一、解释表面活性剂、表面张力、CMC、HLB值的概念。①表面活性剂：在液体中加入很少量就能显著降低液体的表面张力,从而起到润湿/洗涤/乳化/增溶等作用的物质②表面张力（γ）：垂直通过液体表面上任意一单位长度，与液面相切的收缩表面的力，简称为表面张力。单位为：mN/m③CMC: 即临界胶束浓度，指水表面张力达到最低值时所对应的表面活性剂浓度。 在使用时,表面活性剂浓度应稍大于其临界胶束浓度,才能充分发挥其作用.④HLB：即亲水亲油平衡值或叫亲疏平衡值，指表面活性剂分子结构中亲水基的亲水性和疏水基的疏水性应该有一个良好的匹配,这种匹配反映表面活性剂分子中的亲水亲油间的平衡关系。HLB值是实际生产中选择表面活性剂的依据之一。
二、简述表面活性剂分子结构特点及在染整加工中的基本作用。1、分子结构特点：示意图(如右) 由极性不同的两部分组成：①在界面上发生定向吸附 ②在溶液中形成胶束2、表面活性剂在染整加工中的作用：①.润湿与渗透作用: A润湿作用：作用在物体(织物)表面B渗透作用：作用在物体(织物)内部②.乳化、分散作用A乳化作用：将一种液体以极细小的液滴均匀分散在另 一种与其互不相溶的液体中所形成的分散体系，称为乳液或乳状液。B分散作用：将不溶性固体物质的微小粒子均匀地分散在液体中所形成的分散体系，称为分散液或悬浮液。二者分散介质(外相)均为液体，前者分散相(内相)为液体，而后者分散相(内相)为固体。③.增溶作用：一些非极性的碳氢化合物如苯、矿物油等在水中的溶解度是非常小的。但当水中表面活性剂浓度超过其CMC以后，这些有机物质却可以溶解在表面活性剂的胶束中，形成类似于透明的真溶液。增溶与真正的溶解不同，真正的溶解是使溶质分散成分子或离子，而增溶则是以分子聚集体溶入的。④.洗涤去污作用 ⑤.抗静电作用
三、棉织物退浆、煮练的目的、方法及原理。
1、退浆
（1）退浆的目的：上浆对织造有利，但给后续染整加工带来困难。例如坯布上的浆料会沾污染整工作液和阻碍染化料向纤维内部的渗透。因此在染整加工中，棉及棉型织物的第二道湿处理工序就是退浆。
（2）退浆的方法：碱退浆、酸退浆、酶退浆、氧化剂退浆。
（3）退浆的原理：
① ．碱退浆原理：在热碱液中，淀粉和变性淀粉、羧甲基纤维素等天然浆料以及PVA和PA类等合成浆料，都会发生溶胀，与纤维的粘附变松，再经机械作用，就较容易从织物上脱落下来。
② .酸退浆原理：在适当的条件下，稀硫酸能使淀粉等浆料发生一定程度的水解，并转化为水溶性较
高的产物，易从布上洗去而获得退浆效果。应用情况：酸退浆多用于棉布退浆，其成本低，但较单独使用，常与碱退浆或酶退浆联合使用，例如碱酸退浆或酶酸退浆。
③ .α－淀粉酶退浆原理：α—淀粉酶可快速切断淀粉大分子内部的α—1，4—甙键，催化分解无一
定规律，形成的水解产物是糊精、麦芽糖和葡萄糖。
④ 氧化剂退浆原理：在碱性条件下，在氧化剂的作用下，淀粉等浆料发生氧化、降解直至分子链断裂，溶解度增大，经水洗后容 易被去除。
2、煮练
（1）煮练的目的：去除棉纤维中的蜡状物质、果胶质、含氮物质、棉籽壳等天然杂质以及少量残留的油剂和浆料等人为杂质，使棉织物具有较好的润湿吸湿性能，以利于后续染整加工。
（2）煮练方法：碱煮练、酶煮练
（3）煮练的原理：
碱煮练的原理 ：碱煮练就是用稀烧碱溶液作主煮练剂的加工工艺。
除了天然色素外，棉纤维中的天然杂质大部分会在碱煮练中除去．因此煮练后棉及棉型织物变得比较洁净，吸水性获得显著提高，外观也大有改善。在合适的工艺条件下，杂质与烧碱、助练剂发生化学反应，变为可溶性的产物，并在热水和机械作用下被除去。
四、棉织物漂白的目的、方法、原理及常用工艺参数的分析。
1、目的：棉织物煮练后，杂质明显减少，吸水性有很大改善，但由于纤维上还有天然色素存在，其
外观尚不够洁白，一般还要进行漂白，否则会影响染色或印花色泽的鲜艳度。漂白的目的在于破坏色素，给织物必要和稳定的白度，同时保证纤维不受到明显的损伤。
