上染

其過程大致是：

①染料隨著染浴的流動到達纖維周圍；

②染料依靠本身的熱運動擴散，通過纖維周圍液層接近纖維表面；

③染料因分子間各種力的作用被纖維吸附，纖維周圍的染浴濃度隨之降低；

④染料在纖維無定形區向纖維內部擴散並被吸附。

在上染過程中，一般染料與纖維不發生共價鍵結合，上染是可逆的。在一定溫度下，初始階段上染速率較高，隨著時間增加纖維上染料濃度逐漸增加，染浴中的染料濃度相應降低，上染速率也逐漸減慢，最後，上染百分率不再隨時間而變化，達到平衡狀態。這時的上染百分率稱為平衡上染百分率。由於上染有可逆性，浸染時，上染在紡織物一個部位上的染料，通過解吸、擴散和染液的流動，會轉移到另一部位上，使紡織物上染均勻，這種現象稱為移染。上染達到平衡時，纖維上的染料活度 ɑf和染浴中的染料活度 ɑs的關係，可用熱力學函數標準染色親和力(簡稱染色親和力)-△μ°來衡量：

式中 R為氣體常數， T為熱力學溫度，活度是濃度的函數。上染是放熱過程，提高上染溫度，會使平衡上染百分率下降，染色親和力降低。

在恆溫條件下，上染達到平衡后，纖維上的染料濃度對染浴中染料濃度關係，可用吸附等溫線表示。分散染料上染醋酯等疏水性纖維的吸附等溫線基本上是直線（下頁圖中a）,上染的染料隨著染浴濃度增加而遞增，直到纖維和染液都達到飽和為止。羊毛和錦綸用勻染性酸性染料上染，吸附等溫線的斜率隨染浴濃度的增加而逐漸降低（圖中b）。最後，上染的染料不再隨染浴濃度變化而達到纖維的染色飽和值，它的大小與纖維的氨基含量有關。聚醯胺66的氨基含量較低，用勻染性酸性染料在一般條件下難以染得濃色。拼色染色時，濃度過量就會發生兩種染料競染現象。陽離子染料上染腈綸的吸附等溫線也屬這種類型。纖維素纖維用直接、還原等染料上染的吸附等溫線如圖中 c所示。

染料在纖維中的擴散速率比在染液中要慢幾個數量級。染料垂直通過單位面積的速率與染料的濃度梯度成正比。式中 s為通過單位面積的染料重量； t為時間； c為濃度； x為距離； D為擴散係數，是濃度梯度為1時通過單位面積的擴散速率；負號表示染料向濃度較低的方向擴散。

在染液中，染料本身分子間會發生締聚。纖維素纖維和蛋白質纖維雖然能在水中發生溶脹，使無定形區的微隙增大，但染料主要是以單分子或單離子狀態擴散進入纖維的。提高染浴溫度可促使染料分散成單分子或單離子狀態，增加它們的動能，提高擴散速率。合成纖維在水中不易溶脹，染料分子難以進入纖維內部，只當加熱超過纖維玻璃化溫度時，在纖維無定形區形成瞬間“孔穴”，才能使染料分子進入並擴散。

上染達到平衡需要較長的時間。提高染浴溫度是加速上染的主要方法，但上染過於迅速會產生不勻現象，染淡色時尤為顯著。在上染過程中，染浴中纖維周圍的染料因被吸附必須及時補充，因此染液應具有一定的流動速率並與升溫速率相適應。