定 义
染色即染上颜色，也称上色，是指用化学的或其他的方法影响物质本身而使其着色。在技术允许的条件下，通过染色可以使物体呈现出人们所需要的各种颜色。染色的过程就是染料和纤维发生化学或物理化学结合，或在纤维上生成不溶性有色物质的工艺过程。
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染色基本过程
按照现代的染色理论的观点，染料之所以能够上染纤维，并在纤维织物上具有一定牢度，是因为染料分子与纤维分子之间存在着各种引力的缘故，各类染料的染色原理和染色工艺，因染料和纤维各自的特性而有很大差别，不能一概而论，但就其染色过程而言，大致都可以分为三个基本阶段。
1、吸附：当纤维投入染浴以后，染料先扩散到纤维表面，然后渐渐地由溶液转移到纤维表面，这个过程称为吸附。染料能对纤维发生吸附，主要是由于染料和纤维之间具有吸引力。这种吸引力主要是由分子间作用力构成的，它主要包括范德华力、氢键和库仑力等。随着时间的推移，纤维上的染料浓度逐渐增加，而溶液中的染料浓度却逐渐减少，经过一段时间后，达到平衡状态。吸附的逆过程为解吸，在上染过程中吸附和解吸是同时存在的，如此反复有利于染色的均匀。
2、扩散：吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散，直到纤维各部分的染料浓度趋向一致。由于吸附在纤维表面的染料浓度大于纤维内部的染料浓度，促使染料由纤维表面向纤维内部扩散。此时，染料的扩散破坏了最初建立的吸附平衡，溶液中的染料又会不断地吸附到纤维表面，吸附和解吸再次达到平衡。扩散对染色速度和染色的匀染质量影起决定性作用，拼色时应选用性能相近的染料。
3、固着：染料与纤维结合的过程，随染料和纤维不同，其结合方式也各不相同。如：活性染料与纤维素纤维靠共价键结合、弱酸性染料与蛋白质纤维靠离子键＋分子间引力结合、直接染料与纤维素纤维靠范德华力＋氢键结合。染料与纤维固着力的大小对色牢度起决定性的作用。
上述三个阶段在染色过程中往往是同时存在，不能截然分开。只是在染色的某一段时间某个过程占优势而已。
固着方式
染料在纤维内固着，可认为是染料保持在纤维上的过程。不同的染料与不同的纤维，它们之间固着的原理也不同，一般来说，染料被固着在纤维上存在着四种类型。
1.化学性固色：指染料与纤维发生化学反应，而使染料固着在纤维上。如活性染料染纤维素纤维。
2.物理化学性固着：由于染料与纤维之间的相互吸引及氢键的形成，而使染料固着在纤维上。如直接染料、硫化染料、还原染料等都是依赖这种引力而固着在纤维上的。
3.物理性固着：化学纤维中的非晶区在高温下膨化形成足以容纳染料分子的空穴，染色结束后温度降低，空穴收缩而使染料包裹在纤维内，如分散染料。
4.机械固着：这类染料对纤维没有亲和力，需通过粘合剂（一般是树脂粘合剂）固着在纤维上。如涂料。
分 类
根据把染料施加于纺织品上所处的不同纺织品加工进程，染色方法可分为：
1、原液着色：化学纤维或再生纤维，在纺丝前对纺丝原液进行着色的染色方式。
2、散纤染色：在纺纱之前散状纤维的染色，装入大的染缸，在适当的温度进行染色。色纺纱大多采用散纤维染色的方法，常用于粗纺毛织物。
3、毛条染色：这也属于纤维成纱前的纤维染色，与散状纤维染色的目的一样，是为了获得柔和的混色效果。毛条染色一般用于精纺毛纱与毛织物。
4、纱线染色：织造前对纱线进行染色，一般用于色织物、毛衫等或直接使用的纱线（缝纫线等）。纱线染色是染织的基础。
常规纱线染色的方法有三种：
①绞纱染色：将松散的绞纱浸在特制的染缸中，这是一种成本最高的染色方法。