2、方法：漂白剂主要有次氯酸钠、过氧化氢和亚氯酸钠，其工艺分别简称为氯漂、氧漂和亚漂。
方式：有平幅、绳状；连续、间歇之分。
可根据织物品种的不同、漂白要求和设备情况制定不同的工艺。
3、(1)氯漂
次氯酸钠（NaClO）漂白原理：次氯酸钠溶液中各部分含量随pH值而变化，次氯酸钠漂白的主要
成分是HClO和Cl2，在碱性条件下，则是HClO起漂白作用。
次氯酸钠漂白工艺(绳状连续轧漂工艺):
①绳状浸轧次氯酸钠溶液（pH值约10）（有效氯1～2g/L，轧余率100％～130％）
②J形箱室温堆置（30～60min)
③冷水洗
④轧酸（H2SO4 2～4g/L，40～50℃）
⑤堆置(15～30min）
⑥水洗
⑦中和（NaCO3 3～5g/L)
⑧温水洗
⑨脱氯（硫代硫酸钠 1～2g/L）
⑩水洗
次氯酸钠漂白工艺分析：
A漂液pH值：(一般选择：pH值＝10左右)
在弱酸性条件下，漂白速率快，有大量的氯气逸出，劳动保护比较困难，所以在棉及其混纺织物漂白中，一般不采用这种条件；如果将漂液的PH值提高到接近中性范围内进行漂白，漂白速率虽然比酸性时慢，但比碱性时快，然而在这样的条件下，纤维素将受到比较严重的损伤。
B平幅连续轧漂工艺:
①平幅浸轧漂液（有效氯 3～5g/L)
②J形箱平幅室温堆置（10～20min）
③水洗、脱氯水洗
C平幅连续浸漂:
①平幅浸轧漂液（有效氯 3～5g/L)
②浸漂（ 有效氯 3～5g/L)
③浸漂（ 有效氯 1.5～2.5g/L)
④水洗、脱氯水洗
（2）亚漂
亚氯酸钠漂白（NaClO2):
亚氯酸钠溶液性质：亚氯酸钠的水溶液在碱性介质中稳定，在酸性条件下不稳定，发生分解反应。
亚氯酸钠漂白原理：
亚氯酸钠溶液主要组成有ClO2-、HClO2、ClO2、ClO3-、Cl-等。一般认为HClO2的存在是漂白的必要条件，而ClO2则是漂白的有效成分。
lClO2的含量随着溶液pH值的降低而增加，漂白速率也加快。但ClO2是毒性很大的气体，因
此在亚氯酸钠漂白时，必须加入一定量的活化剂。因为在开始浸轧漂液时近中性，在随后汽蒸时，活化剂释放出H＋，使漂液pH值下降，促使亚氯酸钠较快分解出ClO2而达到漂白的目的.
l常用的活化剂是有机酸与潜在酸性物质，如醋酸、蚁酸、六亚甲基四胺、乳酸乙酯、硫酸铵等。
亚氯酸钠漂白工艺：
A连续轧蒸工艺流程
①浸轧漂液（亚氯酸钠100％：15～25g/L，活化剂：x g/L，非离子表面活性剂 1～2g/L）
②汽蒸（95～100℃，pH值 4～5.5，1h)
③脱氯（Na2S2O3 或 Na2SO3 (1～2g/L)
④水洗
B冷漂工艺：
适用于无合适漂白设备的条件下。漂液组成与轧蒸工艺接近，因是室温漂白，故常用有机酸作活化剂。织物经室温浸轧打卷，用塑料薄膜包覆，布卷缓慢转动，堆放3～5h，然后脱氯、水洗。
(3)氧漂
过氧化氢（H2O2）漂白原理：其分解产物有HO2-、HO2·、HO·和O2，其中HO2-是漂白的有效成分。
过氧化氢漂白工艺：
A轧漂汽蒸工艺:
①温室浸轧漂液:【H2O2：(100％)3~6g/L；水玻璃：5~10g/L；润湿剂：1~2g/L；pH值：10.5~10.8；轧余率：100％】
②气蒸：( 温度：95～100℃；时间：45～60min)
③水洗
B卷染机漂白工艺:
①冷水1道
②漂白8道【H2O2：(100％)5~7g/L；水玻璃：5~10g/L；润湿剂：1~2g/L；pH值：10.5~10.8；温度：95~98℃】
③热洗4道（70～80℃）
⑤冷洗上卷
C冷堆法漂白工艺：
①室温浸轧漂液：【H2O2：(100％)10～12g/L；水玻璃：20～25g/L；过硫酸铵：4～8g/L；pH值：10.5～10.8】
②打卷堆置（14～24h，30℃左右）
③充分水洗
过氧化氢漂白工艺分析
