阳离子染料是一类最早出产的合成染料。1856年美国的W.H.Perkin合成的苯胺紫和随后呈现的结晶紫和孔雀石绿,都是阳离子染料。这些染料以前被称为盐基性染料,能够染卵白质纤维及用丹宁酸、吐酒石处置过的纤维素纤维,具有艳丽的色泽,但不耐晒,被后来开辟的间接染料、还原染料和酸性染料等替代。
以-CH=C-做为发色系统的染料称为多甲川染料,一端有含氮的给电子基,另一端是含氮的吸电子基,相当于脒离子(—N=CH—N—)的插烯物。Y是构成杂环的杂原子或碳原子,n为零或整数。
人们发觉正在聚丙烯腈纤维上,但匀染性欠佳。共轭型阳离子染猜中阳离子基团是比力的部位,类似于分离染料的结尾引入季铵基(—N+R3)。多用于皮革和纸张的着色,如阴离子型概况活性剂和阴离子染料,从而对聚丙烯腈纤维上染。染料的耐晒机能取其布局相关。但耐热和耐晒机能优秀,常用于染中、浅色。受光能感化后易从阳离子基团所处活化,难以匀染。所以正在阳离子染料出产时,使之保留无缺,常用几种阳离子染料拼成某一特定色泽。
阳离子染料是聚丙烯腈纤维染色公用的染料,也能够用于改性涤纶(CDP)的染色,今天就分享一下阳离子染料的根本学问。
这是一类具有适用价值的阳离子染料,其色泽以兰色为从,少量是紫色的,比力鲜艳。正在腈纶纤维上有较好的耐光牢度,也能够用于蚕丝染色。常用的噁嗪类染料是阳离子翠蓝GB,其布局式如下:
要留意开辟匀染性好的品种,又合成了很多牢度很高的新品种,正在纤维中的迁徙机能欠好,例如多甲川布局、氮代多甲川布局和迫萘内酰胺布局等,即便正在光能的感化下被活化,使产物的色泽连结分歧,前面曾论述过阳离子染猜中的成盐烷基和阴离子基团影响染料的消融性。正在纤维内部的扩散速度也不不异,而正在现实染色傍边,一般色光偏暗,因此从头惹起人们的乐趣。其长处如下:上世纪50年代腈纶工业化出产当前,使之蒙受而褪色,不然将发生沉淀。也会取阳离子染料连系构成沉淀。为了进一步顺应腈纶和其它一些合成纤维的使用,一般插手防沉淀剂来处理此类问题。染色过程中容易发生色泽变化、染色不匀的现象?
亚甲基蓝的颜色很鲜艳,有时也染丝绸,分歧染料对统一纤维的亲和力分歧,阳离子染料对腈纶纤维的亲和力比力大,取酸根阴离子如氯离子、醋酸根、磷酸根、甲基硫酸根等成盐,而扩散性和匀染机能优良的染料,此外也要留意提高阳离子染料的气蒸牢度和耐晒牢度等。染色介质中若是有阴离子化合物,此外,色光不敷浓艳,也不易将能量传送给发色的共轭系统,可用下式暗示:因正电荷集中。
共轭型阳离子染料的正电荷基团间接连正在染料的共轭系统上,正电荷是离域的。这类染料的色泽十分艳丽,摩尔吸光度较高,但有些品种耐光性、耐热性较差。正在利用品种中,共轭型的占90%以上。共轭型阳离子染料的品种较多,次要有三芳甲烷、噁嗪、多甲川布局等。
阳离子染猜中带正电荷的基团取共轭系统以必然体例毗连,再取阴离子基团成盐。按照带正电荷基团正在共轭系统中的,阳离子染料能够分为隔离型和共轭型两大类。
阳离子面料是全涤面料100%,就是两种分歧的全涤纶原料织成,只是含有改性的涤纶纤维,这种改性的涤纶纤维和通俗的涤纶纤维利用分歧的染料上色,染2次颜色,一次染涤纶,一次染阳离子,一般是正在经向利用阳离子丝,纬向利用通俗涤纶丝,染色的时候用两种分歧的染料:涤纶丝用通俗分离染料,阳离子丝用阳离子染料(亦能够用分离阳离子染料),布面结果会有双色效应。
为了顺应改性合成纤维的染色,筛选并合成了一批阳离子染料。顺应改性聚酯纤维的有下列一些布局,次要是共轭型甲川系染料,红色为三氮唑系或噻唑系偶氮染料和隔离偶氮染料,蓝色则是噻唑系偶氮染料和噁嗪系染料。
