暂时硬度:经加热煮沸,杂质能够沉淀出来的水的硬度。主要是钙、镁的酸式碳酸盐。
以硫酸盐、硝酸盐或氯化物形式存在于水中的钙、镁离子称为永久硬度 以CaCO3含量计/mg.L-1软水(15~50)硬水(100~200) ppm :每一百万份水中钙镁盐含量换算成碳酸钙的份数(mg/l)。 1、漂白、染色和锅炉用水时,对水质有何要求?解释原因。
答: 无色、无臭、透明、PH=6.5~7.4。总硬度 0~60 Ppm 铁<0.1 Ppm 锰<0.1 Ppm 碱度 35~64 Ppm 溶解的固体物质 65~150 Ppm原因:由钙镁皂形成的皂斑对染色和手感产生不良影响;影响表面活性剂作用的发挥;锅炉用水时形成水垢降低导热系数;铜、铁等离子在漂白时会催化漂白剂分解,使织物发生脆损。 2、水的软化方法有几种?各有何优缺点? 水软化主要采用化学方法进行,经
答:(1)软水剂法:用化学药品作为软水剂,与水中的钙、镁离子作用,或生成不溶性沉淀使之从水中去除,或形成稳定的可溶性络合物,达到软化水的目的;(2)沉淀法:缺点:处理后,水中至少含有30mg/L的碳酸钙和10mg/L的氢氧化镁,软化程度不高 ;优点:可以去除铁离子和锰离子。 ;(3)络合法:络合型软水剂,能与水中的钙、镁离子形成稳定的水溶性络合物,在温度不高的情况下(不超过70℃)不再有硬水的性质,不会使肥皂、染料发生沉淀,起到软水的作用;(4)离子交换法:利用具有一定化学反应活性的离子交换型材料将硬水中的钙、镁离子吸附到固体材料中,从而降低水的硬度,达到软水的目的;(5)阳离子交换树脂:含有活泼的酸性基,与水溶液中的阳离子交换,如Ca2+、Mg2+;(6)阴离子交换树脂:含有活泼的碱性基,与水溶液中的阴离子交换,如Cl-、SO42-等 ;(7)树脂再生处理: 离子交换树脂使用一段时期后,树脂吸附能力饱和,失去化学反应活性。须经必要的再生处理,使其重新具有吸附反应活性 3、棉织物前处理的目的是什么?写出棉织物前处理的工序。
答:目的:去除纤维上所含的天然杂质,去除纤维在纺织加工过程中施加的浆料和沾上的油污,使纤维充分发挥其优良品质;使织物具有洁白、柔软的手感、良好的渗透性,满足服用要求,并为染色、印花、整理提供半成品。工序:原布准备→烧毛→退浆→煮练→漂白→开轧烘→丝光→烘干 4、烧毛的目的和作用原理是什么?
答:目的:除去布面上绒毛,使布面光洁美观,并防止在染色、印花时,因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。
工艺原理:织物平幅迅速通过火焰,或擦过炽热金属表面,利用布面和绒毛温差,达到既烧去绒毛,又不损伤织物的目的。 5、阐述碱退浆、酶退浆的退浆原理和优缺点。
碱退浆 作用原理:淀粉及化学浆料在热烧碱液作用下,发生剧烈溶胀,与纤维的粘合力变小,由凝胶变为溶胶状,通过有效水洗从织物上去除。不降解浆料。优点:对天然杂质去除较多,特别适用于含棉籽壳等天然杂质比较多的原布; 对化学浆有退浆作用;用于退浆的碱多数是煮练废液,成本低;缺点:堆放时间长,对浆料不起化学降解作用;水洗糟中水液粘度大,容易再沾污。 酶退浆 酶:即生物催化剂,是由动植物或微生物(细菌、霉菌)所分泌的一种蛋白质,对某些物质的分解有特定的催化作用优点:作用快速,工艺简单、操作方便、对淀粉浆退浆率高(80—90%),对纤维损伤小。缺点:对天然杂质和浆料中的油剂等不能去除,对化学浆料没有作用
6、煮练的目的及意义是什么?怎样衡量煮练的质量。
答:用化学和物理化学的方法去除棉纤维上的共生物、杂质、残存浆料以及精制提纯纤维素。 用毛细管效应表示:棉布一端垂直浸入水中,30分钟内水上升的高度,一般要求达到8~10厘米。
