活性染料

活性染料（reaction dye）也叫反應性染料。分子中含有化學性活潑的基團，能在水溶液中與棉、毛等纖維反應形成共鍵的染料。具有較高的耐洗堅牢度

按活性基的不同，活性染料主要可分兩類。對稱三氮苯型 　其通式為：

式中D為母體染料。在這類活性染料中,活性基氯原子的化學性質較活潑。染色時，氯原子在鹼性介質中被纖維素纖維取代，成為離去基團離去。染料與纖維素纖維間的反應屬於雙分子親核取代反應（見取代反應）。

乙烯碸型 　這類活性染料中所含活性基為乙烯碸基(D-SO2CH=CH2)或β-羥乙碸基的硫酸酯。染色時，β-羥乙碸基硫酸酯在鹼性介質中經消除反應生成乙烯碸基，然後與纖維素纖維化合，經親核加成反應，形成共價鍵。

上述兩類活性染料是世界上產量最大的主要活性染料。為了提高活性染料的固色率，近年來在染料分子中引入兩個活性基團，稱雙活性染料。活性染料除纖維素纖維用的品種外,還發展了蛋白質纖維(例如絲、毛等纖維)用的品種。 ^[2] 

活性染料的染色方法；活性染料染棉，最常採用的染色方法：浸染法，另外還有軋染料。浸染法：浸染法又可分一浴一步法，一浴兩步法，兩浴法三種染色方法。A：一浴 一步法：是在鹼性浴中進行染色，即在染色的同時進行固色，這種方法工藝簡單，染色時間短，操作方便，但由於吸附和固色同時進行，固色後染料不能再進行擴散，因此勻染和透染性差。同進在鹼性條件下染色，染浴的染料穩定性，水解的比較多。B：一浴二步法：先在中性浴中染色，當染料上染接近平衡時，在染浴中加入鹼劑，調整PH值至固色規定PH值，（一般為11）這時染料與纖維達到共價結合，達到固色目的。一浴二步法是活性染料浸染法中比較合理的染色方法，它不僅可經獲得較高的上染率和固色率。而且有良好的勻染效果，因此棉針織物染色常用這種方法。

活性染料由於其用母體染料、連結基和活性基組成，使其在使用時能與纖維形成牢固的共價鍵結合，而具備一系列其它纖維素纖維染料無法比擬的特點，確立了其作為纖維素纖維用染料的發展和使用重點的地位，突出地體現為下列四個方面：

(1) 活性染料是取代禁用染料和其它類型纖維素用染料如硫化染料、冰染染料和還原染料等的最佳選擇之一。

(2)活性染料能用經濟的染色工藝和簡單的染色操作獲得高水平的各項堅牢性能特別是濕牢度。

(3)活性染料的色譜廣、色澤鮮豔、性能優異、適用性強，其色相和性能基本上與市場對纖維和衣料的要求相適應。

(4)活性染料適用於新型纖維素纖維產品如Lyocell纖維等印染的需要。

但是活性染料的主要技術問題有下列四點：

(1)利用率不夠高，一般為60%~70%，產生大量有色污水，其色度超過幾千倍，COD值一般在0.8萬~3萬ppm，濃廢水的COD值要超過5萬ppm。

(2)為了抑制纖維表面的電荷，活性染料使用時需耗用相當量的電解質，既增加了勞動強度，又造成廢水中的氯離子濃度高達10多萬ppm，大大地增加了治理活性染料染色廢水的難度。

(3)某些色牢度不能滿足市場要求，如汗日光牢度、濕摩擦牢度以及偶氮型紅色染料與偶氮型藍色染料在淺色時的日曬牢度等。

(4)能取代硫化硫化料和還原染料等的深色品種較少。

活性染料由於其用母體染料、連結基和活性基組成，使其在使用時能與纖維形成牢固的共價鍵結合，而具備一系列其它纖維素纖維染料無法比擬的特點，確立了其作為纖維素纖維用染料的發展和使用重點的地位，突出地表現為下列四個方面：

