拌方式及 时间等。时间等。l意义：意义：避免染料凝聚甚至盐析，染色牢度明显避免染料凝聚甚至盐析，染色牢度明显下降，同时造成不同程度的色花，色斑、色渍。下降，同时造成不同程度的色花，色斑、色渍。染料溶解度的测试l方法原理：l在指定温度下，制备一组包括溶解度极限在内的已知浓度的待测染料溶液，然后在该温度下，采用可加热的布氏漏斗，用滤纸对溶液进行过滤，并通过目测滤纸的残渣和测量过滤时间来确定溶解度的极限。染料溶解度的测试l测试仪器和试剂：l（1）加热浴、电磁搅拌器、布什漏斗、广口锥形瓶、秒表。l（2）水：符合GB/6682-92中三级水的规定。染料溶解度的测试l检测步骤：l（1）溶液的制备：所制备的染料溶液的浓度档次将按预计的该染料的溶解度极限值来选定如表。染料溶解度的测试l检测步骤检测步骤：l（2 2）按具体要求测定。）按具体要求测定。l化料方法，温度，搅拌时间（化料方法，温度，搅拌时间（5-10min)5-10min)，真空度（，真空度（3-3-4KPa4KPa），过滤时间（低于），过滤时间（低于2min),2min),滤纸脱水时间（滤纸脱水时间（1min1min）滤纸室温干燥滤纸室温干燥。l结果评定结果评定：l(1)(1)目测干燥滤纸，能看到残渣是的浓度作为溶解度极限。目测干燥滤纸，能看到残渣是的浓度作为溶解度极限。有时可以通过用手指尖轻轻摩擦滤纸以发现不易看到的有时可以通过用手指尖轻轻摩擦滤纸以发现不易看到的残渣。残渣。l(2)(2)过滤时间也可以作为进一步评级的依据，当过滤时间过滤时间也可以作为进一步评级的依据，当过滤时间随着浓度的增加而产生突越时就表示以超过了溶解度极随着浓度的增加而产生突越时就表示以超过了溶解度极限。限。染料溶解度的测试l思考题：思考题：l1.1.在染色中，染料在电解质影（元明粉或盐）响下会发在染色中，染料在电解质影（元明粉或盐）响下会发生溶解度下降，为什么？生溶解度下降，为什么？l2.2.染料溶解度下降甚至絮凝，染色牢度都会明显下降，染料溶解度下降甚至絮凝，染色牢度都会明显下降，同时会造成不同程度的色花、色斑、色渍同时会造成不同程度的色花、色斑、色渍 。为什么？。为什么？l判断题：判断题：l1.1.染料分子的亲水性越大，溶解度越高，亲水性越小，染料分子的亲水性越大，溶解度越高，亲水性越小，溶解度越低溶解度越低 。l2.2.不同分子结构的染料抗凝聚及耐盐析性能也不同，溶不同分子结构的染料抗凝聚及耐盐析性能也不同，溶解度越低，抗凝聚及耐盐析性能越差。解度越低，抗凝聚及耐盐析性能越差。l3.3.染料分子结构越大，溶解度越低，分子结构越小，溶染料分子结构越大，溶解度越低，分子结构越小，溶解度越高。解度越高。二、染料的直接性测试二、染料的直接性测试l概念：（染料的亲和力和直接性的区别）：（染料的亲和力和直接性的区别）l染料的直接性是指在一定的条件下，染料被纤维吸附染料的直接性是指在一定的条件下，染料被纤维吸附的能力。一般以平衡上染率表示。直接性不是热力学的能力。一般以平衡上染率表示。直接性不是热力学参数，它随染料浓度、浴比、温度、压力、电解质和参数，它随染料浓度、浴比、温度、压力、电解质和助剂等因素而变化，只能相对地表示在一定条件下染助剂等因素而变化，只能相对地表示在一定条件下染料被纤维的吸附能力。料被纤维的吸附能力。亲和力表示染料从染液（或其他介质）中被纤维吸附亲和力表示染料从染液（或其他介质）中被纤维吸附能力的热力学参数。标准染色亲和力等于纤维素纤维能力的热力学参数。标准染色亲和力等于纤维素纤维上染料标准化学位和染浴中染料标准化学位之差的负上染料标准化学位和染浴中染料标准化学位之差的负值。亲和力高，表示打到染色平衡后，染料在纤维与值。亲和力高，表示打到染色平衡后，染料在纤维与染浴间的分配率高，它取决于染料和纤维的性质。而染浴间的分配率高，它取决于染料和纤维的性质。而与染料浓度、浴比等因素无光。亲和力的单位是与染料浓度、浴比等因素无光。亲和力的单位是J/molJ/mol.染料的直接性测试染料的直接性测试l 测试方法-比移值法。