7、阐述棉布精练中烧碱和助练剂所起的作用。 答:烧碱能使蜡状物质中的脂肪酸脂皂化,脂肪酸生成钠盐,转化成乳化剂,生成的乳化剂能使不易皂化的蜡质乳化而去除。另外,烧碱能使果胶物质和含氮物质水解成可溶性的物质而去除。助炼剂能降低煮练液的表面张力,起润湿、净洗和乳化的作用,煮练液润湿织物,并渗透到织物内部,有助于杂质去除,提高煮练效果。 8、从生态、经济和高品质的角度出发,分析次氯物质中的酸钠、双氧水和亚氯酸钠这三种漂白工艺的优缺点;并指出这些工艺的适用范围。 答:次氯酸钠成本较低,设备简单。对退浆、煮练要求高。棉及其混纺织物的中低档织物,白度一般。 双氧水在碱性介质中进行,有煮练作用,能去除棉籽壳等天然杂质,对煮练要求较低。白度较高,不泛黄,手感较好;无公害,劳动条件较好;成本较高;棉及其混纺织物的高档织物、蛋白质纤维织物,白度较好。 亚氯酸钠白度好,手感好,成本较高释放有毒气体ClO2,要有良好的防护设备。对设备有较强的腐蚀性,对设备有限制。较高档的棉及其混纺织物,白度好,洁白晶莹透亮。 9、阐述次氯酸钠溶液的化学性质和漂白原理,并写出次氯酸钠漂白的工艺流程和处方。 答:次氯酸钠溶液是无色或淡黄色带有氯气臭味液体,商品溶液浓度为有效氯含量10~15% 强碱弱酸盐,易水解 次氯酸钠水解反应式 :NaClO+H2O——→HClO+Na++OH— ;加入盐酸,其反应式如下:NaClO+HCl ——→ HClO+NaCl;若加入过量的盐酸,则有氯气生成:HClO+HCl ——→H2O+Cl2↑;次氯酸钠漂白主要有浸漂和连续轧漂两种:浸漂:工艺流程:平幅轧漂→浸漂→浸漂→水洗→酸洗脱氯→水洗;工艺条件:(以有效氯计)轧漂次氯酸钠浓度(g/L):3~5;第一次浸漂次氯酸钠浓度(g/L):3~4;第二次浸漂次氯酸钠浓度(g/L):1.5~2.5;PH值:9~10;温度(℃):20~30;时间(min):10+10;硫酸浓度(g/L):1~3 ;连续轧漂:工艺流程:水洗→轧漂→堆置→水洗→酸洗→堆置→水洗→中和→进堆布池;工艺条件:次氯酸钠浓度(有效率,g/L):1~2;PH:9.5~
10.5;温度:(℃):20~30;时间(min):30~45;硫酸浓度(g/L):1~3;酸洗时间(min):10~15;酸洗温度(℃):小于5,碳酸钠浓度(g/L):3~5;酸洗时间:(min):30。
10、阐述双氧水的化学性质和漂白原理。 答:过氧化氢:一种无色无味的液体,可与水以任何比例混合,其浓度一般有3%、30%、35%、甚至达90%。漂白常用浓度为30%~35%。 性质不稳定,在放置过程中会逐渐分解,放出氧气。受到光照或热的作用,分解加快 ;在弱酸条件下比较稳定,商品的过氧化氢溶液里一般都加有硫酸或磷酸作为稳定剂,使溶液PH保持在4左右;在碱性条件下不稳定,碱存在条件下,分解速度加快。漂白原理:过氧化氢的分解产物有HO2- 、HO2· 、HO· 、OH-和O2以及新生态氧[O]从漂白角度看,我们可将H2O2的分解分为两种类型:有效分解:分解产物是对漂白有贡献的HO2-的分解,称为有效分解。在漂白过程中,H2O2受碱的作用不断释放HO2-,HO2-又不断与色素作用,从而达到漂白的目的。无效分解:分解产物是对纤维有损伤的HO2· 、HO·等自由基和O2等物质的分解,称为无效分解。 11、在双氧水漂白中稳定剂的作用是什么? 答:吸附稳定,提供碱度,缓冲PH值。
12、棉纤维经丝光整理后发生了哪些变化?试解释之。变化:光泽变好;尺寸稳定性增强;强度增加,尺寸延伸度减小;化学反应性能增强,对染料的吸附能力增强;织物内纤维形态的变化是产生光泽的主要原因,张力是增进光泽的主要因素。结晶度↓(70%→50%),无定形区域↑,使原来在水中不可及的羟基变为可及,因此纤维对染料的吸附性能和化学反应性能都有所提高;由于丝光后,纤维形态变化,表面和内部的光散射减少,因此同浓度染料染色时,染色深度也增加。纤维溶胀后,大分子间的氢键被拆散,在张力作用下,大分子的排列趋向于整齐,使取向度提高;纤维表面不均匀变形被消除,减少了薄弱环节。使纤维能均匀的分担外力,从而减少了因应力集中而导致的断裂现象。加上膨化重排后的纤维相互紧贴,抱合力,也减少了因大分子滑移而引起断裂的因素。棉纤维在浓碱液中发生溶胀后,大分子链间的氢键被拆散,舒解了织物中贮存的内应力,通过拉伸,大分子进行取向排列,在新的位置上建立起新的分子键,且分子间力比溶胀前大。最后在张力下去碱,已取向排列的纤维间的氢键被固定下来,这时的纤维处于较低的能量状态,因此尺寸稳定。
