纤维素纤维染色是指对棉、麻、粘胶和铜铵纤维纺织物进行染色的工艺过程。在染色前，棉麻纤维纺织物需要彻底清除纤维素共生物，而铜铵或粘胶纤维纺织物则需要注意减少张力和摩擦，以免影响产品质量。常用的染料包括直接染料、活性染料、不溶性偶氮染料、暂溶性还原染料、还原染料和硫化染料。
直接染料染色
直接染料是一种阴离子水溶性染料，能够直接附着在纤维素纤维上，颜色种类丰富。主要使用浸染方法，对于一些对硬水敏感的染料，需要使用软水或添加软水剂。纤维素纤维带负电荷，会对染料的阴离子产生排斥力，因此可以通过加入氯化钠（食盐）或硫酸钠（元明粉）来控制上染过程。加入少量碳酸钠有利于染料的溶解。当需要混色染色时，应该选择上染性能相似的染料，以获得均匀的颜色。染色完成后，可以根据染料特性进行适当的后处理，如使用阳离子固色剂提高水洗牢度，或者通过铜盐处理提升水洗和日晒牢度。
活性染料染色
活性染料是纤维素纤维纺织物染色的常见染料，色彩鲜艳，色谱齐全。这些染料易溶于水，具有良好的匀染性和较高的水洗及日晒牢度。然而，某些品种不太耐漂白。在染色过程中，纤维素在碱性环境下会转化为纤维素阴离子，与活性染料反应形成共价键结合。同时，氢氧根离子也会与染料反应，生成水解染料，最终固色后清洗掉。活性染料的直接性较低，匀染效果较好，建议使用小浴比并加入食盐提高上染率。上染和固色的温度以及所用碱剂的强度取决于染料的反应活泼性。通常采用染料与碱剂同浴浸轧，逐步均匀烘干，随后进行蒸汽或烘焙固色。染液中加入尿素有助于染料溶解，添加海藻酸钠可以减少烘干过程中的染料迁移。浸轧染液后，可通过打卷并在30℃左右缓慢转动的方式完成固色过程，这种方法被称为轧卷染色法，适合小批量多品种染色。染色后，需要用洗涤剂充分清洗以去除水解染料和浮色，确保达到所需的水洗牢度。
不溶性偶氮染料染色
不溶性偶氮染料又称冰染料，是通过色酚和色基的重氮化和偶合反应在纤维上形成的不溶性有色物质。为了避免重氮盐分解，其溶液通常用冰冷却。这类染料颜色鲜艳，除了艳绿色以外，色谱基本齐全，具有优异的水洗牢度和良好的日晒牢度，是纤维素纤维纺织物染浓色的理想选择。色酚呈弱酸性，不溶于水，但在氢氧化钠（烧碱）溶液中可以形成钠盐。色基可以在盐酸和亚硝酸钠的作用下发生重氮化反应，生成重氮盐。有些色基的重氮化反应难以控制，因此会在重氮化后加入稳定剂制成色盐，显色时只需用水溶解即可使用，但有效成分仅为色基的20%左右。显色的pH值条件因重氮盐和色酚的性质而异。
不溶性偶氮染料纺织物染色通常采用轧染法，纱线和针织物则使用浸染方式。轧染时，织物浸轧色酚溶液后应缓慢均匀烘干，避免色酚迁移，烘干后浸轧色基的重氮化溶液偶合显色；浸染时，纺织物上染色酚后用盐水洗去色酚浮色，脱水后，再浸入色基的重氮盐溶液中偶合显色。显色后在接近沸腾的稀洗涤剂溶液中充分洗净去除浮色，改善摩擦牢度，并使染料在纤维内部聚集，提高日晒牢度。
还原染料染色
还原染料色谱齐全，颜色鲜艳，染色品的各种牢度均表现优秀，是纤维素纤维的常用染料。按照化学结构大致分为靛类和蒽类两种类型。某些黄色、橙色、红色还原染料在暴露于阳光下时会使纤维变脆。还原染料不溶于水，分子结构中含有羰基，可以用连二亚硫酸钠（保险粉）等还原溶解在氢氧化钠溶液中，形成隐色体，之后再氧化恢复成不溶性染料固定在纤维上。隐色体在酸性介质中可以转化成隐色酸，不溶于水。还原染料染色时，首先将染料还原成隐色体，配制染液进行上染，这被称为隐色体染色法；也可以将悬浮状态的染料微粒均匀沉积在纤维上，在纤维上还原成隐色体上染，这被称为悬浮体染色法；还可以将隐色酸沉积在纤维上，再用保险粉-烧碱溶液处理，使隐色酸转变为隐色体上染，这被称为隐色酸染色法。其中，隐色体和悬浮体染色法更为普遍。隐色体染色法主要用于纤维素纤维纺织物的浸染，上染时间为45至60分钟。上染后稍微水洗，然后用过氧化氢等稀溶液氧化，使隐色体恢复成不溶性染料。最后进行皂煮、水洗去除浮色，使产品颜色鲜艳，保证染色牢度。
