活性染料类别均三嗪类X型(二氯均三嗪类)染料反应性能高,易水解,适合于低温染色,而不适于印花。这类染料反应性太高,即使加入弱的碱剂(如NaHCO3),印花色浆也不稳定。
K型(一氯均三嗪类)染料反应性能较X型低,适于高温染色和印花,可以在其三嗪杂环上引入非活性基团,改善其反应性和溶解性,而不改变其色光。Ciba亨斯迈公司的CibacronPront染料,即由一氯均三嗪型加以改进而成,主要是在三嗪环上引进吸电子基团,使其三嗪环上的氯更加活泼。英国ICI公司的ProcionP和SP型染料,其活性基团为一氯均三嗪和甲砜基一氯均三嗪,室温下反应性较低,印浆稳定,高温时在碱剂作用下能与纤维素纤维以牢固的共价键结合。
引入其他基团取代氯原子可提高染料的反应性,但印花色浆的稳定性下降:(1)氟原子,Ciba亨斯迈公司的CibacronF类染料即为含一氟均三嗪活性基团的染料,由于其色浆稳定性相对低,直接性高,为浸染法专用染料;(2)季铵盐化,早期许多人采用季铵化合物、吡啶化合物或DABCO(三乙烯二胺)进行研究,这类染料固色快,适合两相法印花,但许多尝试用这类染料在中性条件下进行固色的试验均未获得成功,这类染料缺点是成本高,反应中释放挥发性胺;(3)将烟酸加入到印花色浆中作为“催化剂”,以取代活性染料中的Cl原子,生成反应性更高的季铵盐,日本化药的Kay-acelonReactCN染料属于此类。这类染料用季铵盐作为三嗪环的离去基,可在有缓冲溶液和特殊化学试剂存在的中性条件下,于100 ̄130℃进行固色。
在中性混合液中,染料反应性相对较低,相容性优良,适宜和分散染料进行涤/棉混纺织物一浴法染色。
乙烯砜类β-硫酸酯基乙烯砜类活性染料首先由德国Hoechst开发出,它可在碱性条件下与纤维素的羟基反应生成醚键。这类染料的活性基直接与伯胺的苯环连接组成染料发色体,其反应性比一氯均三嗪类染料高,但在碱剂存在下,印花色浆也不稳定。它们适合在中性条件下两相法印花,在强碱和超饱和电解质下固色。此类染料特点是易溶,直接性低,未固色染料易清除,避免沾污。
嘧啶类嘧啶型活性基分子结构中比三聚氯氰少一个氮原子,但2位碳原子的电子密度受极性基(氟原子)影响,具有较高的反应活性,能与纤维素纤维的羟基、蛋白质纤维的氨基反应生成共价键,这些共价键较三嗪型的共价键稳定得多。
[5]DyStar公司的LevafixPN型活性染料,其活性基为一氟一氯甲基嘧啶,如LevafixNavyPN-RF,结构式为:这类染料1因分子中含有较多的磺酸基,水溶性好,专用于棉布印花,适于快速汽蒸,固色率可达80%。
[6]山德士公司的DrimareneR为二氟一氯嘧啶型,其优点是耐碱、耐酸稳定性好。
多活性基类活性染料发展的一个重要方向就是提高其固色率,即从经济上减少未固色染料的水洗排放量。
为有效提高活性染料的利用率,研究人员对原有染料结构进行改进,引入2个相同或不相同的活性基,以增加活性基与纤维的反应概率,既提高固色率,又保持化学键的稳定性。
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