13、丝光和碱缩有何区别?它们的整理的目的是什么? 丝光:棉制品(纱线、织物)在有张力的条件下,用浓的烧碱溶液处理,然后在张力下洗去烧碱的处理过程。碱缩: 棉制品在松驰的状态下用浓的烧碱液处理,使纤维任意收缩,然后洗去烧碱的过程,也称无张力丝光,主要用于棉针织品的加工。目的:增加织物的组织密度,并使织物富有弹性。 14、影响丝光效果的因素有哪些? 答:碱液的浓度、温度、作用时间和对织物所施加的张力。
15、试分析丝光处理时,温度对棉织物的平衡溶胀、溶胀速度、溶胀均匀性的影响。 答:烧碱与纤维素纤维的作用是放热反应,所以提高碱液温度会使纤维溶胀减弱,造成丝光效果降低,收缩率和钡值下降。 在碱液浓度相同的条件下,温度越高,产品的收缩率和钡值越小,有降低丝光效果的作用。温度低,需要较强的冷却能力;碱液浓度显著增大,使碱液难以透入纱线的内部,造成丝光不透,造成表面丝光。
1、 染料的命名与分类 答:一般商品染料采用三段命名法:第一段为冠首,表示染料的应用类别;第二段为色称,表示染料染
色后呈现的色泽的名称;第三段为字尾,用数字、字母表示染料的色光、染色性能、状态、用途,纯度等。分类:①按化学结构分类: 是根据染料共同的基本结构类型或共同的基团进行分类,适用于对染料分子结构和染料合成的研究。主要有以下几种:偶氮染料、靛类染料、硫化染料、酞菁染料、甲川染料、三芳甲烷染料、杂环染料;②按应用性能分类:染料按应用分类可分为:直接染料、活性染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料(又称冰染料)、分散染料、酸性染料、中性染料、阳离子染料、荧光染料等。
2、 染色牢度的类型,影响牢度的因素 答:在染整加工过程中要求的牢度:耐漂白牢度、耐酸、耐碱牢度、耐缩绒牢度、耐升
华牢度;在消费过程中要求的牢度:耐日晒牢度、耐洗牢度、干摩擦牢度、湿摩擦牢度、耐汗渍牢度、耐熨烫牢度、耐干洗牢度、耐海水牢度、等。一般牢度可分为5级,日晒牢度分为8级,级数越高牢度越好
影响耐日晒牢度的因素:不同结构的染料染色牢度不一样 ,同一染料在不同纤维上的不一样,同一染料在同一纤维上,浓度不同,牢度不一样,环境条件也有影响 。耐洗色牢度 :受染料化学结构影响,水溶性染料,一般较差;经固色处理后,可得到一定提高 ,水溶性较差或不溶性的,一般较高;若染料能与纤维产生较强键能(如共价键),较好与染色工艺密切相关,活性染料水解、固色不充分、浮色不多、染色后水洗及皂煮不良会导致耐洗牢度降低。摩擦牢度 ?与染料在纤维上分布状态有关,染料染透性好,表面无浮色,则摩擦牢度高 染色浓度高时,易造成浮色,摩擦牢度差,评定染料的染色牢度,应将染料在纺织物上染成规定的色泽浓度才能进行比较,因为色泽浓度不同,所测牢度不一样。
3:简述染料在溶液中的状态 可溶性染料在溶液中以三种不同形态的存在:染料完全离解成正或负离子、染料分子、离子与分子发生聚集,形成染料聚集体
4.光与色的知识 :光是一种电磁波。单色光:具有一定波长的光。复色光:由不同波长的光组成的光。光的色散:复色光分解成单色光。光谱色:单色光的颜色。补色:当一定量的两束有色光相加,若形成白光,则称这两种光为补色关系。
5.拼色三原色、二次色、三次色:三原色:减法混色的三原色为品红色(减绿原色)、青色(减红原色)、黄色(减蓝原色)拼色三原色:品红、黄、青 ;二次色:用不同的原色相拼合,可得红、绿、蓝三色 ;三次色:用不同的二次色拼合,或以一种原色