①pH值 pH＝9～10时：织物白度最高 pH＝3～10时：强力保持较高水平
pH＝6～10时：聚合度最大 pH＝1～9时：分解率较小
综合上述： pH＝9～10较合适。②稳定剂的影响
l重金属离子将加速H2O2的分解，损伤纤维。因此在漂液中要加入一定量的稳定剂。
l稳定剂的作用是阻止重金属离子对H202的催化分解，使H202在总的漂白时间内保持较高的氧化能力，进行有效的漂白，不致浪费有效成分和过度损伤纤维。
通常棉纤维漂白常用硅酸钠作稳定剂。
五、棉织物短流程前处理工艺。
短流程前处理工艺:是指从降低能耗、提高生产效率出发，把退浆、煮练、漂白三步前处理工艺缩短为两步或一步的工艺。
①两步法前处理工艺：退浆、碱氧一浴煮漂、退煮一浴、漂白。
（此法适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物）
②一步法前处理工艺：一步法能处理工艺是将退浆、煮练、漂白三个工序并为一步，采用较高浓度的双氧水和烧 碱，再配以其他高效助剂，通过冷轧堆或高温汽蒸加工，使半制品质量满足后加工要求。其工艺分为汽蒸一步法和冷堆一步法两种。
六、解释概念：染料力份、染色牢度、上染百分率、平衡上染百分率、半染时间、上染速率曲线。
1、染料强度（力份）：是一个比较值，不是染料含量的绝对值，它是将染料标准品的力份定为100％，
其他染料的浓度与之相比，而得到染料相对浓度的大小。 在相同染色条件下，染相同浓谈程度的色泽时，若所需要的染料量为标准品染料用量的0.5倍，则染料的力份为200％；若所需要的染料量为标准品染料用量的2倍，则染料的力份为50％。
2、染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能够保持其原来色泽的能力。
3、上染百分率：所谓上染百分率是指上染在纤维上的染料量与原染液中所加染料量的百分比。
4、平衡上染百分率：染色达到平衡时的上染百分率
5、半染时间：上染百分率达到平衡上染百分率一半所需的染色时间，称为半染时间。是染料的一个重要性能指标。
6、上染速率曲线：在一定温度下染色时，纤维上的染料量将逐渐增加，而染液中的染料量则不断下降。将不同染色时间下的上染百分率对相应的染色时间作图即得上染速率曲线。
七、了解染料的上染过程及染料的扩散模型。
1、上染：就是染料舍染液（或介质）而向纤维转移，并染透纤维的过程。
上染过程分三个阶段：
①染料从染液向纤维表面扩散，并上染纤维表面，这个过程称为吸附。
②吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散，这一过程称为扩散。
③染料固着在纤维内部。
2、扩散模型：
①.孔道模型：在纤维中存在许多曲折而相互贯通的小孔道，染色时，水分子会进入纤维内部而引起纤维的溶胀，使孔道直径增大，染料分子或染料离子可通过这些充满水的微隙向纤维内部扩散。染料分子在孔道中扩散的同时，可吸附在孔道的壁上吸附在孔道壁上的染料不再扩散，在孔道中染料的吸附与解吸处于平衡状态。
孔道模型适用于染料在亲水性纤维中的扩散。对于在水中溶胀很小的硫水性纤维，如涤纶，用孔道模型难以解释。
②.自由体积模型：在纤维总体积中存在未被纤维分子链段占据的一部分体积，这部分体积称为自由体积。在玻璃化温度Tg以下，自由体积以微小的孔穴形式分布在纤维中。当温度达到玻璃化温度Tg以上时，纤维分子的链段开始运动，有可能出现体积较大的自由体积，染料分子沿着这些较大的自由体积向纤维内部扩散。
八、中性盐在直接染料染色中的作用。
1、盐的作用：直接染料在溶液中离解成色素阴离子而上染纤维素纤维，纤维素纤维在水中也带负电
荷，染料和纤维之间存在电荷斥力。在染液中加盐，可降低电荷斥力提高上染速率和
上染百分率－－促染。
2、盐的促染作用对不同的染料是不同的：
①对于染料分子中含磺酸基较多的盐效应染料，盐的促染作用显著；