(1) 活性染料是取代禁用染料和其它類型纖維素用染料如硫化染料、冰染染料和還原染料等的最佳選擇之一。

(2)活性染料能用經濟的染色工藝和簡單的染色操作獲得高水平的各項堅牢性能特別是濕牢度。

(3)活性染料的色譜廣、色澤鮮豔、性能優異、適用性強，其色相和性能基本上與市場對纖維和衣料的要求相適應。

(4)活性染料適用於新型纖維素纖維產品如Lyocell纖維等印染的需要。

有下列四點：

(1)利用率不夠高，一般為60%~70%，產生大量有色污水，其色度超過幾千倍，COD值一般在0.8萬~3萬ppm，濃廢水的COD值要超過5萬ppm。

(2)為了抑制纖維表面的電荷，活性染料使用時需耗用相當量的電解質，既增加了勞動強度，又造成廢水中的氯離子濃度高達10多萬ppm，大大地增加了治理活性染料染色廢水的難度。

(3)某些色牢度不能滿足市場要求，如汗日光牢度、濕摩擦牢度以及偶氮型紅色染料與偶氮型藍色染料在淺色時的日曬牢度等。

(4)能取代硫化硫化料和還原染料等的深色品種較少。

解決活性染料存在的技術問題的途徑，主要是提高其吸着率和固着率，最有效的方法是在活性染料分子中引入兩個異種或同種活性基，特別是前者即引入兩種活性基――氯均勻三嗪基和乙烯碸基。對於用這兩個異種活性基和合適的母體染料與連結基組成的新型活性染料來説，除了具有各個組成活性基的特性如低的酸性水解率，高的酸性水解斷鍵穩定性、優良的可洗滌性、好的各項牢度和較小的吸着率與固着率之差外，還具有兩個不同活性基之間的加和增交作用而產生的新特性，如更好的耐酸性水解和過氧化物洗滌的能力、更高的固着率、更寬的染色温度範圍、更好的染色重現性以及適於中温染色、低温染色、短時染色、高RFT染色等，因此這類活性染料的產量已佔到全部染色用活性染料的三分之二，已成為棉織物軋染與浸染的主體染料。 ^[3] 

染料在使用中需要注意以下幾點：

1、基本三原色的選擇是重要的，要充分考慮到它們的溶解性、直接性、擴散性、相容性，在染色條件正常波動下的感受性，固着行動和可洗染性等，以保證染料的直接性和擴散性之間的平衡能很快地達到，染料的直接性、擴散性、固着行為和可洗染性得到合理平衡。

2、染淺中色澤時特別是淺色，由於偶氮型紅色染料和偶氮型藍色染料的日曬牢度較差，滿足不了市場需求，需要慎重的選擇。至於採用日曬牢度增進劑需要通過實驗，一般説採用紫外線吸收劑來改進活性染料日曬牢度的方法效果不明顯。

3、染深濃色澤時不少品種的濕摩擦牢度較差，滿足不了市場要求，需要慎重的使用。改進活性染色物濕摩擦牢度的關鍵在於棉材質的基本可染性，即棉纖維有表面構造、表面組織、平滑性、粗硬度等，它們與原棉和棉紗的質量以及棉纖的前處理等直接有關。

4、對於市場上提出的紡織品複合堅牢度的要求如汗日光牢度、鹼性濕態日光褪色牢度、含有過氧化物的鹼性濕態日光褪色牢度等，該類活性染料還存在一定的問題，需要通過實驗進行選擇，這些問題也是當今含有異種雙活性基染料研究和開發的重點。

酸性染料具有色譜齊全，色澤鮮豔的特點，主要用於羊毛、真絲等蛋白質纖維和聚酰胺纖維的染色和印花，也可用於皮革、紙張、化妝品和墨水的着色，少數亦用於製造食用色素和色澱顏料。由於酸性染料對纖維素纖維的直接性很低，所以一般不用酸性染料染纖維素纖維。

酸性染料在結構上大多是芳香族的磺酸基鈉鹽，其髮色體結構中偶氮和蒽醌佔有很大比重，另外還有三芳甲烷、吖嗪、口占噸、靛藍、喹啉、酞菁及硝基亞胺等各類髮色體。各種結構中偶氮類酸性染料在品種和產量上都佔首位，尤其是單偶氮和雙偶氮的最多，包括黃、橙、紅、藏青以及黑色等各色品種。蒽醌類的日曬牢度較好，色澤也鮮豔，主要是一些紫、藍、綠色染料，尤其以藍色最為重要，某些蒽醌結構的酸性染料可在酸性媒介染料的染色中起增豔作用。三芳甲烷類以紅、紫、藍、綠色為主，一般日曬牢度較差，有些豔藍品種不耐氧漂，但色澤十分濃豔，濕處理牢度較好。氧雜蒽類酸性染料的色澤和應用性能與三芳甲烷類相似，一般不單獨使用，主要用於酸性媒染染料的拼色增豔。 ^[4]