陽離子染料

陽離子染料可按應用性能和化學結構類型兩種分類方法分類。按應用性能中國將現有的染料分為普通型、X 型和M型。按化學結構是依據染料分子中陽離子電荷與染料發色團共軛體的組成形式不同分為隔離型和共軛型兩種。

(1)隔離型陽離子染料：染料分子中的正電荷通過隔離基和染料的發色團的共軛體系相連接，正電荷是固定在季銨鹽的氮原子上。陽離子染料的特點是給色量稍低，色光不十分鮮艷，但耐熱、耐曬、耐酸鹼，穩定性好。例如陽離子紅GTL（C.I.鹼性紅 18 (C.I.11085)(英文名稱Cationic Red GTL)，其結構式如下：

陽離子紅GTL為暗紅色粉末，溶於水，呈暗紅色，在濃硫酸中呈紅光橙色，稀釋后成紅色，染腈綸呈暗紅色。採用N-乙基苯胺羥乙基化，氯化，氨化；2-氯-4-硝基苯胺重氮化與上述氨化物偶合，再經甲基化，過濾，乾燥製得。用於腈綸及其混紡織物的印染，也可用於改性腈綸、滌綸的染色，和醋酸纖維織物的印花。

（2）共軛型陽離子染料：染料分子中的正電荷是染料發色團共軛體系的組成部分，正電荷不是固定在某個原子上，而是可以移域的。這類染料的特點是色澤鮮艷，著色力高，但耐曬牢度中等。例如陽離子黃X-6G(C.I.48056)(英文名稱Catinic Yellow X-6G) ，其結構式如下：

陽離子黃X-6G為棕黃色粉末，微溶於冷水和熱水，印染腈綸呈艷綠光黃色。採用1，3，3-三甲基吲哚啉乙醛與對氨基苯甲醚縮合，經過濾，乾燥製得。用於腈綸及其混紡織物的印染，也可用於醋酸纖維，聚氯乙烯纖維和改性腈綸纖維的印花。

陽離子染料（cationic dyes）

紡織染料的一種，又稱鹼性染料和鹽基染料。溶於水中呈陽離子狀態，主要用於腈綸纖維染徠色。也可與蛋白質分子以鹽鹼相結合。

可溶於水，在水溶液中電離，生成帶陽電荷的有色離子的染料。染料的陽離子能與織物中第三單體的酸性基團結合而使纖維染色。是腈綸纖維染色的專用染料，具有強度高、色光鮮艷、耐光牢度好等優點。

陽離子染料染色工藝及方法

腈綸根據散纖維、絲束、紗線、毛條等不同形式可在相應的設備上染色。織物可在繩狀染色機、卷染機或軋染機上進行。

純腈綸織物都採用浸軋或卷染。染色時始染溫度宜在玻璃化溫度以下，以70℃左右為宜。然後緩緩升溫至沸，染色約1h。染淡色時，起染溫度要低，升溫時間可長些，染濃色時，起染溫度可高點，升溫時間可短些。染淡色可在3Omin左右，染中色、濃色可在60～90min。

染浴可由染料、醋酸、醋酸鈉、緩染劑、無水硫酸鈉等組成，各助劑的用量可根據染色之深淺而有所不同。染色時先將染料用使用量一半的醋酸調勻，加水調成漿狀后加沸水使染料溶解，然後將其他助劑及剩餘醋酸加到染浴中，再將溶解好的染料濾入染浴內，攪勻后即可染色。染色後進行降溫，其降溫速率要緩慢，過快會影響手感。染色后即可進行水洗，有的也可進行柔軟處理，以增進手感。

染色時間對染料的擴散及是否上染充分有很大的關係，時間短，易造成環染，影響染色牢度，可根據所染色澤來確定染色時間。

除浸染和卷染外，滌腈混紡織物多採用軋染，其工藝包括汽蒸法和熱熔法兩種。

1.浸染

染色處方(純腈綸織物浸染艷紅色)：

陽離子嫩黃7GL(500%) 0.12%

陽離子艷紅5GN(250%) 2.40%

醋酸(98%) 2.50%

醋酸鈉 1.0%

無水硫酸鈉 8.0%

勻染劑TAN 0.5%

染色浴比 1：40

75℃始染，1℃/min升溫至85℃，保溫染色15min，然後以1℃/2min升溫至95℃，保溫染色20min，再以1℃/4min升溫至100℃，沸染45～60min，最後在20～30min內緩慢降至50℃出機。上述染色方法也稱為控制升溫法，是浸染染色中最常用的染色方法，適用於常壓不連續浸軋機、絞紗染色機、液流染色機、平幅無張力卷染機等染色設備。

浸染染色中，還有一種恆溫染色怯。恆溫染色法是在腈綸的玻璃化溫度以上、沸點以下的溫度範圍內選擇一個適當的溫度，作為固定的恆溫染色溫度。在此恆溫下，用45～90min基本完成染料的上染，接著在沸點作短時間處理，使染料完全固著，達到最高的染色牢度。採用此法染色的關鍵是要選擇一個合理的恆溫上染溫度，在這一溫度下，腈綸投入染浴染色時並無突然上染的現象，但在整個恆溫過程中染料是在不斷地上染。當恆溫階段結束時，纖維的上染率最好能達到80%以上，這樣就可快速升溫到沸點以使染料固著。採用恆溫染色法不易染花，得色均勻，容易操作，而且染色時間短，故在實際生產中應用較多。

2.卷染 卷染染液的組成與浸染相似，除含有染料外，還有醋酸、醋酸鈉、元明粉、陽離子緩染劑等。染料的溶解法和染液配製與浸染亦類同。60℃開始染色，染色4道后升溫至98～100℃，沸染8O～90min，再熱水洗、皂洗、熱水洗、溫水洗。所用設備應以能自動調節張力的等速卷染機為好，使織物在染色過程中所受張力儘可能小，否則會影響織物手感。

3.軋染 軋染染色主要用於腈綸絲束、毛條及腈綸混紡織物。腈綸織物受熱容易變形，所以很少採用軋染。軋染工藝有汽蒸和熱熔法，本節主要介紹滌腈混紡織物的熱熔染色。

熱熔法軋染滌腈混紡織物一般是將分散染料和陽離子染料同浴，即一浴法軋染。由於商品分散染料中含有大量的陰離子型分散劑，能和陽離子染料結合，使染浴不穩定，因此一般是將陽離子染料先製成分散型陽離子染料，使分散型陽離子染料和分散染料同時分散在水中。分散型陽離子染料熱熔染色工藝與分散染料的熱熔染色相似，工藝流程是：浸軋→烘乾→熱溶→后處理。熱熔條件是：190～200℃，1～2min。軋染液內含有分散型陽離子染料、醋酸、促染劑、釋酸劑、非離子表面活性劑及少量糊料等。加入醋酸是用來調節染液的pH至4～5。由於醋酸易揮發，為使染色過程中pH值比較穩定，一般必須加入硫氰酸銨7～9g/L作為釋酸劑。採用尿素和碳酸乙烯酯作為促染劑，可使纖維膨化，有利於染料向纖維內擴散。非離子表面活性劑可提高染液的穩定性和滲透性。少量糊料可防止染料泳移。若在熱溶后再進行短時間汽蒸，可進一步提高陽離子染料的固色率。