概要: 陽離子染料的色素離子帶有正電荷，一般與氯離子及醋酸根、磷酸根、甲基硫酸根等陰離子成鹽，有的還加有氯化鋅等成復(fù)鹽商品，是含酸性基團腈綸纖維的專用染料。(一 ...陽離子染料與染色工藝 陽離子染料的色素離子帶有正電荷，一般與氯離子及醋酸根、磷酸根、甲基硫酸根等陰離子成鹽，有的還加有氯化鋅等成復(fù)鹽商品，是含酸性基團腈綸纖維的專用染料。
(一) 陽離子染料結(jié)構(gòu)與性能 陽離子染料是為了適應(yīng)腈綸的染色，在堿性染料的基礎(chǔ)上經(jīng)改進而發(fā)展起來的新型染料。這類染料在水溶液中能離解成帶正電荷的色素陽離子，故稱為陽離子染料。根據(jù)陽離子染料結(jié)構(gòu)中所帶陽離子基團的結(jié)構(gòu)特征，可將染料分為共軛型與隔離型兩大類。一般的堿性染料與陽離子染料都屬于共軛型。由于染料中的共軛體系是染料的發(fā)色部分，而陽離子基團則是染料結(jié)構(gòu)中反應(yīng)活性較大的敏感位置，因此這類染料的耐光和熱穩(wěn)定性較差，但其色澤鮮艷，得色量高，勻染性較好。另一類陽離子染料結(jié)構(gòu)中的陽離子基團是與染料母體之間的發(fā)色體系相互隔開的，故稱之為隔離型陽離子染料。由于反應(yīng)活性較高的陽離子基團不參與染料母體的共軛，使染料的發(fā)色體系能在光、熱作用下保持穩(wěn)定，因此這類染料比較耐熱，日曬牢度較高，但由于電荷集中，與纖維的結(jié)合力較強，故不易獲得勻染效果。 陽離子染料對染浴的pH值比較敏感，在弱酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，溶解度較好。但若溶液的pH值過高，尤其是在堿性條件下，染料容易發(fā)生色光變化，甚至分解、沉淀；若pH值過低，也會引起染料色光的改變或分解。因此，陽離子染料染色時，pH值一般控制在4～5。此外陽離子染料在溶液中易與陰離子型助劑和染料結(jié)合而生成沉淀或產(chǎn)生焦?fàn)钗镔|(zhì)，故原則上應(yīng)避免與陰離子型化合物同浴，但也可利用這一性質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)年庪x子助劑進行緩染或制備分散型陽離子染料。加入中性電解質(zhì)，也可對陽離子染料的染色產(chǎn)生緩染作用，獲得勻染效果
(二) 陽離子染料染色原理 陽離子染
1.吸附 腈綸在水中由于酸性基團的離解而使纖維帶負電荷，容易吸附染料陽離子，使纖維表面的負電被中和，隨著染料離子向纖維內(nèi)部不斷擴散，纖維表面帶電增加，纖維再度吸附染料。 2.擴散 染料向纖維內(nèi)的擴散是一個復(fù)雜過程。由于染料陽離子與纖維上的負電基團產(chǎn)生較強庫倫引力，使得染料分子的擴散變得比較困難，常需借助溫度的增高來進行。因此，在用陽離子染料染腈綸時，必須嚴格控制溫度，以利于染色勻透。
3.固著 染料固著是染料陽離子與纖維上陰離子基團成鹽的過程，它基本是不可逆的。由上述三個過程可見，要使陽離子染料順利而勻透地上染腈綸，必須設(shè)法控制染料對纖維的吸附速率，繼而設(shè)法強化染料在纖維內(nèi)部的擴散速率并盡量減小染料在纖維內(nèi)擴散的阻力。為此，必須注意以下幾個因素：
(1)溫度：腈綸染色過程中，溫度一方面可賦予染料擴散所需要能量，另一方面可使纖維膨化，減小染料在纖維內(nèi)的擴散阻力。當(dāng)溫度低于腈綸的玻璃化溫度時，染料對纖維的吸附速率較慢；當(dāng)溫度升至85℃以上時，染料對纖維的吸附速率加快，上染速率急劇增加，極易造成染色不勻。為此，必須嚴格控制升溫速率，以限制染料的吸附速率，應(yīng)在保證均勻吸附的基礎(chǔ)上有控制地提高染料的擴散速率，從而有利于染色的勻透。
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