l方法原理：将把滤纸浸渍于染料溶液中，染料的上升高度始终比水的上升高度低，所以用染料的上升高度与水线上升高度之比（称比移植Rf)可反映该染料对纤维素纤维的直接性大小。l Rf=染料的直接性测试染料的直接性测试l测试结果：l（1）Rf值越大，直接性越小。l（2）拼色染料的值相近时，配伍性好。l思考：l（1）染料的直接性越大，染料的亲和力是否也越大？l（2）测试方法中使用哪种类型的滤纸？滤纸的种类对测试结果有什么影响？三、染料扩散性测试三、染料扩散性测试l测试方法：取分散，还原等不溶性染料悬浮液垂直滴于滤纸上，晾干后制成滤纸渗圈试样，然后与“染料扩散性能（diffusibility）的滤纸渗圈标样”对比评级。l方法原理：l当染料颗粒细度小、悬浮液分散度好时，滴于滤纸上的染料很快均匀扩散，晾干后制成滤纸渗圈试样内外色泽均匀一致；反之，当染料颗粒大、悬浮液稳定性差时，低于滤纸上的染料不易扩散，晾干后制成滤纸渗圈试样内外色泽不一致，有明显色点。染料扩散性测试染料扩散性测试l评价：滤纸（指定定型快速滤纸）渗圈标样图:详细内容可参见详细内容可参见HG/T3399-1977HG/T3399-1977染料扩散性能测定法染料扩散性能测定法。染料扩散性测试染料扩散性测试l应用：应用：l1.1.染料的扩散性能（也叫分散性能）是体现分散和还染料的扩散性能（也叫分散性能）是体现分散和还原染料质量的一个重要指标。原染料质量的一个重要指标。l2.2.据资料显示：分散染料的扩散性对染色牢度有着明据资料显示：分散染料的扩散性对染色牢度有着明显的影响。显的影响。l3.3.扩散性能指标可以指导染料添加剂的选用扩散性能指标可以指导染料添加剂的选用。l4.4.分散染料拼色时，选用的分散染料，既要有最佳热分散染料拼色时，选用的分散染料，既要有最佳热熔曲线温度在同一温度范围内且平坦，又要注意染料熔曲线温度在同一温度范围内且平坦，又要注意染料之间的扩散性能要相近，以确保染色成品质量。之间的扩散性能要相近，以确保染色成品质量。四、四、染料匀染性测试染料匀染性测试l概念：概念：染色织物的所有部位都具有相同的色泽染色织物的所有部位都具有相同的色泽深度，同样的色相，同样的艳度时，染色才被深度，同样的色相，同样的艳度时，染色才被认为是均匀的。认为是均匀的。l意义：意义：织物染色质量的好坏通常用色光一致性，织物染色质量的好坏通常用色光一致性，色泽均匀性和染色牢度三个主要指标加以衡量。色泽均匀性和染色牢度三个主要指标加以衡量。因此匀染性是判断染色是否成功的十分重要的因此匀染性是判断染色是否成功的十分重要的标准。标准。染料匀染性测试染料匀染性测试l影响因素影响因素：上染速率和染料的移染性。：上染速率和染料的移染性。l评定方法评定方法：可以通过测定不同染色时段染料：可以通过测定不同染色时段染料的上染率、初染率、移染性及上染速率曲线的上染率、初染率、移染性及上染速率曲线等进行综合评定。等进行综合评定。l（一）按不同染色时段进行的匀染性试验（一）按不同染色时段进行的匀染性试验l（二）不同染色浓度的匀染性试验（二）不同染色浓度的匀染性试验l（三）移染性能试验（三）移染性能试验染料匀染性测试染料匀染性测试（一）（一）按不同染色时段进行的匀染性试验按不同染色时段进行的匀染性试验l测试原理：测试原理：染料的亲和力、染色速率直接影响染料的亲和力、染色速率直接影响染色织物的匀染性。不同时间段染色织物得色染色织物的匀染性。不同时间段染色织物得色深浅，表明该染料上染率对时间的依存性。若深浅，表明该染料上染率对时间的依存性。若随染色时间变化，染色织物的得色量没有明显随染色时间变化，染色织物的得色量没有明显变化，说明该染料对时间的依存性小，匀染性变化，说明该染料对时间的依存性小，匀染性好好。