由于K型活性染料反应活泼性染料反应活泼性较弱,它与纤维结合的价键也比较稳定,与X型活性染料相比较,染色过程中生成的三种纤维素酯,各化学式之间的键合稳定性对比如下:
式III>I>IICibacron F型(一氟均三嗪)活性染料的反应活泼性较K型(一氯均三嗪)为高,可以在室温下与纤维素发生反应,反应生成物与III式相同,染料与纤维的键合牢度较好。
嘧啶结构的活性染料,与纤维素反应生成酯键,对碱的键合稳定性普遍较好,印染成品不存在断键牢度问题。但不耐过硼酸钠氧漂和烈日曝晒,是这类商品染料的缺陷。
(二)醚键结合的活性染料国产KN型活性染料与国外商品中的乙烯砜活性染料均属此类。
这类染料的化学特性是能在染色过程中产生活泼双键的乙烯砜基,而商品染料的化学结构大都是β-羧乙基砜硫酸酯,因为在中性介质范围中(PH6-8),β-羧乙基砜硫酸酯具有较好的水溶性和化学稳定性。已吸着在纤维上的染料,在强碱的作用下,生成乙烯砜基(—SO2CH—CH2),通过加成反应,与纤维素羧基发生醚键结合。染色过程中的反应式如下:
由上列反应式可知,在染液中还有部分染料未被纤维吸着,带乙烯砜基的染料即与水作用,生成水解染料,失去染着能力,最后在水洗过程中被洗衣去。
乙烯砜活性染料的印染成品,各项色牢度优良,在酸性介质中有较好的化学稳定性。但在染色过程中,对烘干后的半制品应防止还原性或酸性气体的侵袭,否则容易引起乙烯砜基的副反应,造成印染而已部色浅或色变,即反谓“风印”染疵。因此,应用这类染料的生产工艺应注意。
国产M型活性染料同时存在两种活性基团,兼有酯键和醚键结合的二重性,使染料与纤维键合的反应机会增加,染料的利用率提高,得色深,未固着的染料减少,染色成品的各项色牢度也相应得到改进。
由瑞士山德士公司新开发的商品牌号名为Indosol活性固色染料,染料本身并不带活性基团,应用时,棉布先按直接染料常规工艺染色,然后用带活泼双键的交联剂处理,使染料与纤维发生键合。
染料与棉纤维的交联反应,在干热焙烘(150℃,1分钟)条件下完成,染色成品的耐洗牢度较直接染料染的好。这类商品可以补充活性染料的深色色谱。
(三)带膦酸基的活性染料为使活性染料能与分散染料在热熔染色条件(210℃,1分钟)下同时染着棉和涤纶,英国卜内门公司开发一种新型的带膦酸基的活性染料,通过氰胺或双氰胺的脱水作用,使染料与纤维素键合。
这类具有特异功能的活性染料,在涤棉的印染生产中,并未得到普遍应用,因为工艺条件要求苛刻,色谱也有局限性,染料的性能有待改进。
二、蛋白质纤维染色
丝绸和毛纺产品采用活性染料较少,虽也有应用,但拼色的相容性和匀染性都不及酸性染料。国产X型和KD型活性染料中的鲜艳或深色品种,在丝绸染色生产中可当普通的酸性染料或直接染料应用。染色是按常规工艺,在弱酸浴或中性浴染色。活性染料母体结构上的磺酸基与蛋白质纤维之间存在离子键结合。KD型活性染料如同直接染料,因氢键的作用力而对纤维有较好的亲和力,适合染中、深色。
(一)羊毛的染色原理活性染料应用于羊毛的染色,要求能按酸性染料染色的常规工艺条件,得到均匀和坚牢的色泽。商品中的毛用活性染料,可用以染制超级耐洗的毛纺产品。
作为毛用活性染料的活性基团,有如下几种。
1、引入酰氨基的衍生物:如卜内门公司的Procilan染料,活性基团为:
又如汽嘉公司的Lanasol染料,含溴丙烯酰胺基:
活性基和羊毛的反应机理如下