各类纤维的染色需用各自适用的染料，各类染料又有不同的染色方法，但它们的染色都有一个上染过程。
将纤维投入染浴中，染料选择性地转移到纤维上，被纤维吸附，并逐渐扩散入纤维内部，这种染料从染浴向纤维转移的过程，称为染色过程，或上染过程。
在染料上染织物的过程中，染料随染液流动靠近纤维界面，染料分子便迅速被纤维表面分子吸附。由于纤维表面和纤维内部形成的染料浓度差，吸附在纤维表面的染料分子不断向已溶胀的纤维内部扩散。因此，染料是通过吸附和扩散上染到纤维上的。纤维具有紧密的微结构组织，染料在纤维内部扩散是一个比较缓慢的过程。随着染色时间的延长，染料上染纤维会逐渐增加，由于吸附和扩散是可逆的，最后两者之间呈平衡状态。
纤维润湿性能是染料上染的一个重要因素。织物是一个多孔体系，纱线、纤维里有大小不等的空隙，里面充满空气。当染液进入纤维，把里面的空气取代出来，使纤维充分溶胀，染料才能上染到纤维上去。所以在上染过程中，染液中的染料应与纤维充分接触，将染液搅拌或使织物在染液中不断运动，染料就能均匀地上染到纤维上。
在染料上染纤维的过程中，影响染料上染的因素较多，如染料在溶液中的状态，染色温度、助剂、染液pH 值等染色工艺条件，都会影响染料在纤维上的吸附、扩散和染色平衡。
（一）染料在溶液中的状态
水溶性染料在水溶液中是以单离子或单分子以及不同数目的离子或分子聚集体形式存在的。它们之间可以互相转换，呈动态平衡。以下以直接、酸性等阴离子染料为例，说明染料离子、分子及其聚集体之间互相转换的关系。
式中：DNa——染料单分子；
D－——染料阴离子；
（nD）n－——平均聚集数为n 的染料阴离子胶束；
［（mDNa）·（n－mD）］（n－m）－——在中性胶核上吸附一部分染料阴离子形成的聚集体；
m、n——平均聚集数。
在上染过程中，染料以单分子或单离子状态进入纤维无定形区，而染料聚集体是不能扩散到纤维内部去的。随着染料分子的不断上染，染料聚集体不断解聚，直到上染达到平衡为止。
染料分子结构较大，分子之间有比较强的分子引力，染料在溶液中的聚集倾向便较大，聚集度较高。染色选用的染色温度，染液中加入的食盐和助剂，都会影响染料在溶液中的聚集状态。提高染色温度，染料聚集降低。聚集程度较大的染料染色时，需要较高的染色温度。染液中加入过量食盐，会使染液中染料聚集增高，甚至还会使染料发生沉淀。染浴中加入助剂，对染料聚集也有影响，影响程度随助剂性质而不同。有的助剂如尿素，会减少染料分子的聚集，因为尿素能与染料分子上的某些基团发生氢键结合，也能与水分子发生氢键结合，从而减少染料分子本身间的聚集。有的助剂如平平加O，会与染料作用，从而减缓染料的上染，起到缓染作用。
（二）染料的吸附
染料的吸附是染色时染料分子从染液中到达纤维表面，借染料分子和纤维分子间的引力，在纤维表面发生吸附。染料的吸附过程，在染色过程中所需时间很短。纤维上染料的吸附过程是一个可逆的过程。吸附和解吸过程同时存在。在染料上染初期，吸附占优势；随着上染过程的进行，染料的吸附和解吸速率相等，上染百分率不再增加，这时达到上染平衡。染色时染料能够从染浴中向纤维转移的特性，称为染料对纤维的直接性。
（三）染料的扩散
染料的扩散，是在染色过程中染料吸附到纤维表面后，再不断逐渐扩散到纤维内部的过程。染料经吸附并扩散到纤维内部染透纤维，才可获得良好的染色牢度。(www.xing528.com)
在染色开始阶段，染料吸附在纤维表面，形成纤维表面和内层的浓度梯度，使染料向纤维内部扩散。根据菲克定律，单位时间内染料扩散通过垂直平面的数量与染料浓度梯度成正比。
式中：
——单位时间内垂直通过面积A 的染料扩散量；
D——扩散系数；
——染料浓度梯度。
染料在纤维中的扩散速率比染料在纤维上的吸附速率要缓慢得多，所以纤维染透需要的时间主要视染料在纤维中的扩散速率而定。
染色温度升高，染料的扩散速率便上升，从而缩短上染时间。染色温度和扩散速率之间的关系可以下式表示：
式中：D——扩散系数；
D0——常数；
E——染料的扩散活化能；
R——气体常数；
T——染色温度。
上式表示提高染色温度，可有效提高染料的扩散速率。因为提高染色温度，增加了染料分子的动能，使更多的染料分子具有克服能垒、进行扩散的能量，这部分能量称为染料的扩散活化能。染料扩散活化能的大小表示染料分子在扩散过程中所需克服能垒的大小。染料的扩散活化能值大，提高染色温度，染料扩散系数（D）的值显著增大。
纤维结构和染料结构都会影响染料的扩散。生产过程中抽伸不匀的黏胶纤维或由合成纤维长丝织成的织物，纤维微结构不均匀，染色后往往会出现竹节状的染色不匀现象。纤维“微隙” 小，染料分子通过的机会比较少，扩散就比较缓慢，需要较长的时间，才能把纤维染透。“微隙” 较大，染料分子通过的机会就比较多，扩散就比较快，较短的时间就能把纤维染透。
染料对纤维直接性的大小，也影响染料的扩散。在其他染色条件相同的情况下，直接性低的染料扩散速率较高，直接性高的染料扩散速率较低。
扩散性能比较好的染料，容易染得均匀。染色过程中染料吸附到纤维上以后，通过解吸和扩散，会从纤维上重新转移到染液里，然后再上染到织物上，这就是染料的移染现象。移染性能高的染料，具有良好的匀染性，容易染得均匀的色泽。
（四）染料的固着
染料的固着是指扩散到纤维内部的染料与纤维结合的过程。纤维材料不同，固着方式也不同。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
