1、课程设计实验报告课题名称： 拼色与仿色课程设计 姓 名： 葛立仁 班 级： 轻化工程 10（01）班 学 号： 41001030121 指导教师： 王雪燕 焦林 习智华 目录摘要 .11 前言 22 试验原理 .32.1 拼色 32.1.1 拼色原理 .32.1.2 拼色基本原则 .32.2 仿色 42.2.1 仿色的基本方法 .42.3 毛织物酸性染料染色机理 52.4 棉织物活性染料染色机理 53 实验材料及实验方法 .63.1 实验材料 63.2 实验器材 63.3 实验药品 73.4 拼色实验方法 .73.4.1 拼色实验配方确定 .73.4.2 染料母液浓度和染色工艺确定 .93.4
2、.3 染色打样，整理贴样 .103.5 仿色实验 103.5.1 仿色实验配方的确定 .103.5.2 染料母液浓度的选择 .103.5.3 染色工艺的确定 .104 结果与讨论 .114.1 三角形色卡的分析与讨论 124.1.1 三角形色卡反应的信息 .124.1.2 所制得的三角形色卡所反映的问题 .124.2 仿色实验结果的分析与讨论 124.2.1 标样 1 的仿色分析 .134.2.2 标样 2 的仿色分析 .134.2.3 仿色实验中可能出现的问题 .135 结束语 .130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。本次实验首先通过酸性染料染羊毛织物
3、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，最后通过活性染料染丝光棉布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。活性染料的仿色实验包括活性染料的选择、仿色配方的确定、染色工艺流程的确定等。关键字：拼色 仿色 三原色 酸性染料 活性染料11 前言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
4、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，
5、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
6、。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。22 试验原理2.1 拼色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
7、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
8、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 3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
9、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。2.2 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
10、.2.1 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
11、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。4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
12、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。2.3 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
13、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：+H3NWCOO弱酸性浴染色的酸性染料常在 pH 值为 44.5 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
14、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。52.4 棉织物活性染料染色机理活性染料是一种水溶性染料，分子中含一个或一个以上活性基团，在适当条件下可与纤维素纤维上的羟基、蛋白质纤维及聚酰胺纤维上的氨基等发生反应而形成共价键。活性染料制造较简便，价格较低，色泽鲜艳度好，色谱齐全，而且色牢度较好。活性染料染色机理活性染料的染色机理包括下列基本过程： 1、吸着（吸色）：纤维入染液中吸取染料并向纤维内部扩散。 2、固着（固色）：染料与纤维发生化学反应，生成共价键结合。 3、水洗：未固
15、着的染料从纤维上洗去。染色时，活性染料首先溶解于水，染料和水分子同时进入纤维内部，并被纤维吸着。染液中染料的吸净程度（上色率）取决于染料的亲和力和染液中的电解质（盐、碱、酸）的用量。 染色过程中，染料与纤维之间的化学反应，因和类纤维上官能团不同，故存在较大的差别。吸着在纤维上的染料通过上式反应，染料与纤维化合生成新的整体。水解染料染色的最后阶段是洗去未固着的染料，包括已水解的和尚未反应的染料。因为未固着的染料只是物理性的吸附在纤维上，如不洗净，就会影响染色成品的色牢度，湿熨烫对白布严重沾色。这对活性染料印花布的质量控制尤为重要，如果未固着的染料较多，在水洗过程中产生白地沾污，是活性染料应用中不
16、可忽视的问题。3 实验材料及实验方法3.1 实验材料毛线，纯棉丝光织物3.2 实验器材表 2 实验器材器材名称 规格烧杯 50mL容量瓶 25 100mL移液管 5mL、10mL恒温水浴锅63.3 实验药品表 1 实验药品药品名称 规格酸性玫瑰红 B 10g/L酸性黄 2G 10g/L酸性湖蓝 A 10g/L活性艳红 KD-82 10g/L活性翠兰 KN-G 10g/L活性黄 K-4G 10g/L硫酸 3g/L纯碱 工业级NaCl 工业级渗透剂 工业级3.4 拼色实验方法3.4.1 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
17、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 owf%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 1.5%（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 1/7（或 1/5、1/20 等等）相同梯度进行规律性递变，这样便
18、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、染料浓度递变原理图绘制7（1）拼色染料总浓度 owf%定为：1.5%，规定浓度递变梯度为总浓度的1/7；（2）绘制一个等边三角形，三角形的三个顶点分别表示：红（R）1.5%、黄(Y)1.5%、蓝(B)1.5% ；（3）把三角形的三个边 8 等分，标出刻度点，连线各边刻度点5、递变原理图中的交点信息（1）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=36 即打样总数为 36 个。（2）36 个颜色包括三种情况：三角形的三个顶点
