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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。活性染料母體結構一般為酸性染料和直接染料類型,如偶氮、蒽醌等結構,三原色之一的紅色活性染料母體則大多為偶氮結構。目前國內能生產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。
染料的母體結構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構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,使偶氮基的耐光穩定性大大降低,比較容易發生光氧化反應。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構加以改進[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,與銅形成穩定的螯合環,提高耐光牢度。此類染料有C. I.活性紅23(如雷馬素紅3B、國產紅KN-5B)和C. I.活性紅49(如國產紅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”,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,降低偶氮基氮原子的電子云密度,提高偶氮基的耐光穩定性。此類染料有C. I.活性紅194(如國產紅M-2BE、B-2BF)、C. I.活性紅223(如國產艷紅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的數據,如國內幾家活性染料廠商的產品色卡上標注的紅B-2BF,在標準色深下的耐光牢度僅4級,比染料索引上的數據低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,耐汗漬日光牢度較差,在1/1標準深度時,堿性耐汗漬日光牢度僅3~4級,因此其應用受到了一定限制。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,國內外各大染料廠商相繼開發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漬日光牢度數據[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漬日光牢度(見表5)[4]。
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由于ISO尚未制定出汗漬日光牢度標準,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漬日光牢度沒有可比性,但相對于各自的評級標準已經是相當高了。
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。
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