还原染料隐色体对纤维素纤维的上染直接性高，但有些染料不易染得均匀，特别是对于组织紧密的织物，不易染透，此时使用悬浮体染色法可以克服这一问题。悬浮体染色法广泛应用于筒子纱染色和织物轧染。筒子纱染色时，将悬浮体染液先在常温下循环，然后逐渐升温并加入硫酸钠（元明粉），逐渐破坏悬浮状态，使染料均匀地沉积在纤维表面，然后用保险粉-烧碱溶液循环使其还原上染，再进行氧化、皂煮和水洗。轧染时，织物应具有良好的湿润性，浸轧染料悬浮液后均匀烘干，再将织物浸轧保险粉-烧碱溶液，然后汽蒸约40秒，也可以在卷染机中用保险粉-烧碱溶液还原、上染。最后进行氧化、皂煮和水洗。
暂溶性还原染料染色
暂溶性还原染料是还原染料隐色酸的硫酸酯，对纤维素纤维的上染直接性低，使用方便，在纺织物上易于染出均匀的颜色。它们在碱性介质中性质稳定，在酸和氧化剂的同时作用下转变为相应的还原染料母体。主要用于染制浅色品种。浸染时，染料在含有亚硝酸钠的中性或弱碱性染浴中对纺织物上染，上染温度随染料品种而定，一般为20至70℃。上染后用稀硫酸溶液显色，最后经水洗、皂煮、洗净。轧染时，先浸轧染料和亚硝酸钠的混合溶液，再行显色、中和、皂洗。
硫化染料染色
硫化染料不溶于水，染色品颜色不鲜艳，不耐氯漂，大多数染料品种的日晒和水洗牢度良好。硫化染料应用广泛，主要用于染制深色产品，尤其是蓝色和黑色。它们的分子结构中发色体是通过硫原子相连，能被硫化钠还原生成-SNa基团，成为隐色体溶解于硫化钠溶液中而上染于纤维，经过氧化处理转变为不溶性染料而固定在纤维上。与还原染料隐色体染色相比，硫化染料的上染温度较高，多在近沸点进行。硫化染料也可作为隐色体轧染，织物浸轧隐色体后，汽蒸1分钟左右使染料充分上染，然后再进行氧化、皂煮和水洗。黑色硫化染料染色的纺织品在储存中会出现脆化现象，这是由于染料受氧化产生硫酸所致。如果在染色后浸轧醋酸钠等碱性物质，可以减轻脆化程度。有些硫化染料染色后还可进行固色处理，能提高日晒和水洗牢度。
苯胺黑和酞菁蓝染色
苯胺的盐酸盐在氧化剂和催化剂的作用下，在纤维上通过氧化和缩合反应，形成苯胺黑颜料。苯胺黑主要用于棉织物染色，用氯酸钠为氧化剂，硫酸铜为催化剂。织物一般不经煮练，用苯胺盐酸盐、氯酸钠和硫酸铜的混合液浸轧后，均匀烘干，在特定温湿度的氧化室内进行氧化、缩合，然后再浸轧重铬酸钾溶液，堆放数分钟后完成染色过程，最后进行皂洗、水洗。苯胺黑染色应有良好的防污措施。在染色过程中由于盐酸和氧化剂的存在，纤维受到一定程度的损伤，导致强力下降。如果适当控制染液的组成和工艺条件，织物强力损失可不超过12%。苯胺黑色泽乌黑，水洗、日晒牢度良好。
铜酞菁蓝色颜料具有鲜艳的色泽和良好的日晒牢度。用1,3-二亚氨基异吲哚啉和铜盐等组成的染液浸轧棉织物，均匀烘干后，在纤维上生成铜酞菁颜料，经过洗净处理可得到各种染色牢度极好的艳蓝制品。
参考资料 >
纤维素纤维染料的染色原理及特点.PDF.原创力文档.2024-10-23
纤维素染色技术详解:新型生物染料的应用与发展.爱采购.2024-10-23
第四章 直接染料染色.搜狐网.2024-10-23