和黑色或灰色拼合所得得颜色
6.染料是如何上染纤维的(上染过程)? 染料的上染,就是染料舍弃染液(或介质)而向纤维移动,并深入纤维内部的过程。 上染过程的几个阶段:(1)染料从染液向纤维表面扩散,并在纤维表面吸附。----吸附 (2)吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散。----扩散 (3)染料在纤维上的固着。----固着
7.中性电解质在染色中起什么作用?试分别用染料加以说明。 盐的促染作用对不同的染料是不同的,染料分子中含较多磺酸基的染料,盐的促染作用显著,对于温度效应染料,盐的作用不明显,盐应分批加入,以得到均匀的染色效果。
8.酸性染料染羊毛,染料与纤维间的结合力是什么? 染液中,无机酸根阴离子和染料阴离子都与纤维产生静电引力。 9.加硫酸钠对强酸性染料和中性浴酸性染料染羊毛各有什么作用?为什么?
10. 酸性媒介染料的染色机理及染色方法 答:染色机理: 蛋白质纤维、聚酰胺纤维均含有氨基和羧基,具有两性性质,具有等电点,当pH值低于纤维等电点时,质子化氨基数量大于离子化羧基数量 ;反之,则相反; 染液中,无机酸根阴离子和染料阴离子都与纤维产生静电引力。无机酸根阴离子相对体积小,扩散速度快,先被阳离子纤维吸附。染料阴离子结构较复杂,与纤维有较大亲和力,靠近羊毛纤维时,就取代无机酸根阴离子与羊毛纤维结合。染色方法:预媒染色法、同浴媒染法 、后媒染色法 。 11.酸性含媒染料的类型与性能。1:1型金属络合染料与羊毛如何结合?染色时加较多的酸为什么能起匀染作用?酸性含媒染料的类型:根据染料分子和金属离子的比例关系,分为1:1型和1:2型 (1)1:1型性能:一个金属离子和一个染料分子结合。 易溶于水,需在强酸性染浴中染色,也称酸性络合染料。染色方法与强酸性相似,但用酸量较大,沸染时间长,元明粉的匀染作用很小 ,染料磺酸基与离子化的氨基形成离子键结合 ,染料上的铬原子与纤维羧基或氨基形成配价键。(2)1:2型性能:是一个Cr3+与两个染料络合而成。染料中不含离子性水溶性基团磺酸基,只含有非离子水溶性基团-SO2CH3和NHCOR。染料在水中溶解度较低。可在中性或弱酸性介质中对蛋白质纤维染色,又称中性络合染料。应用广,可用于羊毛、蚕丝、锦纶、维纶等,染料分子中金属原子已与染料完全络合,不能与纤维上的基团发生配价键结合
(2)羊毛先在50oC的染浴中润湿10min,加入染料,逐渐升温至沸, 沸染30-60min
(3)必须加入较多硫酸,降低结合形成速率,达到缓染和匀染的目的 ,酸促使氨基离子化,抑制羧基离子化,减少配价键结合,延缓和减弱染料和纤维之间的结合,起缓染作用,促进匀染。
12.活性染料的反应类型有哪些? 答:活性染料和纤维素纤维能发生共价键结合,结合反应的类型分为两种: 一种为卤代杂环在碱性条件介质中与纤维素纤维的化学反应-----亲核取代反应;一种为乙烯砜型活性染料与纤维素纤维的结合反应-----亲核加成反应。亲核取代反应:纤维素负离子取代染料活性基团上的氯原子,染料与纤维发生共价键结合;同时,水中氢氧根离子也取代染料活性基团上的氯原子,使染料水解生成水解染料。 亲核加成反应:乙烯砜型活性染料在碱性介质中与纤维素反应 染料上染纤维后,需要在染浴中加入碱剂,使纤维素纤维成负离子和染料反应。也发生水解。
13.写出活性染料的结构通式,常用的棉用活性染料有几类,它们的反应活性如何? 答:(1)、活性染料结构通式:S─D─B─Re 、 D─发色体或母体染料; B─活性基与发色体的连接基(桥基);Re─活性基团; S─水溶性基团。(2)、1、一氯均三嗪型活性染料,化学反应活泼性介于X型和K型之间。2、卤代嘧啶型活性染料 14.活性染料染色织物的皂洗牢度为什么较好?染料的利用率为什么较低?