②筒子染色：筒子染色的纱线卷绕在一个有孔的筒子上，然后将许多的筒子装入染色缸，染液循环流动，蓬松效果与柔软程度不如绞纱染色。
③经轴染色：是一种大规模卷装染色，梭织制造前要先制成经轴（整经），将整个经轴的纱线进行染色，如联合浆染机与经轴纱线束装染色。由于是经轴，所以多适用梭织染色使用。 但随着经轴落筒的出现，我们可以把染色后经轴上的纱线落成筒子纱，这种染色的纱线使用范围就更广了，譬如靛蓝染色大多使用的还原染色方法，只有使用经轴染色才可以很好的解决，如果没有经轴落筒，是很难实现的。
5、匹染：对织物进行染色的方法，常用的方法有绳状染色、喷射染色、卷染、轧染。
6、成衣染色：把成衣装入尼龙袋子，一系列的袋子一起装入染缸，在染缸内持续搅拌（桨叶式染色机）。成衣染色多适合于针织袜类、T恤等大部分针织服装、毛衫、裤子、衬衫等一些简单的成衣。
7、艺术染色：主要有扎染、蜡染、吊染、段染、泼染以及手绘等。
根据把染料施加于染色物和使染料固着在纤维上的方式不同，染色方法可分为浸染（或称竭染）和轧染两种
一、浸染：将纺织品浸渍于染液中，经一定时间使染料上染纤维并固着在纤维上的染色方法。在染色过程中，染料逐渐上染纤维，染液中染料浓度相应地逐渐下降，适用于各种形态的纺织品染色，尤其适用于不能经受张力或压轧的染色物。
浸染时，染液及被染物可以同时循环运转，也可以只有一种循环。浸染属于间歇式生产，生产效率比连续轧染低，其最大的优点是织物所受张力小。间歇式生产如处理不当会出现缸差疵布，不能保证不同批次加工织物的重现性。浸染一般要求有比较大的浴比，这会降低染料的利用率，增加生产废水的排放量，而且能量消耗大。
浸染方式主要有：散纤维染色、绞纱或筒子纱染色、经轴染色、卷染、绳状染色、喷射溢流染色、气流染色等。
浸染法可分一浴一步法，一浴两步法，两浴法三种染色方法。
浴比：浸染时，染液质量与被染物质量之比
染色浓度：染料用量一般用对纤维质量的百分数（o.m.f.）表示
影响染色因素：
（1）保证染液各处的染料、助剂的浓度均匀一致；
（2）控制上染速率，通过调节温度及加入匀染助剂来达到。调节温度使染浴各处温度均匀一致，升温速率必须与染液流速相适应。加入匀染剂可控制上染速率，或增加染料的移染性能；
（3）浴比大小；
（4）消除织物内应力。
二、轧染：将织物在染液中经过短暂的浸渍后，随即用轧辊轧压，将染液挤入纺织物的组织空隙中，并除去多余染液，使染料均匀分布在织物上，染料的上染是（或主要是）在以后的汽蒸或焙烘等处理过程中完成的。
和浸染不同，轧染时织物浸在染液里的时间很短，一般只有几秒到十几秒，织物上的轧余率（带液率，织物上带的染液质量占干布质量的百分率）不多，在30％～100％之间，不存在染液的循环流动，没有移染过程。一般是连续染色加工，生产效率高，适合大批量织物染色，但被染物所受张力较大，通常用于机织物的染色。
为了保证匀染性及防止色差：
（1）轧液要均匀，织物浸轧后，前、后、左、中、右的轧余率要求均匀一致；
（2）良好的润湿性能。染液要迅速透入织物的组织空隙，除前处理充分外，可在染液中加入适当润湿剂；
浸轧形式：一浸一轧、一浸二轧、二浸二轧或多浸一轧
经过轧压后，织物上染液可以分为三部分：
（1）纤维所吸收的染液
（2）留在织物组织的毛细管空隙中的染液
（3）留在织物间隙中、在重力作用下容易流动的染液
烘干时，后两部分染液通过毛细管效应，向织物的受热表面移动，产生“泳移”现象，造成色斑。
泳移：指织物在浸轧染液以后的烘干过程中染料随水分的移动而移动的现象。泳移不但使染色不匀，而且易使摩擦牢度降低。织物含湿量越大，轧余率越高，越易泳移。除降低轧余率外，还可加入防泳移剂。
