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1　紅色活性染料概述

活性染料由于色譜齊全、色澤鮮艷,而成為棉纖維染色的主要染料。活性染料母體結(jié)構(gòu)一般為酸性染料和直接染料類型,如偶氮、蒽醌等結(jié)構(gòu),三原色之一的紅色活性染料母體則大多為偶氮結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)能生產(chǎn)的紅色譜系活性染料有42只,其中雙偶氮染料11只,其余全部為單偶氮染料。

染料的母體結(jié)構(gòu)不僅決定了染料的顏色,而且對染料的耐光牢度也有影響[1]。紅色活性染料分子結(jié)構(gòu)中的偶氮基由于受相鄰的羥基和氨基等供電子基的影響,氮原子上的電子云密度相對較高,使偶氮基的耐光穩(wěn)定性大大降低,比較容易發(fā)生光氧化反應(yīng)。因此,紅色活性染料的耐光牢度一般都比較差。為了提高染料耐光牢度,染料廠商往往采用以下兩種方法對染料分子結(jié)構(gòu)加以改進[2]。一是在偶氮基的兩個相鄰位置引入羥基,利用其配位能力,與銅形成穩(wěn)定的螯合環(huán),提高耐光牢度。此類染料有C. I.活性紅23(如雷馬素紅3B、國產(chǎn)紅KN-5B)和C. I.活性紅49(如國產(chǎn)紅KN-B)。另一種方法是,在染料合成過程中采用“偶氮基保護技術(shù)”,即在偶氮基的鄰位引入強吸電子基,如磺酸基等,利用其吸電子效應(yīng),降低偶氮基氮原子的電子云密度,提高偶氮基的耐光穩(wěn)定性。此類染料有C. I.活性紅194(如國產(chǎn)紅M-2BE、B-2BF)、C. I.活性紅223(如國產(chǎn)艷紅M-GE)等。表1列出了文獻中上述紅色活性染料在1/1標準色深下的耐光牢度[3]。實際上,染料商提供的色卡上的耐光牢度往往低于表1的數(shù)據(jù),如國內(nèi)幾家活性染料廠商的產(chǎn)品色卡上標注的紅B-2BF,在標準色深下的耐光牢度僅4級,比染料索引上的數(shù)據(jù)低2級。德司達公司的雷馬素紅3B是高耐光牢度染料,在1/12標準深度時的耐光牢度能達到5~6級。由于該染料分子中含1. 6%的重金屬元素銅,耐汗?jié)n日光牢度較差,在1/1標準深度時,堿性耐汗?jié)n日光牢度僅3~4級,因此其應(yīng)用受到了一定限制。同屬于這種情況的還有德司達公司的麗華實紅玉CA。近幾年來,國內(nèi)外各大染料廠商相繼開發(fā)了新一代的高耐光牢度紅色活性染料。如汽巴精化公司的汽巴克隆紅C-2BL、臺灣永光公司的活性紅LF-2B,以德司達公司新近推出的麗華實堅牢紅CA等。這些染料的母體中都不含金屬元素,而是通過特殊的分子設(shè)計,使染料同時滿足耐光和耐汗光牢度要求。表2~4分別給出了汽巴克隆紅C-2BL、永光紅LF-2B和麗華實堅牢紅CA 3只染料的耐光和耐汗?jié)n日光牢度數(shù)據(jù)[4~6]。另外,汽巴精化公司推出汽巴克隆深紅CD活性染料,其固色率高達95%,而且在中等染色深度下具有極佳的耐光牢度和汗?jié)n日光牢度(見表5)[4]。

由于ISO尚未制定出汗?jié)n日光牢度標準,因此不同公司采用不同的評級標準,有的以5級灰卡評級,有的則以8級藍色羊毛標準評級。雖然上述幾只染料的汗?jié)n日光牢度沒有可比性,但相對于各自的評級標準已經(jīng)是相當(dāng)高了。

2　高耐光牢度紅色活性染料的選擇

與普通紅色活性染料相比,高耐光牢度紅色活性染料屬于高檔染料,使用成本較高,只適用于中淺色織物染色。由于耐光牢度會隨織物上染料濃度的增加而提高,所以對于深色織物的染色,使用普通染料即能達到較高的耐光牢度。