染料匀染性测试染料匀染性测试（一）（一）按不同染色时段进行的匀染性试验按不同染色时段进行的匀染性试验l测试方案：试样编号试样编号测试条件测试条件1#1#2#2#3#3#4#4#5#5#染料染料(owfowf)1%1%助剂（助剂（g/L)g/L)根据各染料要求添加根据各染料要求添加温度（温度（0 0C C）根据各染料染色性能确定根据各染料染色性能确定浴比浴比1 1：5050时间（时间（minmin）76767474727268686060染料匀染性测试染料匀染性测试（一）（一）按不同染色时段进行的匀染性试验按不同染色时段进行的匀染性试验l例举：活性染料染色工艺曲线例举：活性染料染色工艺曲线：l恒温法：恒温法：l 织物织物 元明粉元明粉 纯碱纯碱 后处理后处理 l 6060l 30min+xmin 30min 30min+xmin 30minl后处理：冷水洗后处理：冷水洗皂洗（皂洗（3g/L3g/L中性洗涤剂，浴比中性洗涤剂，浴比1 1：3030，9595以上以上2 23min3min）热水洗热水洗冷水洗冷水洗 染料匀染性测试染料匀染性测试（一）（一）按不同染色时段进行的匀染性试验按不同染色时段进行的匀染性试验测试结果评定：l根据5块染色织物的得色情况评级。l若第5块织物与第1块织物色泽相似，评为5级（匀染性最好）。l若第4块织物与第1块织物色泽相似，评为4级；l若第3块织物与第1块织物色泽相似，评为3级；l若第2块织物与第1块织物色泽相似，评为2级；l若第2块织物与第1块织物色泽不相似，评为1级（匀染性最差）。l缺点：眼睛主观判断、因个体差异较大。染料匀染性测试染料匀染性测试（二）不同染色浓度的匀染性试验（二）不同染色浓度的匀染性试验l方法原理方法原理：l在规定的染色温度下，第一块织物投入染色在规定的染色温度下，第一块织物投入染色20min20min，再投入第二块织物一起染色，根据第，再投入第二块织物一起染色，根据第二块织物的染色深度评价匀染性。二块织物的染色深度评价匀染性。染料匀染性测试染料匀染性测试（二）不同染色浓度的匀染性试验（二）不同染色浓度的匀染性试验l例举：酸性染料匀染性测试方案表染料匀染性测试染料匀染性测试（二）不同染色浓度的匀染性试验（二）不同染色浓度的匀染性试验l测试结果评定：l（1）目测：匀染性共分为5级，1级最差，5及最好。评级方法为把后投入染色的染样与五档标准梯度比较，其颜色深度与哪个梯度相当，则染料匀染性定为几级。染料匀染性测试染料匀染性测试（二）不同染色浓度的匀染性试验（二）不同染色浓度的匀染性试验l测试结果评定：l（2）匀染度计算：测定染色织物的色深值（Integ),然后按下式计算：l S=l式中：S匀染度，表示匀染性的高低级别。l Im试样后放入染色织物的深度值（Integ)。l Io标准梯度中染色深度为0.5%的染色织物的深度值（Integ).染料匀染性测试染料匀染性测试l不同染色浓度与不同染色时段匀染性试验对比不同染色浓度与不同染色时段匀染性试验对比：l两种测试方法操作难易程度接近。两种测试方法操作难易程度接近。l不同染色浓度匀染性试验评价具有目测和匀染不同染色浓度匀染性试验评价具有目测和匀染度计算两种度计算两种,具有定量评价。不同染色时段匀染具有定量评价。不同染色时段匀染性试验只有目测评价，受主观性影响较大。性试验只有目测评价，受主观性影响较大。l改进建议改进建议：不同染色时段匀染性评价改进为定：不同染色时段匀染性评价改进为定量评价。量评价。染料匀染性测试染料匀染性测试（三）移染性试验（三）移染性试验（migration properties)migration properties)l概念：概念：染色过程中，染料从浓度高的向浓度低染色过程中，染料从浓度高的向浓度低的位置转移的能力。移染性好的染料易获得匀的位置转移的能力。移染性好的染料易获得匀染。染。l方法原理：方法原理：染制标准深度染样，然后取其原未染制标准深度染样，然后取其原未染色布与标准深度染样织物各染色布与标准深度染样织物各1g1g，在空白浴中，在空白浴中移染。将移染后的原色布与移染后的白色布用移染。将移染后的原色布与移染后的白色布用灰色卡评级，或用反射法测定移染后的原色布灰色卡评级，或用反射法测定移染后的原色布与白色布的色深值，计算移染度来确定染料的与白色布的色深值，计算移染度来确定染料的移染性。移染性。