染液浓度的控制：理想的轧染是通过调节染料的浓度和轧辊压力（控制轧余率）来准确控制染料均匀分布在织物上，最适于无亲和力的染液体系。但是一般染料对纤维有一定的直接性，染料会发生纤维吸附，使轧余回流回来的染液浓度降低。为了缓解这样一种上染速率变化剧烈所造成的前深后浅的问题，可以在初开车时暂时降低染液浓度，客观上减少染料上染的总量，以取得与动态平衡过程大致相近的上染状态。
织物烘干形式：红外线烘燥、热风烘燥、烘筒烘燥
红外线烘燥、热风烘燥：对流传热，烘燥效率较低，一般用着湿态织物的预烘，以防止染料的泳移。
烘筒烘燥：接触式烘燥，烘燥效率高，但易造成烘干不匀和染料泳移，一般与红外线烘燥和热风烘燥联合使用 。
使染料固着方法：汽蒸、焙烘（或热熔）
汽蒸就是利用水蒸气使织物温度升高，纤维吸湿膨胀，染料与化学试剂溶解，同时被纤维所吸附而扩散进入纤维内部并固着。
有常压饱和蒸汽汽蒸 。
常压高温蒸汽（过热蒸汽）：170～190℃，用于涤纶及混纺织物的分散染料，活性染料
高压高温蒸汽：涤纶及混纺织物染色
焙烘：以干热气流为传热介质使织物升温，染料溶解并扩散进入纤维而固着。一般为导辊式，特别适用于分散染料，活性染料固色 。
冷轧堆染色：在浸轧后堆置过程中固色的一种半连续染色方法，主要用于活性染料对棉织物的染色。
冷轧染是非连续性染色。这种染色方法一般只适用于小批量生产，一般选择反应性能比较好的活性染料染棉或者粘纤布，用室温堆置，可获布面均匀，渗透良好的染色效果，而且厚薄织物均适合用此法。
重现性
再现性是指化验室的复色配方到生产现场染色时，颜色再现的程度，广义的再现性还应该包括现场连续染色时颜色再现的程度。再现性的高低，不仅反映一个印染厂技术水平的高低，也反映出管理水平的高低。影响再现性的因素很多：
1）化验室与现场(车间)使用染料批次不同；染料保存控管方法不当。有些工厂染料储存环境控制不到位，包括温度湿度控制问题。特别是有些管理不严谨的工厂，染料仓连门窗都经常打开，与外界是直接相通的。如果遇到阴雨天气，染料的含潮率等问题可想而知了。
2）染料助剂的用量，车间(现场)与化验室同步性差。甚至出现现场和化验室用料不一致的现象。这是一个管控的严谨性问题。
3）纱的白度外观或布(纱)的批次差异大。原料如果发生变化,又不复方，那么直接套染，一般都达不到所要颜色。
4）称量误差大。化验室电子秤用久了准确度不高 ，包括了染料仓用电子秤，也没进行相关的校正。电子产品容易出现准确性偏差问题，应该实行规范化管理，按时对电子秤进行校准，以确保万无一失。
5）清洁问题。染(杯)缸壁上附着上次残留染料，没有清洗干净。
6）染液酸碱值(PH值)控制不当。这点经常被很多染厂忽视。
7）染色曲线不一致,及温度的偏差及漂浮问题。
8）水的管理。水的管理经常容易被忽视，但实际上使用的是地下水、河水还是自来水对染色的重现性影响都非常大。
9）化验室染料母液稀释比例浓度不好,手工吸管的操作不当。这和操作员的工作态度，熟练程度等因素有关。应该通过强化训练,让操作员养成好的工作习惯。
10）化验室有一些沉淀性染料管理不到位。
11）化验室母液寿命管理不当。
12）化验室试色机的配合性问题。
13）化验室色样的还原洗及平滑柔软加工，与现场差异大。
当然，生产过程中是否选用配伍性好的染料，操作人员是否熟练，人员流动性是否太大，有没进行规范化管理等都是会对重现性产生重要影响。而重现性(再现性)应该看做是属于管理层面事项，经常要校正管控才能达到完美。
匀染性
