阳离子染料

阳离子染料为能在水溶液中解离成带阳电荷有色离子的染料。它们能够跟纤维分子上的阴性基团作用而生成盐,牢固地附着于纤维上,使纤维染色。阳离子染料是碱性染料中的一类,是在碱性染料基础上研制成功的,但与碱性染料的染色原理不同,阳离子染料是其阳离子与腈纶中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色,因而坚牢度高,但易造成染色不匀。因此染色时常加入缓染剂,以改善染色性能。阳离子染料是腈纶纤维染色的专用染料,此外,也可用于改性涤纶和锦纶的染色和印花。主要用于聚丙烯腈纤维的染色。迄今,一般把老的品种仍称为碱性染料,新品种称阳离子染料。
阳离子染料有偶氮染料、三芳甲烷染料、蒽醌染料以及杂环化合物等多种类型。通常所用的是具有鎓基的染料本体的阳离子部分与盐酸(或硫酸) 形成盐,此时的阳离子大多为N+离子。这种染料有水溶性,比腈纶的亲和力强、坚牢度高。但从另一方面讲,一经染上就不易迁移,因而造成匀染性差。为此,可加入缓染剂。阳离子染料的呈色共轭体系与鎓基的连接方式有两种,其一是共轭型,这类染料色泽鲜艳,着色力强,具有碱性染料的优点,例如: 次甲基染料、三苯甲烷染料、偶氮次甲基染料。其二是共轭体系与鎓基以隔离基为媒介而结合的隔离型(即阳电荷固定在季铵盐的氮原子上),这类染料的色泽鲜艳度、着色力均较共轭型差,但耐光性、耐热性均优良,多用于浅色染色,例如:蒽醌染料、偶氮染料等。
该类染料由于染料阳离子亲和力跟引入纤维中的阴离子基团相互作用而结合牢固, 故染色的坚牢度高, 但是, 染色浓度高的部分的染料难于向染色浓度低的部分迁移, 因而较易造成染色不匀的缺陷。
阳离子染料现多数用于聚酯纤维及丙烯酸纤维的染色。如果在二乙酸纤维及氯乙烯纤维中导入酸性基,也可用于染色。对于某些混纺产品,采用阳离子染料时,可用载体染色或高温染色。对于某些混纺(如聚酯纤维与羊毛纤维)采用了阳离子染料、酸性染料、直接染料、反应染料等组合染色。在这种情况下,产生沉淀及焦油化现象,这时可采用防沉淀剂。最近也开发了适应于这种混纺的分散型阳离子染料,即由阳离子染料与磷钼酸、特定的络合物,或萘磺酸与甲醛溶液的缩合物及木素磺酸等的盐共同制成。这种染料如果开始升高温度,阳离子缓慢离解,可以和酸性染料、直接染料、反应染料等阳离子型染料并用。
阳离子染料类型很多,制法各异。例如:次甲基染料、偶氮次甲基染料的制法是芳香醛与活性亚甲基和芳胺的缩合反应,或芳香族重氮盐与活性亚甲基的缩合反应。偶氮次甲基染料一般是利用偶氮偶合反应而制得。三苯甲烷染料是利用芳香醛和芳胺的缩合。嗪染料是芳香族亚硝基化合物与氨基酚的缩合。但通常是形成盐酸盐、硫酸盐。
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