染料匀染性测试染料匀染性测试（三）移染性试验（三）移染性试验（migration properties)migration properties)l测试结果评定：l（1）目测法：染料匀染性测试染料匀染性测试（三）移染性试验（三）移染性试验（migration properties)migration properties)l测试结果评定测试结果评定：l（2 2）仪器法：分别测量移染后原色布和移染）仪器法：分别测量移染后原色布和移染后白织物的光谱反射值，求出相应的色深值后白织物的光谱反射值，求出相应的色深值（IntegInteg值）后按下式计算移染度，计算结果值）后按下式计算移染度，计算结果取整数。取整数。染料匀染性测试染料匀染性测试（三）移染性试验（三）移染性试验（migration properties)migration properties)l（2 2）仪器法：）仪器法：l评级：评级：染料匀染性测试染料匀染性测试l思考题思考题l1.1.叙述移染性测试方法中移染度计算公式？移叙述移染性测试方法中移染度计算公式？移染度分为多少移染性为优？染度分为多少移染性为优？l2.2.叙述匀染性测试方法有哪几种？各有什么优叙述匀染性测试方法有哪几种？各有什么优缺点？缺点？l3.3.染料的匀染性和染色牢度有怎样的关系染料的匀染性和染色牢度有怎样的关系?举举例说明。例说明。五、泳移性测试五、泳移性测试l概念：染料浸轧至织物上后，在烘燥过程中，随着水分的蒸发染料将从织物内部向织物表面迁移，即发生泳移。l方法原理：l织物浸轧染液后，在烘燥过程中，尚未固着的染料将随水分的蒸发从行水量高的部位向含水量低的部位迁移（migration）。尤其是对纤维亲和力小的不溶性染料，如分散染料、还原染料等。通过测定干燥过程中染料产生的泳移量，可了解染料的泳移性能。泳移性测试泳移性测试l例举：分散还原染料测试方案：例举：分散还原染料测试方案：试样编号实验条件12分散染料还原染料染料（g/L）2525染料总量（ml）100100泳移性测试泳移性测试l操作步骤操作步骤l1.1.分别配制分别配制25g/L25g/L分散染料（或还原染料）轧染液分散染料（或还原染料）轧染液100ml100ml。l2.2.织物经小轧车一浸一轧（浸渍织物经小轧车一浸一轧（浸渍minmin，轧余率，轧余率60%60%）。）。l3.3.将浸轧后织物立即放在热熔机（或烘箱）的针板框将浸轧后织物立即放在热熔机（或烘箱）的针板框上，并固定、拉平，在试样一端同一位置的正反面各上，并固定、拉平，在试样一端同一位置的正反面各放一块表面皿，在用一对铝环和文具夹将表面皿固定放一块表面皿，在用一对铝环和文具夹将表面皿固定（图（图4-24-2），与），与100100烘燥烘燥7min.7min.l4.4.将织物从针板框上取下，移去夹子，铝环和表面皿，将织物从针板框上取下，移去夹子，铝环和表面皿，在室温下放置在室温下放置1h,1h,备用。备用。泳移性测试泳移性测试l图图4-2 4-2 染料泳移性测染料泳移性测定装置示意图定装置示意图l11织物织物 22表面皿表面皿 33文具夹文具夹 4-4-铝环铝环泳移性测试泳移性测试l结果评定：结果评定：l方法一：方法一：用评定变色用灰色样卡目测评定试样上被覆用评定变色用灰色样卡目测评定试样上被覆盖部分盖部分A A与未被覆盖部分与未被覆盖部分B B的色差。的色差。l当色差相当于灰色样卡当色差相当于灰色样卡4-54-5级以上者，染料泳移性较小；级以上者，染料泳移性较小；l色差相当于灰色样卡色差相当于灰色样卡3-43-4级者，染料泳移性中等；级者，染料泳移性中等；l当色差相当于灰色样卡当色差相当于灰色样卡3 3级以下者，染料泳移性较大。级以下者，染料泳移性较大。泳移性测试泳移性测试l方法二：用测色仪分别测定被覆盖部分方法二：用测色仪分别测定被覆盖部分A A与未与未被覆盖部分被覆盖部分B B的的K/SK/S值，再按下列公式计算泳移值，再按下列公式计算泳移率率M M。l l M=1001-M=1001-l式中：（式中：（K/SK/S）A A为试样上覆盖部分的色深值；为试样上覆盖部分的色深值；K/SK/S）B B为试样上未覆盖部分的色深值。