匀染性是指染料在染色过程中在织物中均匀分布的能力。它除受染料分子和纤维基质的物理性质影响外，也受染色条件如温度、上染速率、所用染色助剂等多种因素的制约。
广义的匀染是指染料在染色织物表面以及在纤维内各部分均匀分布，透染。分为4种情况：
（1）在纤维束及纤维内分布均匀，理想状态 ；
（2）在纤维束内分布均匀，但只分布在单纤维表面，纤维环染，近似匀染，染色结果较第一种情况浓；
（3）纤维束环染（白芯）；
（4）纤维束外围纤维环染或不均匀染色，内部纤维不染色。
影响匀染因素：
（1）纤维及其结构均匀性
纤维的差异：不同成熟度的棉；不同产地不同生长部位的毛；化学纤维批次不同。
前处理不匀不净。
（2）染料的性能
分子结构简单的染料，在染液中染料的聚集倾向较小，匀染性好。
拼色用染料上染速率不同而造成染色不匀。
（3）上染条件
初染速率太高或上染速率太快。
因升温太快、浴比太小、染色时间不足、染液循环欠佳等因素而造成染色不匀。
水质不佳，硬度高，存在金属离子和还原或氧化物以及有害杂质而造成染色不匀。
染色设备不好或设备操作不当造成染色不匀。
解决染色不匀的方法：
1,选用匀染性好、染色配伍性好的染料染色。
2,染色时选用匀染剂，提高染料的匀染性。
3,严格控制染物的前处理质量，使半制品具有一定的渗透性和白度。
4,制订合理的染色工艺，控制升温速度和保温时间。
5,严格染色操作。做好染料的化料工作。
5,选用去离子水配制染液,密切关注水质对染色的影响。
6,使用物理方法促进染料的渗透和均匀上染。如预处理纤维以提高染料的扩散渗透。
7,使用溶剂或溶胀剂染色,改变染色介质或使纤维溶胀。
8,将纤维进行化学改性,在纤维上引入染座和匀染性好的基团。
9,将染花的织物用匀染剂进行剝色再复染。
浸染控制匀染手段:
缓染-控制上染速度和加入缓染剂
移染-上染较多部位的染料通过解吸转移到上染较少的部位
轧染控制匀染手段:浸轧均匀；防泳移。
色牢度
染色牢度是指染色织物在使用过程中或在以后的加工过程中，染料或颜料在各种外界因素影响下，能保持原来颜色状态的能力。
色牢度是印染纺织品的重要考核指针，不同种类的染料其色牢度的考核指针不尽相同。各种染料的分子结构、化学性质等的不同，对不同的纺织品的结合方式、结合力也不相同，
染色牢度是多方面的，对消费者来说，一般比较主要的包括：日晒、皂洗、唾液、水渍、汗渍、摩擦、熨烫、耐氯等牢度。
1.日晒牢度：是指染物在日光照射下保持不褪色、不变色的能力。染色织物的日晒褪色是个比较复杂的过程。在日光作用下，染料吸收光能，分子处于激化态而变得极不稳定，容易产生某些化学反应，使染料分解褪色，导致染色织物经日晒后产生较大的褪色现象。日晒牢度随染色浓度而变化，浓度低的比浓度高的日晒牢度要差。同一染料在不同纤维上的日晒牢度也有较大差异，如靛蓝在纤维素纤维上日晒牢度仅为3级，但在羊毛上则为7～8级，日晒牢度还与染料在纤维上的聚集状态、染色工艺等因素有关。 日晒牢度共分8级，1级最差，8级最好。
2.皂洗牢度：指染色织物在规定条件下于肥皂液中皂洗后褪色的程度，包括原样褪色及白布沾色两项。皂洗牢度与染料的化学结构和染料与纤维的结合状态有关。除此之外，皂洗牢度还与染料浓度、染色工艺、皂洗条件等有关。水溶性染料如直接、酸性，染色后性能未改变则上染后的染料尚可再溶解，因此牢度差；染料染色不良，还原清洗不充分，浮色多，皂洗牢度较差；染料浓度高的浮色可能较多也会影响牢度。皂洗牢度按分为五级九档，其中一级最差，五级最好。
