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強酸性染料
早發展起來的一種酸性染料,要求在較強的酸性染浴中染色,其分子結構簡單,分子量低,含有磺酸基或羧基,對羊毛親合力不大,在羊毛上能勻移,染得均勻,故也稱酸性勻染染料,但色光不深,耐洗牢度較差,且染色時對羊毛有損傷,染后的羊毛手感較差。如酸性紅G(即C.I.酸性紅1)。
弱酸性染料
在強酸性染料中通過增大分子量、引入芳砜基等基團或引入長碳鏈等方法即生成弱酸性染料。分子結構較復雜,對羊毛親合力較大,能在弱酸性介質中染羊毛,對羊毛無損傷,色光較深,堅牢度有所提高,但不勻染。如弱酸性艷藍RAW(即C.I.酸性藍80)。
酸性媒介染料
用某些金屬鹽(如鉻鹽、銅鹽等)為媒染劑處理后,在織物上形成金屬絡合物的酸性染料。媒染手續較繁,但能得到耐曬、耐洗、耐摩擦牢度等性能較好的染品,如酸性媒介黑T(即C.I.媒介黑11)。
酸性絡合染料
由某些酸性染料與鉻、鈷等金屬絡合而成??扇苡谒⑵淙酒纺蜁瘛⒛凸庑阅軆灹?。它的染料母體和酸性媒介染料相似,但在制備染料時,已將金屬原子引入偶氮染料分子中,金屬原子與染料分子比為1:1,故又稱1:1金屬絡合染料。染色時不需要再用媒染劑處理。如酸性絡合黃GR(即C.I.酸性黃99)。
另一類酸性絡合染料分子中不含有磺酸基,而含有磺酰氨基等親水基團,分子中金屬原子與染料分子比為1:2,故又稱1:2金屬絡合染料。它在中性或弱酸性介質中染色,所以稱為中性染料。如中性灰2BL(即C.I.酸性黑60)。
酸性染料有偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型等,但大部分屬于偶氮染料。酸性絡合染料的生產與一般染料相似,但增加一步與金屬絡合的工藝,例如中性灰2BL,先由2-氨基苯酚-4-磺酰胺重氮化,與1-乙酰氨基-7-萘酚偶合,然后再用水楊酸鉻鈉絡合而成。
還原染料可用于棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同,可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法,因不常用,故在此不作討論。
隱色體染色法
隱色體染色是把染料預先還原成隱色體,在染浴中被纖維吸附,然后再進行氧化、皂洗的一種染色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等,多用于浸染和卷染。隱色體浸染適用于紗線染色,卷染法染色透芯程度差,有白芯現象。根據染料性質不同,可采取不同的還原方式。
(1)干缸法:在浸染染色時,有的染料還原速度較慢,采用較為劇烈的條件來提高染料的還原速率,這種還原方法稱為干缸法。
干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開粉調成稀漿,然后加入適量溫水和規定量的燒堿、保險粉,在規定溫度下還原10~15min,待染料充分還原后再經過濾加入含有燒堿、保險粉溶液的染缸中,并沖稀至所需濃度進行染色。由于還原時用水量極少、相當于提高了燒堿、保險粉濃度,加快了染料的還原速率,使還原反應正常完成。
(2)全浴法:這種還原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內,加入規定量的燒堿及保險粉,使染料還原,還原10~15min后即可進行染色。若對這類染料采用較為劇烈的還原條件,則易造成染料的水解或過度還原,影響染色成品質量
直接染料含有-SO3Na、-COONa等水溶性基團,溶解度隨溫度的升高而顯著增大,對于溶解性差的直接染料可以加純堿助溶。直接染料不耐硬水,大部分能與鈣、鎂離子結合生成不溶性沉淀,使染色織物產生色斑,因此直接染料用軟水溶解。生產中染色用水如果硬度偏高,可加入純堿或六偏磷酸鈉,既有利于染料溶解,又有軟化水的作用。
直接染料對纖維素纖維的直接性較其他染料高。這主要是由于直接染料的分子量較大,分子結構呈線型,對稱性較好,共軛體系長,同平面性好,染料和纖維分子間的范德華力大。同時,直接染料分子中含有氨基、羥基、偶氮基等基團,能與纖維素纖維中的羥基,蛋白質纖維中的羥基、氨基等形成氫鍵,使染料的直接性進一步提高。
直接染料上染纖維素纖維時,鹽起促染作用。其促染機理是,直接染料在溶液中離解成色素陰離子上染纖維素纖維,纖維素纖維在水中也帶負電荷,染料和纖維之間存在電荷斥力,在染液中加入鹽,可降低電荷斥力,提高上染速率和上染百分率。不同的直接染料鹽的促染效果是不同的。分子中含磺酸基較多的鹽效應直接染料,鹽的促染作用顯著,促染時鹽應分批加入,以染料上染均勻。上染百分率低的直接染料需要多加鹽,具體用量可根據染料品種和染色深度而定。勻染性要求高的淺色產品應適當減少鹽的用量,以免造成局部上染不勻,出現色花等染疵。
陽離子染料是隨著石油化工的發展而產生,20世紀50年代隨著丙烯腈纖維的出現,瑞士Geigy公司和德國的Bayer公司相繼開發出用于丙烯腈纖維的陽離子染料。我國在60年代初也相繼研究開發生產出代多種陽離子染料。70年代又開發出第二代X型陽離子染料,擴大了色譜范圍,改進了染色性能,考慮了三元色之間的配伍性。70年代試制生產了第三代M型陽離子染料,稱之為遷移性陽離子染料,可適用于各種丙烯腈纖維染色。
世界生產染料的發達國家,其生產陽離子染料和堿性染料產量的總和只占染料總產量的10%以下。上世紀90年代中統計我國陽離子染料產量有2千多噸/年,只占染料總產量1%多,而且還部分出口。陽離子染料中以X型三原色和陽離子桃紅FG及艷紅5GN 為產量較大的品種。
近年來國內外致力于研究開發染色性能優良、性,結構新的品種,以及老產品工藝改進,節能降耗、三廢治理等領域。