本书介绍了染色体系中各组分间的相互作用,纤维结构、亲疏水特性对染色性能的影响,染料上染纤维的过程,染色热力学和染色动力学,染色过程中的传质传热现象及其作用规律,染色过程的影响因素及其控制,染色产品质量评价与控制。
染整(染化)工程的本科生培养始于20世纪50年代,《染色工艺原理》(染色部分)体系相对完善、教材建设已有较好的基础,而纺织化学与染整工程专业研究生的培养自1960年开始,60多年来,“染色物理化学”一直是研究生的专业课程,但至今还没有完整的教材。在10多年前的一次轻工类专业(纺织化学与染整工程方向)教学指导委员会会议上,多所设有纺织化学与染整工程硕士点的高校提议由东华大学牵头编写“染色物理化学”课程的研究生教材,以脱离该课程缺少主体教材的窘境。直到2019年,在各相关院校的支持下,《染色物理化学》的编写工作才正式启动,东华大学联合全国多所高校的10多位资深任课教师共同完成编纂工作。
在本书的编写过程中,编者以线上线下的方式多次沟通,统一编写思想:旨在引导纺织化学与染整工程专业的研究生在科研学术过程中,弘扬科学精神,完善学术人格,树立正确的科研道德和学术观念,注重科学思维方法的训练和思政教育;确定教材的内容:理解染料上染过程、影响因素及其控制,分析染料和纤维分子间作用力,讨论染料在纤维中的状态与染色介质的作用,掌握染色热力学和动力学基础理论,了解非水介质染色和结构生色等方面的□□发展。编者在编写过程中力求吐故纳新,着力打造精品教材,为培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感,树立坚定的科学精神、敢于挑战□□的质疑态度和勇敢创新的进取心,增强职业理想和职业道德等奠定基础。
受篇幅所限,本书突出原理,不涉及具体工艺与条件等细节的描述。
本书编写分工如下:第一章由浙江理工大学吴明华、东华大学侯爱芹编写;第二章由江南大学王潮霞、上海工程技术大学徐丽慧编写;第三章由江南大学周曼、东华大学蔡再生编写;第四章由东华大学赵亚萍编写;第五章由西安工程大学王纯燕编写;第六章由东华大学王炜编写;第七、第十章由东华大学蔡再生编写;第八章由北京服装学院王建明、东华大学蔡再生编写;第九章由上海工程技术大学裴刘军、王际平,浙江理工大学刘建强编写。赵亚萍审校了第五章,全书由蔡再生统编和定稿。东华大学的多届研究生参与了材料的收集工作。
在本书编写过程中,还得到了东华大学研究生院、化学与化工学院以及相关兄弟院校的领导、专家和老师的鼎力支持和帮助,在此一并表示由衷的感谢。
由于编者水平有限,书中的缺点、疏漏在所难免,恳请读者批评、指正。
本书得到“东华大学研究生课程(教材)建设项目”资助。
第一章染色体系中各组分间的相互作用
第一节水与染料的相互作用
第二节水与纤维的相互作用
第三节染色体系中非水成分间的相互
作用
思考题
参考文献
第二章纤维结构、亲疏水特性对染色
性能的影响
第一节纤维结构对染色性能的影响
第二节亲水性纤维的吸湿溶胀行为
第三节纤维在水溶液中的电化学性质
第四节载体对疏水性纤维的作用与
载体染色
思考题
参考文献
第三章染料上染纤维的过程
第一节上染过程的主要阶段及其影响
因素
第二节可溶性染料的上染过程
第三节不溶性染料的上染过程
思考题
参考文献
第四章染色热力学
第一节染料吸附与染色平衡
第二节热力学定律概述
第三节染色热力学基本概念和参数
第四节染料上染过程中的主要作用力
第五节吸附等温线类型及其意义
思考题
参考文献
第五章染色动力学
第一节染色速率及其主要影响因素
第二节上染速率曲线与染色动力学
方程
第三节扩散定律
第四节染料在纤维内的扩散规律
第五节扩散系数的测定原理和方法
第六节染色速率的控制方法和途径
思考题
参考文献
第六章染色体系中的传质传热过程
第一节传质现象与机制
第二节传质过程相关的数学模型
第三节传热方式及其计算
第四节传热模型
第五节传质传热理论在染色中的应用
思考题
参考文献
第七章染色过程的影响因素及控制
第一节染料吸附到纤维上的过程控制
第二节温度对染料上染纤维的影响
第三节电解质对染色过程的影响及
控制
第四节纤维内扩散过程控制
第五节染料结构特性影响与染色控制
思考题
参考文献
第八章染色产品质量评价与控制
第一节染色产品质量要求
第二节匀染性的影响因素及控制
第三节色牢度的影响因素及控制
第四节染色产品色光的影响因素及
控制
第五节染色产品常见疵病及防止方法
思考题
参考文献
第九章硅基非水介质染色
第一节非水介质染色的内涵
第二节D5非水介质体系中活性染料
染色理论
第三节活性染料在D5非水介质中的
水解机制
第四节活性染料/D5乳液体系中
活性染料的染色性能
第五节活性染料在非水介质染色体系
中的扩散动力学
第六节D5非水介质染色的应用前景
思考题
参考文献
第十章结构生色与生态染整
第一节物体颜色及其产生
第二节结构色产生的机理
第三节光子晶体结构色材料
第四节纺织品结构生色方法
思考题
参考文献