3.摩擦牢度：指染色织物经过摩擦后掉色程度。染色织物的摩擦分为干摩擦及湿摩擦牢度两种。前者是用白布摩擦织物，看白布的沾色情况，后者用含水100%的白布摩擦染色织物，看白布沾色情况。湿摩擦是由外力摩擦和水的作用而引起，其湿摩擦牢度一般低于干摩擦牢度。织物的摩擦牢度主要取决于浮色的多少、染料与纤维的结合情况和染料渗透的均匀度。如果染料与纤维发生共价键结合，则它的摩擦牢度就较高。染色时所用染料浓度常常影响摩擦牢度，染色浓度高，容易造成浮色，则摩擦牢度低。摩擦牢度依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。
4.水渍牢度：指有色织物或色纱在水中和多种纤维布一起浸泡一定时间，在一定压力和温度的共同作用下引起的本身颜色变化的程度和引起多种纤维布沾色的程度。耐水渍牢度差的主要原因是样品上存在较多量的未与纤维稳定结合的染料浮色或有色纤维微粒，分散染料染色时的热迁移现象也是引起耐水渍牢度差的原因。水渍牢度依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。
5.汗渍牢度：指染色织物沾浸汗液后的掉色程度。实验室汗渍色牢度测试是指有色织物在酸性或碱性溶液中和多种纤维布一起浸泡一定时间，在一定的压力和温度的共同作用下引起的本身颜色变化的程度和引起多种纤维布沾色的程度。汗液引起有色纺织品褪色的机理是汗液的酸性或碱性对染料发色结构的破坏，导致染料颜色变浅或失去颜色；或者是大量水分对染料的溶解作用，使染料脱离纺织品而导致纺织品颜色变浅。耐汗渍色牢度分耐酸汗渍色牢度和耐碱汗渍色牢度。汗渍牢度依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。
6.唾液牢度：指纺织品对人工模拟唾液的颜色坚牢度的考核。唾液色牢度其实和汗渍、水渍色牢度类似，都是评估染料在特定溶液中的牢度，所以想提高唾液色牢度可以从提高汗渍、水渍等色牢度方面入手。唾液牢度依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。
7.熨烫牢度：指染织物在熨烫时出现的变色或褪色程度。这种变色、褪色程度是以熨斗同时对其它织物的沾色来评定的。主要用于测定各类有色纺织品的颜色耐高温作用的能力和纺织品的颜色耐热压及热滚筒加工的能力。耐热压色牢度有三种方法：干压、潮压和湿压，分别模拟织物的不同的受压环境，可根据产品标准和客户的要求进行选择。染色织物的熨烫变色与染料的扩散系数呈线性关系，随染料扩散系数的增大而降低。熨烫牢度依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。
8.耐氯牢度：指织物在含活性氯的水中出现褪色或变色的程度。一般分耐氯浸牢度和耐氯漂牢度俩种。染料分子结构中，如果有些基团（如-N=）耐氯稳定性差，就容易被活性氯氧化破坏，其耐氯牢度就差。一般认为，氯与染料母体或桥基反应，使其发色基团或助色基团结构发生变化，甚至被破坏，或者使染料与纤维共价键发生断裂，导致染色织物的耐氯牢度变差。染料分子结构的耐氯稳定性是染料耐氯牢度好坏的决定性因素，耐氯牢度提升剂也是研究的方向，其基本原理是在染色织物上整理上一种还原性基团，当溶液中有活性氯时，活性氯首先进攻还原性基团，活性氯消耗殆尽，从而使织物上的染料免受活性氯的进攻而不褪色。能提升耐氯牢度的物质一般为抗氧化物质或树脂，以及能够吸收有效氯的多胺类物质。耐氯牢度依五级九档制比较评级，一级最差，五级最好。
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