不同的活性基对染色性能有什么影响呢？染料结构介绍

活性染料，又称活性染料。分子结构中有一个或多个活性基团，在适当条件下可与纤维发生化学反应形成共价键。活性染料适用于纤维素纤维、蛋白质纤维和锦纶纤维的染色，具有优良的湿牢度和匀染性，色泽鲜艳，色谱完整。

活性染料的结构式如下：

活性染料可以通过直接向母体染料添加活性基团来制备。最广泛使用的活性基团是卤代均三嗪、卤代嘧啶、乙烯基砜等。

染料的主要前体有偶氮、蒽醌、酞菁等，多为单偶氮。

活性染料的母体结构：

1、偶氮活性染料

偶氮活性染料多为单偶氮，尤其是浅色如红、黄、橙。为了提高这类染料的直接性，提高上色率，满足低盐或无盐的要求，往往通过增加母体结构和分子量，增加母体结构的共面性，增加基团的数量。与纤维形成氢键增加等方法来达到目的。

单偶氮结构：（黄、橙、红）

双偶氮结构：（紫、黑、棕、灰等深色品种）

金属复杂结构：（紫色、深蓝色、黑色）

2、蒽醌活性染料

蒽醌类活性染料主要是溴氨基酸的衍生物，在4位氨基引入活性基团；色泽鲜艳，具有良好的应用性能和各种牢度。主要是灯笼。

3、酞菁活性染料

含酞菁母体结构的活性染料多为翠蓝色，通过分子内配色得到绿色，色泽鲜艳，耐光牢度高。

染料母体结构引入后，不同的活性基团对染色性能有何影响？

活性染料的结构与染色性能的关系

1、S-三嗪活性染料

一个。一氯-s-三嗪活性染料（国产K型）

这类活性染料活性弱，稳定性好。溶于80℃以上的水中，染纤结合比较稳定，固色率在80%以上。 （活性低的活性基团可以在更高的温度和更高的pH值下染色；也适用于印花工艺，印花色浆稳定，后处理容易。）

b.二氯-s-三嗪活性染料（X型，是最常用的三嗪染料）

活性，30-50℃溶于水，染纤结合稳定性差，需固色，固色率低，常用于低温染色。

一氯甲氧基-s-三嗪，其活性介于一氯-s-三嗪和二氯-s-三嗪之间，具有良好的印花色浆稳定性，特别适用于短蒸汽印花工艺。

c。单氟-s-三嗪活性染料（Cibacron F , R 型）

比一氯-s-三嗪反应基团更活泼。适用于中低温染色工艺（40-60℃）

2、卤代嘧啶活性染料：活性基团为卤代嘧啶基团

嘧啶基是二嗪结构，核上的碳原子带正电荷较少，因此它的反应性低于三嗪结构。因此，嘧啶类活性染料最难水解，染料-纤维键稳定性高，特别适合高温染色（涤棉染色）。

二氟氯嘧啶染料（国产F型活性染料），活性适中，固色率高，适合40-80℃染色，纤维-染料键稳定性好（耐酸碱水解稳定性好） ，价格高，多用于羊毛。

3、乙烯基砜型活性染料（KN型）

活性基团为β-硫酸乙烯砜，通式为D-SO2CH2CH2OSO3Na。染色时，先在碱性介质中除去硫酸基团，形成乙烯基砜基团，然后与纤维发生反应。

反应性介于X型（二氯-s-三嗪）和K型（一氯-s-三嗪）之间，性能比较稳定，染色温度50-70℃。

该类染料匀染效果理想（即染条件很差），但鲜艳度差，固色率低，85%（固色过程中染料-纤维键水解严重，且耐碱性比较低。差异）。

4、膦酸基活性染料（国产P型活性染料）

染料在弱酸条件下与纤维素纤维反应形成共价键。 （固色催化剂为单氰胺或双氰胺）

适用于分散染料/活性染料（涤纶/纤维素纤维混纺织物）的一浴染色，固色率高达90%。

5、α-溴丙烯酰胺活性染料

典型代表Lanasol，国产PW型，非常适用于羊毛和羊绒的染色，亮度高，牢度好，对羊毛的固色率在90%以上，对丝绸的固色率在85%左右。

6、羧基吡啶均三嗪活性染料（国产R型）

在对纤维素纤维染色时，直接性高，反应性强，可在高温和中性条件下与纤维素纤维发生反应。可用于涤纶/纤维混纺织物的一浴一步染色。

7、双活性染料：具有双活性基团

可将固色率提高到80-90%，由于染料分子变大，对纤维的亲和性提高，有利于染料在高温染色条件下的渗透和匀染。

(1）氯-s-三嗪+β-硫酸乙烯砜（M型）

固定率高，一个活性基团被水解，另一个活性基团仍与纤维发生反应，反应性好，稳定性好。

(2）2一氯-s-三嗪(KE型、KP型)

a.双边

它具有线性结构，直接性高，更适合浸染染色。国内大部分KD、KE型属于这一类。

b.单边型

由于单面型大多不是直线型，染料与纤维的共面性差，直接性低。它主要适用于印刷。该染料固色率高。

c.桥型

新型活性染料

1、低盐染色活性染料

染料分子结构大，磺酸基含量少，染料分子共面性强，含有能形成氢键的基团，染料对纤维的亲和力高。

盐的用量可以减少到普通活性染料的50%-65%。

2、活性分散染料

含活性基团的不溶性染料，不含磺酸基、羧基，活性分散染料在水中悬浮可染纤维素纤维、锦纶、涤纶等纤维，特别适用于纤维素纤维及合成混纺纤维的一浴染色. .