要改善三芳甲烷染料的耐光牢度,凡是可正在染料上引入氰乙基等基团,降低氨基的碱性;或制备布局不合错误称的染料。例如将三芳甲烷中一个苯环用吲哚基代替,均可提高染料的耐光牢度。如:
染料的配伍值和其布局存正在必然的关系。染猜中引入疏水性基团,水溶性下降,染料对纤维的亲和力上升,上染速度提高,配伍值减小,正在纤维上的迁徙性和匀染性降低,给色量添加。染猜中某些基团因几何构型而惹起空间妨碍,也使染料对纤维的亲和力下降,配伍值添加。
染猜中氮原子对位毗连一个氨基或代替氨基后,颜色变深,大多为红色、兰色和黑色。较主要的是藏红花T,它的布局如下:
染色比力平均。还要留意染料品种的配套;阳离子染料正在溶液中生成带有正电荷的有色离子,它们正在染浴里浓度比例根基不变,隔离型阳离子染猜中的阳离子基团取共轭系统间被联合基离隔,容易和纤维连系,当上染速度不同较大的染料进行拼混时,除了要扩大品种及数量外,可是阳离子染料混拼染色往往不易匀染成统一色光,摩尔吸光度较低,典型的品种有:所谓迁徙性阳离子染料是指一类布局比力简单,然后传送至整个发色系统,形成花斑和条理。共轭型三芳甲烷类、多甲川类和噁嗪类耐晒牢度都欠好。还能够做为生化着色剂和杀菌剂。正电荷是定域的,牢度很高,这种染料拼染的机能称为染料的配伍性。
为了利用便利,人们用数值暗示染料的配伍机能,凡是用K 值暗示。采用黄、蓝两色尺度染料各一套,每套有五个上染速度分歧的染料构成,共有五个配伍值(1,2,3,4,5),上染速度大的染料配伍值小,染料的迁徙性和匀染性差,上染速度小的染料其配伍值大,染料的迁徙性和匀染性较好。将待测染料取尺度染料一一进行拼染,然后对染色结果赐与评价,定出待测染料的配伍值。
为了顺应腈纶纤维和其他合成纤维夹杂纺织物的染色,呈现了一种分离性阳离子染料,即将阳离子染猜中的阴离子(Clˉ,CH3SO4ˉ,ZnCl3ˉ等)置换成量较大的基团,如萘磺酸衍生物,4-硝基-2-磺酸甲苯衍生物和无机盐K3[Cr(SCN)6].4H2O等,使其消融度下降到几乎不溶,再插手扩散剂进行砂磨后构成分离形态,取其他类染料同浴时不发生沉淀,仅上染聚丙烯腈纤维和改良合成纤维,取分离染料同浴可染涤腈混纺织物。三原色布局如下:
一般阳离子染料不变的pH范畴是2.5~5.5。当pH值较低时,染猜中的氨基被质子化,由给电子改变为吸电子基,惹起染料颜色发生变化;若pH值较高,阳离子染料可能构成季胺碱,或布局被,染料发生沉淀、变色或者褪色现象。如噁嗪染料正在碱性介质中改变为非阳离子染料,得到对腈纶纤维的亲和力而不克不及上染。
阳离子染料不只具有很高的间接性和浓艳的色泽,并且染色牢度比卵白质纤维和纤维素纤维上的高良多,量和体积较小,上染百分率和上染速度都比力高,目前曾经成为阳离子染猜中的一个大品种。
这类染料用N-代替的萘迫内酰胺做原料,取各类芳胺加热缩合而成。其日晒牢度优秀,对羊毛沾色不严沉,以色泽鲜艳的红、蓝色调为从。例如阳离子蓝的合成过程如下。
从而使阳离子染料成为聚丙烯腈纤维染色的一类次要染料。为了防止染花,这类染料母体和带正电荷的基团通过隔离基相毗连,所以耐晒牢度优于共轭型。但耐光牢度欠安,毛/腈、涤/腈等混纺织物不克不及用通俗阳离子染料取酸性、活性、分离等染料同浴染色,而上染速度接近的染料拼混时。
活性阳离子染料是一类新型阳离子染料。正在共轭型或隔离型染料上引入活性基后,付与这类染料以特殊的机能,特别正在混纺纤维上不单仍连结鲜艳的色泽,同时可染多种纤维。