为试样上未覆盖部分的色深值。泳移性测试泳移性测试l方法三：分别取试样上被覆盖部分方法三：分别取试样上被覆盖部分A A与未被覆盖部分与未被覆盖部分B B的织物各的织物各 0,1000g0,1000g，剪成小快后放入，剪成小快后放入50ml50ml容量瓶中，容量瓶中，然后加入萃取液（根据染料种类选用）至刻度。密封然后加入萃取液（根据染料种类选用）至刻度。密封瓶盖，并不断摇荡，待织物上的染料完全被萃取后，瓶盖，并不断摇荡，待织物上的染料完全被萃取后，用分光光度计在最大吸收波长处测量萃取液的吸光度，用分光光度计在最大吸收波长处测量萃取液的吸光度，按下式计算泳移率按下式计算泳移率M.M.l M=100 M=100【1-1-】l式中：式中：A AA A为试样上覆盖部分染料萃取液的吸光度；为试样上覆盖部分染料萃取液的吸光度；B BB B为试样上未覆盖部分染料萃取液的吸光度。为试样上未覆盖部分染料萃取液的吸光度。泳移性测试泳移性测试l注意事项：注意事项：l1.1.织物轧余率，烘干温度应均匀一致，否则影织物轧余率，烘干温度应均匀一致，否则影响测试结果。响测试结果。l2.K/S2.K/S值的测定用电脑测色仪测定。值的测定用电脑测色仪测定。l思考题：思考题：l1.1.染色中预防染料发生泳移，采取哪些措施？染色中预防染料发生泳移，采取哪些措施？l2.2.泳移性评价方法有哪三种？分别叙述。各有泳移性评价方法有哪三种？分别叙述。各有什么优缺点。什么优缺点。六、染料提升力的测试六、染料提升力的测试l概念：概念：染料染在纤维上的颜色深度随所用量的增加而增染料染在纤维上的颜色深度随所用量的增加而增加的性质。加的性质。l测试原理：测试原理：在染色中，随着染色深度的提高，染料利用在染色中，随着染色深度的提高，染料利用率逐渐降低，表现为提升力方面的差异，即在较高的染率逐渐降低，表现为提升力方面的差异，即在较高的染色浓度下，染色物深度增加趋势减少，一致不再加深。色浓度下，染色物深度增加趋势减少，一致不再加深。GB4841.1-19841/1GB4841.1-19841/1染色标准深度所用染色浓度为基准，染色标准深度所用染色浓度为基准，定位定位C C、2C2C、4C4C三档浓度染色，若后两块染样间仍具有明三档浓度染色，若后两块染样间仍具有明显的深浅差别时（如优于显的深浅差别时（如优于GB250-1995GB250-1995评定变色用灰色评定变色用灰色样卡样卡的的3 3级）该染料的提升力较好，否则提升力次之。级）该染料的提升力较好，否则提升力次之。根据染料的用途不同，测定可按不同的染色方法。根据染料的用途不同，测定可按不同的染色方法。染料提升力的测试染料提升力的测试l评定方法：目测评定后两块染样及首尾两块样间的级评定方法：目测评定后两块染样及首尾两块样间的级别，由此确定染料的提升力级别，共分为别，由此确定染料的提升力级别，共分为A A、B B、C C、D D四级。见表四级。见表1 1。染料提升力的测试染料提升力的测试l思考题：思考题：l1.1.染料的提升力在不同的染色浓度范围一样吗染料的提升力在不同的染色浓度范围一样吗？测试方法中的？测试方法中的C C的浓度和测试结果有关系吗的浓度和测试结果有关系吗？怎样确定？怎样确定C C值值?l2.2.染色方法和染料提升力的测试结果有影响吗染色方法和染料提升力的测试结果有影响吗？染色方法应怎样确定？染色方法应怎样确定？l3.3.该测试方法改进建议？该测试方法改进建议？测试报告设计要求：测试报告设计要求：l1.1.以表格的形式，贴样规整，文字叙述少，信息齐全。以表格的形式，贴样规整，文字叙述少，信息齐全。l2.2.报告应包括以下内容：报告应包括以下内容：l（1 1）测试染料及织物的全名。）测试染料及织物的全名。l（2 2）标准编号、年代号。或测试方法。）标准编号、年代号。或测试方法。l（3 3）使用仪器类型。）使用仪器类型。l（4 4）客户名称）客户名称l（5 5）测试结果）测试结果l（6 6）测试日期，测试人姓名。）测试日期，测试人姓名。l（7 7）目测评价，要有贴样等。）目测评价，要有贴样等。