②对于温度效应染料，盐的作用不明显。
3、染色时盐的用量根据染料品种和染色深度而定：
①对上染百分率低的染料需要多加盐；
②对盐效应染料促染所用的盐应分批加入，以得到均匀的染色产品；
③对于温度效应染料，染色时可不加盐或少加盐；
④对匀染要求高的浅色产品要适当减少盐的用量，
而对深浓色泽产品应增加盐的用量。
九、活性染料结构通式、染色特征值、比较上染百分率和固色率的差异。
1、活性染料的结构通式：S-D-B-Re
S－－是水溶性基团；
D－－是染料发色体（母体）；
B－－是桥基或称连接基，将染料的活性基和发色体连接在一起；
Re－－是活性基，具有一定的反应性
2、活性染料竭染的染色特征值——SERF值
①S值：是活性染料在末加碱只加盐的染色条件下，在染色达到上染平衡时，染液中染料对纤维的上染百分率，它反映了染料对纤维的直接性和亲和力的大小。
②E值：是活性染料在加碱固色后，染料对纤维的上染百分率，它反映了染料对纤维的竭染性能。
③R值：是活性染料在加碱固色5min时的固色率,它反映了染料对纤维的反应性能及固色速率的大小。
④F值：是活性染料在染色结束时的固色率，它反映了染料的利用率。
不同染料由于结构不同，反映出的染色特征值也不同。正确评价，可为活性染料制定最佳工艺提供较为准确的科学依据。
3、固色率：是指与纤维结合的染料量占原染液中所加的染料量的百分比。固色率的高低是衡量活性染料性能的一个重要指标。
上染百分率：所谓上染百分率是指上染在纤维上的染料量 与原染液中所加染料量的百分比。
活性染料染色的固色率比上染率低。
十、还原染料和硫化染料的染色过程、常用的还原剂种类。
1、还原染料的染色过程:
①染料的还原,使不溶性还原染料转变为可溶性的隐色体;
②染料隐色体上染纤维;
③上染纤维的隐色体经氧化转为原来不溶性的还原染料;
④皂洗处理,以获得稳定的色光和良好的染色牢度.
常用还原剂:连二亚硫酸钠(保险粉)
2、硫化染料的染色过程：
①.染料的还原
②.隐色体上染纤维
③.隐色体氧化
④.染色后处理
常用的还原剂：硫化钠。但在染色过程中释放出恶臭性物质污染劳动环境。
出现新的还原体系，如保险粉--烧碱、葡萄糖—烧碱等。
十一、不溶性偶氮染料的染色过程、色基的重氮化。
1、不溶性偶氮染料的染色过程：色酚打底色基显色后处理
主要是发生重氮反应
2、色基的重N化：将色基中的氨基转变为重N基的过程。色基在盐酸、亚硝酸钠的作用下发生重氮
化，生成色基的重氮化合物。以色基大红G为例，重氮化反应方程如下：
色基难溶于水,在盐酸作用下,可生成色基的盐酸盐溶于水。
色基在盐酸中的溶解度与色基的结构有关:
①色基芳环上含供电子基(如甲氧基等), 成盐容易, 溶解度大。(如色基红KB等）
②色基芳环上含吸电子基(如硝基等), 不易成盐,溶解度小,（如色基大红G等。）
③色基的重氮化是色基本身(即游离胺而不是色基的盐酸盐)与重氮化试剂反应.若不易成盐,游离氮浓度高,则重氮化反应速度快。即芳环上含吸电子基的色基,易水解产生游离胺,表现为重氮化速度快,如色基大红G重氮化速度比红KG色基快。
④重N化时，盐酸用量过量0.5-1mol的原因：
A强酸性介质中，亚硝酸钠产生较多的亲电试剂，有利于提高重N化反应速度；
B 防止重N化时发生副反应（自偶合）；
十二、酸性染料上染羊毛的机理，分析酸性染料染羊毛时中性盐在强酸性浴和中性浴中的作用。
1、酸性染料上染羊毛的机理：
①强酸性染料染色原理：（染色pH值：2～4）
强酸性染料结构简单，相对分子质量较小，与纤维的范德华力和氢键力较小，染料与纤维的结合主要是离子键结合。
② 弱酸性染料的染色原理：（染色pH值：4～6）
A若在等电点附近：纤维不带电荷，染料靠范德华力和氢键力上染纤维。上染后，染料阴离子再与纤维中的－NH3+成离子键结合。
