阳离子染料能在水溶液中解离成带正电荷的有色离子,它们能够与纤维分子上的负性基团结合生成盐,并牢固地附着于纤维上,使纤维染色。这类染料属于碱性染料的一种,其染色原理不同于常规的碱性染料。阳离子染料主要用于腈纶、改性涤纶和锦纶的染色与印花,尤其是聚丙烯腈纤维的染色。它们通过与纤维中的酸性基团结合实现染色,并且具有较高的坚牢度,但容易造成染色不匀。因此,在染色时通常会加入缓染剂来改善性能。
阳离子染料主要包括偶氮、三芳甲烷、蒽醌和杂环化合物等多种类型。常见的阳离子染料具有鎓基结构的本体部分与盐酸(或硫酸)形成的盐,其阳离子多为N+离子。这类染料不仅水溶性好,且比腈纶纤维更具亲合力,坚牢度高;然而,一旦着色后不易迁移,导致匀染效果较差,可通过加入缓染剂加以改善。
根据呈色共轭体系与鎓基的连接方式不同,阳离子染料可分为两种类型:共轭型和隔离型。共轭型染料色泽鲜艳、着色力强,具有碱性染料的优点;而隔离型染料尽管色泽鲜艳度和着色力稍逊于共轭型,但耐光性和耐热性更优,适用于浅色染色。
阳离子染料因其高亲和力和良好的坚牢度,在腈纶、聚酯纤维及丙烯酸纤维的染色中应用广泛。在二乙酸纤维和氯乙烯纤维中引入酸性基团后也可用于染色。对于某些混纺产品,使用阳离子染料时可采用载体染色或高温染色;对于复杂的混合染色(如聚酯纤维与羊毛纤维),则需结合使用阳离子型的其他染料,并添加防沉淀剂以避免沉淀和焦油化现象。
近年来,为了适应这些复杂混合物的染色需求,研发出了分散型阳离子染料。这类染料由阳离子染料与磷钼酸、特定络合物或萘磺酸甲醛溶液缩合产物及木素磺酸盐组成,在升温过程中逐渐离解并与其它阳离子型染料并用。
总之,阳离子染料种类繁多且制备方法各异,如次甲基染料和偶氮次甲基染料通过芳香醛与活性亚甲基或芳胺的缩合反应及芳香族重氮盐与活性亚甲基的缩合反应合成;三苯甲烷染料则由芳香醛和芳胺缩合而成。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 结构式图片 |
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阳离子金黄X-GL | 2-[[(4-methoxyphenyl)methylhydrazono]methyl]-1,3,3-trimethyl-3H-indolium methyl sulfate | 54060-92-3 | CH3O4S*C20H24N3O |
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阳离子桃红FG | cationic pink 2S | 3648-36-0 | C22H26ClN2*Cl |
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还原红6B | Astrazon Red 6B | 6441-82-3 | C24H30Cl2N2 |
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碱性黄21 | C.I. Basic yellow 21 | 6359-50-8 | C22H25ClN2 |
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碱性黄11 | 2-{2-[(2,4-dimethoxyphenyl)amino]vinyl}-1,3,3-trimethyl-3H-indolium chloride | 4208-80-4 | C21H25N2O2*Cl |
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碱性蓝 3 | basic blue 3 | 33203-82-6 | C20H26N3O*Cl |
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碱性红14 | Basic Red 14 | 12217-48-0 | C23H26ClN3 |
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碱性橙21 | Astrazon Orange G | 3056-93-7 | C22H23N2*Cl |
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N,N,N-三甲基-3-[(4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-1H-吡唑-4-基)偶氮]苯基季铵盐酸盐 | Basic yellow 57 | 68391-31-1 | C19H22ClN5O |
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2-[2-[4-(二乙氨基)苯基]乙烯基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚翁氯化物 | 2-{2-[4-(diethylamino)phenyl]vinyl}-1,3,3-trimethyl-3H-indolium chloride | 6359-45-1 | C23H29N2*Cl |
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