15.还原染料染色包括哪几个过程?还原染料隐色体染色有哪些方法?其分类依据是什么? 答:还原染料的染色过程(步骤)包括四步:染料的还原和溶解 、隐色体上染 、隐色体的氧化 、皂洗。 根据操作方法的不同,一般有干缸法和全浴法;根据上染条件的不同,一般有甲乙丙三种染色方法
16.分析分散染料在溶液中的状态,染料的溶解性和分散稳定性主要和哪些因素有关? 答:溶解度影响因素: 分子量小、极性基团多的,溶解度大; 染液温度提高,溶解度提高,分散染料的颗粒大小也会影响染料的溶解度。染料颗粒越小,溶解度越大。 颗粒大小:分散染料的颗粒越大,在染液中越易沉降,分散稳定性越差。染料颗粒直径在0.5~2μm之间 。分散剂影响 :稳定染浴,抑制染料发生晶型转变和晶体增长 。染液中的染料浓度过高,染液循环速度快,升温速率快,一般也会使分散液的稳定性降低。染液中存在钙、镁离子、中性电解质及阳离子物质,会使得分散稳定性降低。
17直接煮练可否用来染涤纶纤维?为什么?涤纶纤维如何染色?答:不可以。原因:涤纶为疏水性纤维,吸湿性很差,用于天然纤维染色的水溶性染料不能上染涤纶。方法:应采用结构简单、相对分子质量较低的分散染料染色。
染料颗粒 胶束中的染料 染液中的 染料分子 纤维上的染料 18.简述分散染料高温高压染色、热熔染色的原理。
答:高温高压染色:在密闭的高压容器中,以水为溶剂,在130℃左右进行染色。
只有溶解在水中的单分子染料才能扩散进入结构紧密的涤纶内部
热熔染色:通过浸轧的方式使染料附着在纤维表面,然后在170~220℃干热条件下使染料在纤维上发生固着的连续轧染的染色方法 。
19.简述阳离子染料上染腈纶纤维的染色原理 答:以离子键作用上染,同时纤维上的基团(氰基)以及与染料分子结构中的多种极性取代基等存在极性作用力,使染料对纤维具有较高的亲和力,从而被吸附上染纤维。 扩散模型为自由体积模型,阳离子染料从一个染座上解吸下来,再吸附到另一个染座上,并逐渐向纤维内部扩散,在各染座间呈跳跃时的传递,最后主要以离子键在纤维的染座上固着
20.阳离子染料容易染花,其原因是什么?工艺上应采取哪些措施?答:原因:阳离子染料对晴纶的亲和力大,染色时由于吸附快而扩散慢,容易产生染色不匀现象(即染花)。措施:采用控制染色温度和染浴PH值、加电解质和缓染剂的方法来降低上染速率。 21.阳离子染料染色的常用缓染剂有哪些类?作用的原理是什么?对上染率是否有影响?
答:有阳离子缓染剂和阴离子缓染剂。阳离子缓染剂作用原理:阳离子缓染剂对晴纶具有亲和力。对于分子较小、与纤维亲和力较小的阳离子缓染剂,由于扩散速率快,染色时首先占据纤维上的染座,等染料阳离子进入纤维后,由于缓染剂与纤维的亲和力小于染料与纤维的亲和力,且缓染剂分子较大,聚合度达几百,它不可能进入纤维内部,只能覆盖在纤维表面,使阳离子染料与晴纶的库仑力大大降低,逐步被染料所取代,从而使上染速率降低。
22.被染物重20kg,浴比为1∶20,染色浓度(o.w.f)2%,求染浴体积及染料用量。 解:染色浓度=染料重量/织物重量 → 2%=染料用量/20kg → 染料用量=0.4kg
浴比=织物重量/染液体积 → 1:20=20/染浴体积 → 染浴体积=400L
23.为了达到一定的耐洗牢度,直接染料、活性染料、还原染料、酸性染料、分散染料、阳离子染料是怎样固着在纤维上的?