B若在等电点以上时：蛋白质纤维带负电荷，染料与纤维之间存在库仑斥力，染料通过范德华力和氢键力上染纤维。染料上染纤维后，染料与纤维通过离子键、范德华力和氢键力结合在一起，结合较牢固，湿处理牢度较好。
③中性浴染色的酸性染料的染色原理：（染色pH值6～7）
中性浴染色的酸性染料相对分子质量更大，染料与纤维间有较大的范德华力和氢键力，染料对蛋白质纤维的染色是在中性条件下进行，纤维带有较多的负电荷，染料与纤维间存在较大的电荷斥力，染料阴离子通过范德华力和氢键力上染纤维。染料与纤维的结合主要是依靠范德华力和氢键力结合，较牢固，湿处理牢度较好。
2、中性盐在强酸性浴和中性浴中的作用：
①强酸性浴：溶液pH值在等电点以下时， 纤维中－NH3+的含量高于－COO-的含量，纤维带正电荷，染料带负电荷，这时由于加入中性盐（Nacl）,由于cl离子比染料分子小，容易先于纤维离子结合，但最终较大的染料分子将取代cl离子，从而中性盐起到一定的缓染作用。
②中性浴：溶液pH值在等电点以上时，纤维中－COO-的含量高于－NH3+ ，纤维带负电荷。染料也带负电荷，加入中性盐（Nacl），起作用的是Na离子，起到促染作用。
十三、分散染料染色饱和值的加和性及分散染料染涤纶的常用染色方法。
1、加和性：
①当两种分散染料拼色时，若染料的结构相差较大，染色饱和值具有加和性，此时混合染料的染色饱和值约为两种染料单独染色时的染色饱和值之和。利用这一特性，可以使上染到纤维上的染料量增加，得到较浓的色择。
②当两种染料的结构相近时，染色饱和值不具有可加性，混合染料的染色饱和值与它们单独染色时的饱和值相近。
2、涤纶的染色方法有：热熔染色法、高温高压染 法和载体染色法。
十四、分散染料高温高压染色时，为什么在染浴中加少量醋酸等弱酸，调节染浴的PH值在5～6之间。
1、在高温碱性条件下，分散染料分子中的某些基团会水解或被还原，致使染料结构发生变化，造成色泽浅淡或萎暗。
2、当染浴pH值较低时，棉纤维水解，纤维素端基会形成具有还原性的半缩醛，使含有偶氮结构的分散染料被还原，染料结构及色光发生变化。
3、分散染料分子中含有羟基的，在碱性条件下羟基会离子化，使染料的溶解性提高，但上染率降低。
4、在高温高压条件下，分散染料在染液中的溶解度提高，染液中以分子状态存在的染料较多，而且在高温条件下，染料在纤维内的扩散速率较高，使分散染料上染涤纶的速率大大提高。
十五、了解阳离子染料的特性，当腈纶用阳离子染料染色时，为什么在染液温度达到腈纶玻璃化温度时，要缓慢升温？
1、阳离子染料的特性
①阳离子染料：是一类在水溶液中可电离为带正电荷的色素阳离子以及无色阴离子的一类染料。
②染色特点：腈纶用阳离子染料染色，色泽鲜艳，上染百分率高，给色量好，湿处理牢度和耐
晒牢度较高，但匀染性较差，特别是染淡色时。
③阳离子染料的染色性能：
A染色pH值：阳离子染料易溶于水，在碱性条件下容易发生色光变化，甚至分解沉淀；而pH值过低也会引起染料色光的变化和染料的分解。阳离子染料染色时，染液pH值一般控制在4～5。
B染料的饱和系数f：不同的阳离子染料对腈纶的上染能力不同，每一染料都有各自的染色饱和值。纤维的染色饱和值Sf和某一染料的染色饱和值Sd的比值称为该染料的饱和系数f。f＝ Sf/ Sd
染料的f值越小，说明这一染料的上染量越高。
饱和系数对确定的阳离子染料是一个常数。
2、当腈纶用阳离子染料染色时，为什么在染液温度达到腈纶玻璃化温度时，要缓慢升温？
温度是控制匀染的重要因素。腈纶用阳离子染料染色时，在75℃以下上染很少，当染色温度达到纤维的玻璃化温度(75～85℃)时，染料的上染速率迅速增加。因此，当染色温度达到纤维的玻璃化温度时，应缓慢升温，这样可以提高染料的上染率，也可在85～90℃时保温染色一段时间后，再继续升温至沸。 |
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