高耐光牢度红色活性染料的轧染应用

1　红色活性染料概述

活性染料由于色谱齐全、色泽鲜艳,而成为棉纤维染色的主要染料。活性染料母体结构一般为酸性染料和直接染料类型,如偶氮、蒽醌等结构,三原色之一的红色活性染料母体则大多为偶氮结构。目前国内能生产的红色谱系活性染料有42只,其中双偶氮染料11只,其余全部为单偶氮染料。

染料的母体结构不仅决定了染料的颜色,而且对染料的耐光牢度也有影响[1]。红色活性染料分子结构中的偶氮基由于受相邻的羟基和氨基等供电子基的影响,氮原子上的电子云密度相对较高,使偶氮基的耐光稳定性大大降低,比较容易发生光氧化反应。因此,红色活性染料的耐光牢度一般都比较差。为了提高染料耐光牢度,染料厂商往往采用以下两种方法对染料分子结构加以改进[2]。一是在偶氮基的两个相邻位置引入羟基,利用其配位能力,与铜形成稳定的螯合环,提高耐光牢度。此类染料有C. I.活性红23(如雷马素红3B、国产红KN-5B)和C. I.活性红49(如国产红KN-B)。另一种方法是,在染料合成过程中采用“偶氮基保护技术”,即在偶氮基的邻位引入强吸电子基,如磺酸基等,利用其吸电子效应,降低偶氮基氮原子的电子云密度,提高偶氮基的耐光稳定性。此类染料有C. I.活性红194(如国产红M-2BE、B-2BF)、C. I.活性红223(如国产艳红M-GE)等。表1列出了文献中上述红色活性染料在1/1标准色深下的耐光牢度[3]。实际上,染料商提供的色卡上的耐光牢度往往低于表1的数据,如国内几家活性染料厂商的产品色卡上标注的红B-2BF,在标准色深下的耐光牢度仅4级,比染料索引上的数据低2级。德司达公司的雷马素红3B是高耐光牢度染料,在1/12标准深度时的耐光牢度能达到5~6级。由于该染料分子中含1. 6%的重金属元素铜,耐汗渍日光牢度较差,在1/1标准深度时,碱性耐汗渍日光牢度仅3~4级,因此其应用受到了一定限制。同属于这种情况的还有德司达公司的丽华实红玉CA。近几年来,国内外各大染料厂商相继开发了新一代的高耐光牢度红色活性染料。如汽巴精化公司的汽巴克隆红C-2BL、台湾永光公司的活性红LF-2B,以德司达公司新近推出的丽华实坚牢红CA等。这些染料的母体中都不含金属元素,而是通过特殊的分子设计,使染料同时满足耐光和耐汗光牢度要求。表2~4分别给出了汽巴克隆红C-2BL、永光红LF-2B和丽华实坚牢红CA 3只染料的耐光和耐汗渍日光牢度数据[4~6]。另外,汽巴精化公司推出汽巴克隆深红CD活性染料,其固色率高达95%,而且在中等染色深度下具有极佳的耐光牢度和汗渍日光牢度(见表5)[4]。

由于ISO尚未制定出汗渍日光牢度标准,因此不同公司采用不同的评级标准,有的以5级灰卡评级,有的则以8级蓝色羊毛标准评级。虽然上述几只染料的汗渍日光牢度没有可比性,但相对于各自的评级标准已经是相当高了。

2　高耐光牢度红色活性染料的选择

与普通红色活性染料相比,高耐光牢度红色活性染料属于高档染料,使用成本较高,只适用于中浅色织物染色。由于耐光牢度会随织物上染料浓度的增加而提高,所以对于深色织物的染色,使用普通染料即能达到较高的耐光牢度。

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