这里介绍活性染料的母体类型以及不同活性基团对染色的影响。最后总结一下活性染料的母体结构和活性染料结构：

活性染料的原理

活性染料，又称活性染料。分子结构中有一个或多个活性基团，在适当条件下可与纤维发生化学反应形成共价键。活性染料适用于纤维素纤维、蛋白质纤维和锦纶纤维的染色，具有优良的湿牢度和匀染性，色泽鲜艳活性氧化铝干燥剂与分子筛比较，色谱完整。染色原理如下：

亲核取代反应

纤维素上的阴离子取代染料活性基团上的氯原子，发生亲核取代反应

取代基：纤维素-O-、蛋白质-NH-、聚酰胺纤维-NH-、OH-在水中。

被取代的物质称为亲核试剂。纤维阴离子的亲核性>OH-

亲核加成反应

具有碳-碳双键反应基团的染料可以与亲核试剂发生亲核加成反应。

典型代表

1、β-硫酸乙烯砜

2、在单氰胺或双氰胺的催化下，含膦酸基团的活性染料在高温弱酸条件下可形成磷酸酐，再与纤维素纤维反应形成酯键结合。反应过程如下：

3、A-溴丙烯酰胺活性染料与羊毛纤维发生反应，可发生亲核取代和亲核加成反应。反应过程如下：

活性染料的染色及其影响因素

染色（吸附、扩散）→固色→皂洗

(一）与纤维素纤维反应

1.活性染料的共面性不如直接染料。

直接性太高，溶液中染料量减少过快，不利于扩散和渗透。

染料扩散性好，纤维与染料的接触更多，有利于渗透和匀染。

2.碱性条件下固定：加碱（纯碱、磷酸三钠、小苏打）

活性染料应在弱碱性条件下固定。

3.pH值过高，虽然加快了纤维-染料键的形成，但染料的水解也加快了，影响更大。

4.温度

提高温度会增加纤维-染料键的形成和染料水解的速度，但对水解的影响更大。另外，温度过高，也会降低平衡染色的百分比（X型明显）。

5.盐

染色促进：增加库仑力；另外，由于纤维中的OH-低于溶液，添加更多的电解质可以提高纤维中的OH-浓度。

但是，过多的盐分会导致染料积聚或沉淀。

6.常用染色工艺

分散染色：使用直接性较高的染料。

jigger：选择反应性强的X型（30℃）和M型（60℃）

轧染：浸染、汽蒸、烘烤，选用直接性低的染料。

冷轧堆染色：浸染→轧堆→后处理（水洗、皂洗、水洗、烘干），选用反应性和扩散性好的染料。

（二）活性染料吸尽染色特性值—SERF值

活性染料采用浸染法（拔染）染色时，染料染色性能的特征值为：

S值：在不加碱、只加盐的染色条件下，染料对纤维的染色百分比反映了染料对纤维的直接性和亲和力。

E值：活性染料碱固后染料在纤维上的上染率。

R值：加碱5分钟（有的为10分钟）时活性染料的固色率，反映染料对纤维的反应性和固色率的大小。

F值：染色结束时活性染料的固色率，反映染料的利用率

活性染料的染色方法

（一）纤维素纤维用活性染料

一般用于中、浅色染色。一些新型活性染料染深较好，可用于较深颜色的染色（染料用量为8-11%）。

一浴一步法：又称全浴法，在染液中加入所有染料、染料促进剂、碱等，染料的染色和固色同时进行时间。

一浴两步法：先在中性浴中染，染一定时间，待染料充分吸附扩散后，加入碱剂固色。

双浴法：先在中性浴中染色，染色一定时间，然后在碱性浴中固色。由于染色和固色是在两个浴池中进行的活性氧化铝干燥剂与分子筛比较，因此染料水解较少，可以继续使用。滚筒染色，染料利用率高。

（二）蛋白质纤维活性染料

染色羊毛：使用羊毛活性染料、α-溴丙烯酰胺类、二氟氯嘧啶类等

活性染料对羊毛的优势：

亮度高、固色率高、水解少、耐光、耐湿牢度高。但此类染料迁移性差，不易匀染，价格昂贵。

丝绸的活性基团比羊毛少，不易染成深色。应选择反应性强的染料，常用X型染料；但固定率一般不高。

（三）活性染色锦纶

聚酰胺纤维的活性基团较少，因此很难染成深色。但它的耐碱性很强，所以可以在高温和碱下固色，可用的活性染料不多。

染料主要与纤维中的末端氨基反应，通过共价键与纤维结合。此外，活性染料还可以通过离子键与纤维中的电离氨基结合。

活性染料为酸浴染色尼龙时，染料与纤维主要以离子键结合。虽然得色率高，但湿牢度差。为提高色牢度和得色率，活性染料染色时，可采用酸性染色和碱性固色。

下图是涤纶染色专用的活性分散染料。该染料分子结构不含水溶性基团，染料在染料溶液中呈悬浮状态。