直接染料含有-SO3Na、-COONa等水溶性基團(tuán),溶解度隨溫度的升高而顯著增大,對于溶解性差的直接染料可以加純堿助溶。直接染料不耐硬水,大部分能與鈣、鎂離子結(jié)合生成不溶性沉淀,使染色織物產(chǎn)生色斑,因此直接染料用軟水溶解。生產(chǎn)中染色用水如果硬度偏高,可加入純堿或六偏磷酸鈉,既有利于染料溶解,又有軟化水的作用。
直接染料對纖維素纖維的直接性較其他染料高。這主要是由于直接染料的分子量較大,分子結(jié)構(gòu)呈線型,對稱性較好,共軛體系長,同平面性好,染料和纖維分子間的范德華力大。同時,直接染料分子中含有氨基、羥基、偶氮基等基團(tuán),能與纖維素纖維中的羥基,蛋白質(zhì)纖維中的羥基、氨基等形成氫鍵,使染料的直接性進(jìn)一步提高。
直接染料上染纖維素纖維時,鹽起促染作用。其促染機(jī)理是,直接染料在溶液中離解成色素陰離子上染纖維素纖維,纖維素纖維在水中也帶負(fù)電荷,染料和纖維之間存在電荷斥力,在染液中加入鹽,可降低電荷斥力,提高上染速率和上染百分率。不同的直接染料鹽的促染效果是不同的。分子中含磺酸基較多的鹽效應(yīng)直接染料,鹽的促染作用顯著,促染時鹽應(yīng)分批加入,以染料上染均勻。上染百分率低的直接染料需要多加鹽,具體用量可根據(jù)染料品種和染色深度而定。勻染性要求高的淺色產(chǎn)品應(yīng)適當(dāng)減少鹽的用量,以免造成局部上染不勻,出現(xiàn)色花等染疵。
陽離子染料是隨著石油化工的發(fā)展而產(chǎn)生,20世紀(jì)50年代隨著丙烯腈纖維的出現(xiàn),瑞士Geigy公司和德國的Bayer公司相繼開發(fā)出用于丙烯腈纖維的陽離子染料。我國在60年代初也相繼研究開發(fā)生產(chǎn)出代多種陽離子染料。70年代又開發(fā)出第二代X型陽離子染料,擴(kuò)大了色譜范圍,改進(jìn)了染色性能,考慮了三元色之間的配伍性。70年代試制生產(chǎn)了第三代M型陽離子染料,稱之為遷移性陽離子染料,可適用于各種丙烯腈纖維染色。
世界生產(chǎn)染料的發(fā)達(dá)國家,其生產(chǎn)陽離子染料和堿性染料產(chǎn)量的總和只占染料總產(chǎn)量的10%以下。上世紀(jì)90年代中統(tǒng)計我國陽離子染料產(chǎn)量有2千多噸/年,只占染料總產(chǎn)量1%多,而且還部分出口。陽離子染料中以X型三原色和陽離子桃紅FG及艷紅5GN 為產(chǎn)量較大的品種。
近年來國內(nèi)外致力于研究開發(fā)染色性能優(yōu)良、性,結(jié)構(gòu)新的品種,以及老產(chǎn)品工藝改進(jìn),節(jié)能降耗、三廢治理等領(lǐng)域。
又稱顯色劑,是冰染染料的重氮組分,是不含磺酸基或羧基等水溶性基團(tuán)而帶有氯、硝基、氰基、三氟甲基、芳胺基、甲砜基、乙砜基或磺酰胺基等取代基的芳胺類化合物。色基常以它與色酚AS生成的顏色命名。如: 這些色基經(jīng)過重氮化反應(yīng)才能用于顯色,使用不夠方便。如將色基重氮化后制成穩(wěn)定重氮鹽即色鹽,則印染時只需將色鹽溶解,便可直接用來顯色。如:快色素類冰染染料 由特制的穩(wěn)定重氮鹽與色酚組成的混合物,不需經(jīng)過打底和顯色,而能直接用于印花。工業(yè)上生產(chǎn)的有快色素、快磺素、快胺素三類。
①快色素
呈亞硝酸胺形式的穩(wěn)定重氮鹽和色酚的混合物。如紅色基KB的重氮鹽用堿處理轉(zhuǎn)變成亞硝酸胺后和色酚AS-D混合配成快色素紅FGH(C.I.冰染紅6)。應(yīng)用快色素印花要用汽蒸以后,在酸性浴中顯色,也可通過含酸的蒸汽來顯色??焐氐娜秉c是穩(wěn)定性差,不易貯存,對酸非常敏感,甚至連空氣中的二氧化碳也會影響其顯色作用。
②快磺素
呈重氮磺酸鹽形式的穩(wěn)定重氮鹽和色酚的混合物。如藍(lán)色基 B重氮化后和亞硫酸鈉作用形成藍(lán)色基 B的重氮磺酸鈉穩(wěn)定鹽與色酚AS-D配成快磺素鹽G(C.I.冰染藍(lán)12),印花后需用重鉻酸鈉作氧化劑處理,再用汽蒸顯色。