活性染料|概念及其反应机理

      活性染料，又称反应性染料。为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能与纤维反应的基团称为活性基。  

      活性染料在染色过程中的变化包括：活性染料对棉纤维的上染过程和染料在上染过程发生水解反应的过程。

A. 活性染料对棉纤维的上染过程：

    a. 活性染料溶于水后通过自身对棉纤维的亲和力吸附在棉纤维上，因浓度差的原因，染料以水为介质向浓度低的内层扩散，这种吸附只是简单的物理吸附。

    b. 在碱（OH-）的作用下棉纤维上的羟基离子化：

        Cell—OH + OH- → Cell—O- + H2O

    当染液中pH值达到10-11时，棉纤维上可以参与反应的羟基基本上都离子化了。

    c. 染料阴离子与已离子化的羟基形成共价键结合而完成固色反应：

        Cell—O- + D—R—Cl → Cell—O—R—D + Cl-

B. 染料在上染过程中的水解反应：

    活性染料在碱性条件下水解：

        D—R—Cl + OH- → D—R—OH + Cl-

      在碱性条件下，活性染料会发生水解反应而失去对棉纤维的反应，在pH值小于12时，染料水解还只是一个量变过程，即染料的水解速度随pH值的提高而加大，但这个速度远小于染料对纤维的上染速度，当pH值达到12时，染料的水解速度即发生质的飞跃，染料的水解速度立即成倍增加，染料对棉纤维的上染率迅速降低。

活性染料的染色方法：

      活性染料染棉，最常采用的染色方法：浸染法，另外还有轧染料。浸染法：浸染法又可分一浴一步法、一浴两步法、两浴法三种染色方法。A：一浴一步法：是在碱性浴中进行染色，即在染色的同时进行固色，这种方法工艺简单，染色时间短，操作方便，但由于吸附和固色同时进行，固色后染料不能再进行扩散，因此匀染和透染性差。同进在碱性条件下染色，染浴的染料稳定性，水解的比较多。B：一浴二步法：先在中性浴中染色，当染料上染接近平衡时，在染浴中加入碱剂，调整PH值至固色规定PH值，（一般为11）这时染料与纤维达到共价结合，达到固色目的。一浴二步法是活性染料浸染法中比较合理的染色方法，它不仅可经获得较高的上染率和固色率。而且有良好的匀染效果，因此棉针织物染色常用这种方法。

活性染料的优点：

      活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：

   (1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。

   (2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。

   (3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。

   (4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。

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