不溶性偶氮染料不溶于水，它是由兩個染料中間體組成。其一為偶合劑，是酚類化合物，亦稱色酚或納夫妥。另一種為顯色劑，亦稱色基。染色時溶解在燒堿中的色酚先上染纖維，然后浸軋色基重氮化溶液，二者在纖維上偶合顯色，生成不溶性染料固著在纖維內(nèi)。此外，還有一種穩(wěn)定的重氮色基鹽稱色鹽，可直接用于染色。
不溶性偶氮染料給色量高，色澤鮮艷，其中尤以紅、紫、藍(lán)、醬色見長。日曬牢度受染色濃度的影響，淡色時較差。摩擦牢度亦較低。大多數(shù)染料的氯漂、皂洗牢度較高。
(一)色酚及其打底 凡是用以和色基的重氮化合物偶合生成不溶性偶氮染料的酚類偶合劑都稱為色酚。色酚多數(shù)是萘酚的衍生物，目前使用最多的是色酚AS類，它們多為淺黃色的粉末。
色酚都不能直接溶解于水，而必須在燒堿溶液中形成色酚的鈉鹽才被溶解。溶解時所用燒堿用量都應(yīng)超過理論用量，這是為了抑制色酚鈉鹽的水解和防止空氣中二氧化碳及酸性氣體的作用。但燒堿的用量也不宜過高，否則會減少色酚的上染，降低得色量。另外，在顯色時還容易造成重氮鹽的分解。故燒堿實際用量控制在游離堿量為3～5g/L。
色酚上染纖維的過程稱為打底。打底液組成如下（軋染）：
色酚AS 13g
太古油 10ml
燒堿（360Be） 13ml
加熱水成 1L色酚溶解有熱溶法和冷溶法，常用熱溶法。熱溶法是先將色酚用太古油調(diào)勻，然后加燒堿和熱水調(diào)成透明體。
色酚打底的工藝條件隨染色方法而異，一般浸染時的打底溫度為3O～40℃，而軋染時為80℃。經(jīng)打底后織物宜采用熱風(fēng)或紅外線烘燥，烘筒烘燥要控制烘筒溫度逐步升高，以防止織物上的色酚產(chǎn)生泳移。打底后的織物不能長時間暴露在空氣中，最好用布罩包起來，以防止色酚受到氧化而產(chǎn)生染色疵病。0～10℃(二)色基及其重氮化 色基一般為有機芳香胺類化合物，它不能直接和色酚偶合顯色，而必須要與亞硝酸鈉及鹽酸在低溫下通過重氮化反應(yīng)才能與色酚偶合顯色。因此，重氮化反應(yīng)就是在亞硝酸鈉和鹽酸作
Ar-NH2 + 2HCl + NaNO2――一→Ar-N＋≡NCl－ + NaCl + 2H2O
重氮化方法有順法和逆法兩種。
順法就是在色基中先加適量水調(diào)合，再加入規(guī)定量鹽酸，在低溫和不斷攪拌下緩緩加入亞硝酸鈉，使重氮化反應(yīng)完成。色基大紅G、色基橙GC與色基紫醬GBC都可采用順法。重氮化溫度為5～10℃，時間約10min，溫度過高、時間過短，都不能得到較好的重氮化結(jié)果。為使重氮化反應(yīng)完全，還需將色基重氮化溶液放置15min左右，臨用前加適量的醋酸和醋酸鈉。
逆法重氮化是將色基與亞硝酸鈉和適量的冷水調(diào)成均勻糊狀并加冰冷卻，然后將它緩慢傾入不斷攪拌的冰鹽酸溶液中，使反應(yīng)完成，色基紅B等就是采用逆法重氮化的。
色基的重氮化溶液是否穩(wěn)定關(guān)系到染色質(zhì)量問題。當(dāng)重氮化反應(yīng)完全時，其重氮液呈透明液體，當(dāng)重氮化反應(yīng)不完全時，溶液變得混濁。為保證重氮化溶液穩(wěn)定，在溶液中要適當(dāng)增加鹽酸用量，使其呈較強酸性。
有些色基重氮化條件很難掌握，所以染料廠往往將它們預(yù)先重氮化，再加入穩(wěn)定劑，制成色鹽出售，如常用的有凡拉明藍(lán)鹽VB等。
(三)偶合顯色 將已打底的織物浸軋顯色液，顯色液中的重氮化合物就和打底織物上的色酚進(jìn)行偶合反應(yīng)，生成不溶性偶氮染料，織物呈現(xiàn)出顏色，這個過程工藝上稱為顯色。
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