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) 陽離子染料結構與性能 陽離子染料是為了適應腈綸的染色，在堿性染料的基礎上經改進而發展起來的新型染料。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。根據陽離子染料結構中所帶陽離子基團的結構特征，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色部分，而陽離子基團則是染料結構中反應活性較大的敏感位置，因此這類染料的耐光和熱穩定性較差，但其色澤鮮艷，得色量高，勻染性較好。另一類陽離子染料結構中的陽離子基團是與染料母體之間的發色體系相互隔開的，故稱之為隔離型陽離子染料。由于反應活性較高的陽離子基團不參與染料母體的共軛，使染料的發色體系能在光、熱作用下保持穩定，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，在弱酸性介質中比較穩定，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合而生成沉淀或產生焦狀物質，故原則上應避免與陰離子型化合物同浴，但也可利用這一性質，選用適當的陰離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，也可對陽離子染料的染色產生緩染作用，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 染料向纖維內的擴散是一個復雜過程。由于染料陽離子與纖維上的負電基團產生較強庫倫引力，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，必須設法控制染料對纖維的吸附速率，繼而設法強化染料在纖維內部的擴散速率并盡量減小染料在纖維內擴散的阻力。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，減小染料在纖維內的擴散阻力。當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，應在保證均勻吸附的基礎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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