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陽(yáng)離子染料的基礎(chǔ)知識(shí)
陽(yáng)離子染料是聚丙烯腈纖維染色專(zhuān)用的染料，也可以用于改性滌綸（CDP）的染色，今天就分享一下陽(yáng)離子染料的基礎(chǔ)知識(shí)。
一、陽(yáng)離子染料概述
1、歷史
陽(yáng)離子染料是一類(lèi)最早生產(chǎn)的合成染料。1856年美國(guó)的W.H.Perkin合成的苯胺紫和隨后出現(xiàn)的結(jié)晶紫和孔雀石綠，都是陽(yáng)離子染料。這些染料以前被稱(chēng)為鹽基性染料，可以染蛋白質(zhì)纖維及用丹寧酸、吐酒石處理過(guò)的纖維素纖維，具有艷麗的色澤，但不耐曬，被后來(lái)開(kāi)發(fā)的直接染料、還原染料和酸性染料等替代。
上世紀(jì)50年代腈綸工業(yè)化生產(chǎn)以后，人們發(fā)現(xiàn)在聚丙烯腈纖維上，陽(yáng)離子染料不僅具有很高的直接性和濃艷的色澤，而且染色牢度比蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維上的高很多，因而重新引起人們的興趣。為了進(jìn)一步適應(yīng)腈綸和其它一些合成纖維的應(yīng)用，又合成了許多牢度很高的新品種，例如多甲川結(jié)構(gòu)、氮代多甲川結(jié)構(gòu)和迫萘內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)等，從而使陽(yáng)離子染料成為聚丙烯腈纖維染色的一類(lèi)主要染料。
2、特點(diǎn)
陽(yáng)離子染料在溶液中生成帶有正電荷的有色離子，與酸根陰離子如氯離子、醋酸根、磷酸根、甲基硫酸根等成鹽，從而對(duì)聚丙烯腈纖維上染。而在實(shí)際染色當(dāng)中，常用幾種陽(yáng)離子染料拼成某一特定色澤。但是陽(yáng)離子染料混拼染色往往不易勻染成同一色光，造成花斑和層次。所以在陽(yáng)離子染料生產(chǎn)時(shí)，除了要擴(kuò)大品種及數(shù)量外，還要注意染料品種的配套；為了防止染花，要注意開(kāi)發(fā)勻染性好的品種，此外也要注意提高陽(yáng)離子染料的氣蒸牢度和耐曬牢度等。
二、陽(yáng)離子染料的分類(lèi)
陽(yáng)離子染料分子中帶正電荷的基團(tuán)與共軛體系以一定方式連接，再與陰離子基團(tuán)成鹽。根據(jù)帶正電荷基團(tuán)在共軛系統(tǒng)中的位置，陽(yáng)離子染料可以分為隔離型和共軛型兩大類(lèi)。
三、新型陽(yáng)離子染料
1、遷移性陽(yáng)離子染料
所謂遷移性陽(yáng)離子染料是指一類(lèi)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，分子量和分子體積較小，而擴(kuò)散性和勻染性能良好的染料，目前已經(jīng)成為陽(yáng)離子染料中的一個(gè)大種類(lèi)。
其優(yōu)點(diǎn)如下：
具有較好的遷移性和勻染性，對(duì)腈綸無(wú)選擇性，可以應(yīng)用于不同牌號(hào)腈綸纖維，較好地解決腈綸染色的均勻問(wèn)題。
緩染劑用量少（由原來(lái)的2～3%降至0.1～0.5%），染單色甚至可以不加緩染劑，因而使用可以降低染色成本。
可以簡(jiǎn)化染色工藝，大大縮短染色時(shí)間由（原來(lái)的45～90分鐘降至10～25分鐘）。
2、改性用陽(yáng)離子染料：
為了適應(yīng)改性合成纖維的染色，篩選并合成了一批陽(yáng)離子染料。適應(yīng)改性聚酯纖維的有下列一些結(jié)構(gòu)，黃色主要是共軛型甲川系染料，紅色為三氮唑系或噻唑系偶氮染料和隔離偶氮染料，藍(lán)色則是噻唑系偶氮染料和噁嗪系染料。
3、分散型陽(yáng)離子染料：
為了適應(yīng)改性合成纖維的染色，篩選并合成了一批陽(yáng)離子染料。適應(yīng)改性聚酯纖維的有下列一些結(jié)構(gòu)，黃色主要是共軛型甲川系染料，紅色為三氮唑系或噻唑系偶氮染料和隔離偶氮染料，藍(lán)色則是噻唑系偶氮染料和噁嗪系染料。
4、活性陽(yáng)離子染料：
活性陽(yáng)離子染料是一類(lèi)新型陽(yáng)離子染料。在共軛型或隔離型染料分子上引入活性基后，賦予這類(lèi)染料以特殊的性能，尤其在混紡纖維上不但仍保持鮮艷的色澤，同時(shí)可染多種纖維。
四、陽(yáng)離子染料的性質(zhì)
1、溶解性：
前面曾敘述過(guò)陽(yáng)離子染料分子中的成鹽烷基和陰離子基團(tuán)影響染料的溶解性。此外，染色介質(zhì)中如果有陰離子化合物，如陰離子型表面活性劑和陰離子染料，也會(huì)與陽(yáng)離子染料結(jié)合形成沉淀。毛/腈、滌/腈等混紡織物不能用普通陽(yáng)離子染料與酸性、活性、分散等染料同浴染色，否則將產(chǎn)生沉淀。一般加入防沉淀劑來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。
2、對(duì)pH值敏感性：
一般陽(yáng)離子染料穩(wěn)定的pH范圍是2.5～5.5。當(dāng)pH值較低時(shí)，染料分子中的氨基被質(zhì)子化，由給電子轉(zhuǎn)變?yōu)槲娮踊鹑玖项伾l(fā)生變化；若pH值較高，陽(yáng)離子染料可能形成季胺堿，或結(jié)構(gòu)被破壞，染料發(fā)生沉淀、變色或者褪色現(xiàn)象。如噁嗪染料在堿性介質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)榉顷?yáng)離子染料，失去對(duì)腈綸纖維的親和力而不能上染。
3、配伍性：
陽(yáng)離子染料對(duì)腈綸纖維的親和力比較大，在纖維中的遷移性能不好，難以勻染。不同染料對(duì)同一纖維的親和力不同，在纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率也不相同，當(dāng)上染速率差別較大的染料進(jìn)行拼混時(shí)，染色過(guò)程中容易發(fā)生色澤變化、染色不勻的現(xiàn)象；而上染速率接近的染料拼混時(shí)，它們?cè)谌驹±餄舛缺壤静蛔儯巩a(chǎn)品的色澤保持一致，染色比較均勻。這種染料拼染的性能稱(chēng)為染料的配伍性。
4、耐曬性能：
染料的耐曬性能與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。共軛型陽(yáng)離子染料分子中陽(yáng)離子基團(tuán)是比較敏感的部位，受光能作用后易從陽(yáng)離子基團(tuán)所處位置活化，然后傳遞至整個(gè)發(fā)色系統(tǒng)，使之遭受破壞而褪色，共軛型三芳甲烷類(lèi)、多甲川類(lèi)和噁嗪類(lèi)耐曬牢度都不好。隔離型陽(yáng)離子染料分子中的陽(yáng)離子基團(tuán)與共軛系統(tǒng)間被聯(lián)結(jié)基隔開(kāi)，即使在光能的作用下被活化，也不易將能量傳遞給發(fā)色的共軛系統(tǒng)，使之保存完好，所以耐曬牢度優(yōu)于共軛型。
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