19、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 36 个交点，从 136 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 136 号对应染料浓度组成（打样染料处方组成） ，并填入画好的图 1 中。Y:R:B2: 5: 0Y:R:B2: 1: 4Y:R:B2: 2: 3Y:R:B7: 0: 0Y:R:B6: 0: 1Y:R:B6: 1: 0Y:
20、R:B5: 0: 2Y:R:B5: 1: 1Y:R:B4: 0: 3Y:R:B4:1: 2Y:R:B4:2: 1Y:R:B5: 2: 0Y:R:B4: 3: 0Y:R:B3: 0: 4Y:R:B3: 1: 3Y:R:B3: 2: 2Y:R:B2: 0: 5Y:R:B2: 3: 2Y:R:B3: 3: 1Y:R:B3: 4: 0Y:R:B2:4: 1Y:R:B1: 1: 5Y:R:B1: 0: 6Y:R:B1: 3: 3Y:R:B1: 2: 4Y:R:B1: 4: 2Y:R:B1: 5: 1Y:R:B1: 6: 0Y:R:B0: 0: 7Y:R:B0: 1: 6Y:R:B0: 6: 1Y:R:B
21、0: 5: 2Y:R:B0: 4: 3Y:R:B0: 3: 4Y:R:B0: 2: 5Y:R:B0: 7: 0黄：Y红：R蓝：B8图 1 染料配方3.4.2 染料母液浓度和染色工艺确定1、染料母液浓度确定打样时，为了方便操作，减小染料取用误差，根据移液管规格及织物小样质量和染色浓度，一般要求染料母液取用体积在 110ml 之间为适宜。由此可以确定染料母液的合适浓度。设染色小样织物质量为 m 克/ 块，打样染料总浓度(owf%)档次为 a%，规定吸取染料母液 10ml 正好满足打样需要的染料量，则染料母液的浓度为：C(g/L) （1-1）例如：本实验确定染料浓度为 1.5%时，织物小样重 0.5
22、g，则染料母液的浓度为：C=1.50.5=0.75(g/L)当拼色打样浓度递变梯度定为总浓度 1/7 变化时，显然吸取染料母液体积即为 1ml。因此，染料用量可对应列出取用染料母液体积。2、染料母液的配制量取 75mL 所给染液，稀释到 1L，摇匀即得到染料母液。3、拼色实验染色基本工艺确定酸性染料的染色处方：酸性染料 1.5%硫酸 pH 44.5染色工艺曲线：40入染100 60min2/min室温，水洗，烘干93.4.3 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，对应贴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3.5 仿色实验绝大
23、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的提升力和三原色拼色的色相，考查染料三原色的提升力和三原色拼色的色相是仿色的基础（仿色即通过选择染料和配比染出标样的色相）染料提升率（单色）实验，是从小到大选择一系列染料用量，使织物染得一系列由浅到深得试样。以单色实验试样为基础，选择表面深度相近的三元色用量，作为拼色三角的顶点设计处方。3.5.1 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活性艳红 KD-82、活性翠兰 KN-G、活性嫩黄 K-4G。2、染料浓度和配方的确定根
24、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。3.5.2 染料母液浓度的选择根据所选用的染料总浓度按照公式 1-1 进行计算，并配置相应浓度的母液。3.5.3 染色工艺的确定染色处方：活性染料 x%（owf）盐 20g/L碱 10g/L染色温度 90浴比 50:110染色工艺曲线：114 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
25、三个顶点分别为染料浓度为 1.5%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图 1 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，要的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、红和蓝的拼混色很难染匀蓝光偏重，蓝和黄、红和黄都可以染得很好，这可能是因为酸性玫瑰红 B 与酸性湖蓝 A 的配伍性相对较低，酸性湖蓝 A 的上染速度比较快而造成的。4.2 仿色实验结果的分析与讨论仿色实验结果如表 3 所示表
26、3 仿色记录表仿色次数标样 第一次 第二次 第三次染料总浓度 2.5% 染料总浓度 2.5% 染料总浓度 2.5%标样 1Y:R:B=6:1：0 Y:R:B= Y:R:B=染料总浓度 2.5% 染料总浓度 2.5% 染料总浓度 2.5%标样 2Y:R:B= Y:R:B= Y:R:B=124.2.1 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=6:1:0，染料总浓度暂选为 2.5%，所得染样如表 1 所示。比较第一次染样和所给标样 1 可以发现，第一次染样明显偏黄，所以调整配方为黄：红：蓝=5:2:
27、0，染料总浓度保持不变，染得第二次染样。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，但是第二次染样少许偏黄，所以进一步调整配方为黄：红：蓝=4.9:2.1:0，染料总浓度保持不变，染色得到第三次染样。比较第三次染样和标准 1，人眼看两者颜色很接近。至此仿样成功。4.2.2 标样 2 的仿色分析对标样 2 进行颜色分析，判断其颜色是由三原色拼混而成，而且黄的成分比其它两种颜色的成分都要多，而红和蓝的含量不好确定，暂定为 1：1，第一次采用的颜色配方为黄：红：蓝=5:1:1，染料总浓度暂定为 2.5%，染得第一次染样。比较第一次染样和所给标样 2，发现两者颜色相近，差别不大
28、，可以认为仿色成功。但这次仿色明显的具有偶然性，为此增加第二组和第三组仿样，配方分别为黄：红：蓝=4:2:1 和 4:1:2，然后分别与标样 2 进行对比。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：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；加碱时，未将染色布取出染浴又未充分搅拌，从而造成固色的不均匀，水洗时不同部位掉下来的浮色量不同；烘干时发生了泳移；色布存放时发生沾色等等。所以在染色时保证染液的循环是染色均匀的有效方法。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 结束语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。
