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直接染料的前世今生

發(fā)布時(shí)間：2021-03-31 點(diǎn)擊：

定型機(jī)、涂層機(jī)專(zhuān)業(yè)生成廠(chǎng)家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2021年3月31日訊 直接染料是1884年保蒂格(Bottiger)發(fā)現(xiàn)了剛果紅(CongoRed)后發(fā)展起來(lái)的。在這以前,棉纖維用靛藍(lán)和其他天然染料染色,操作很麻煩。當(dāng)時(shí)的合成染料剛開(kāi)始發(fā)展,不能對(duì)棉纖維直接染色,要將棉纖維用媒染劑處理以后才能上染,而且染色牢度很低。

剛果紅可溶于水,無(wú)需先用媒染劑處理就能直接上染棉纖維,工藝簡(jiǎn)單,合乎當(dāng)時(shí)紡織工業(yè)發(fā)展的需要,類(lèi)似的染料便迅速發(fā)展起來(lái)。由于染料能對(duì)棉纖維無(wú)需媒染劑而直接上染,所以稱(chēng)為直接染料。染料能對(duì)纖維直接上染的性能就稱(chēng)為直接性。

自從1884年保蒂格用化學(xué)合成的方法獲得第一只直接染料———?jiǎng)偣t以來(lái),直接染料已歷經(jīng)了一百多年漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程。在此期間,這類(lèi)染料在不斷地發(fā)展變化,其染色理論也在不斷深化和完善。

早期的直接染料在化學(xué)結(jié)構(gòu)上多為聯(lián)苯胺類(lèi)偶氮染料,尤以雙偶氮類(lèi)的結(jié)構(gòu)為主,如剛果紅即為對(duì)稱(chēng)聯(lián)苯胺雙偶氮染料。剛果紅的發(fā)現(xiàn),使得以芳二胺為中料,通過(guò)重氮化反應(yīng)和偶合反應(yīng)來(lái)制備直接染料成為當(dāng)時(shí)用化學(xué)合成方法得到直接染料的唯一途徑。

涂層機(jī),定型機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

這一時(shí)期主要是通過(guò)制造和采用不同種類(lèi)的偶合組分(各種氨基萘酚磺酸)來(lái)得到不同顏色品種的直接染料,因而具有較大的市場(chǎng)占有量。隨著染料合成技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了酰替苯胺、二苯乙烯、二芳基脲、三聚氰胺這些新的重氮組分的偶氮類(lèi)直接染料以及二口惡嗪和酞菁系的非偶氮類(lèi)結(jié)構(gòu)的雜環(huán)類(lèi)直接染料。

到20世紀(jì)60～70年代,醫(yī)學(xué)界發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯胺對(duì)人體有嚴(yán)重的致癌作用,各國(guó)相繼禁止聯(lián)苯胺的生產(chǎn)。目前在直接染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)中,早期以聯(lián)苯胺發(fā)展起來(lái)的品種多已被淘汰。

促使直接染料發(fā)展的另一個(gè)重要因素是人們對(duì)染色牢度不斷提出新的要求。在20世紀(jì)30年代前后,棉用染料出現(xiàn)了還原染料和不溶性偶氮染料。50年代出現(xiàn)的棉用活性染料,均以其良好的染色牢度獲得了消費(fèi)者的青睞,形成對(duì)直接染料的巨大沖擊。

眾所周知,直接染料的最大缺點(diǎn)就是染色牢度較差。為解決這個(gè)問(wèn)題,百年來(lái)人們進(jìn)行了不懈的努力。早期是在染色后處理方面進(jìn)行改進(jìn),較為成熟并廣泛應(yīng)用的方法是銅鹽后處理及重氮化后處理,形成稱(chēng)之為直接銅鹽染料和直接重氮染料的兩類(lèi)直接染料。

隨后出現(xiàn)的是有銅絡(luò)合結(jié)構(gòu)的偶氮類(lèi)直接染料和某些雜環(huán)結(jié)構(gòu)的非偶氮類(lèi)直接染料,它們最主要的特點(diǎn)是耐光色牢度達(dá)到4級(jí)以上。為了應(yīng)用的方便,人們又補(bǔ)充了直接染料中不需后處理而有較好耐光色牢度的品種,形成了直接耐曬染料。

從20世紀(jì)30～70年代,人們對(duì)纖維素纖維染色的興趣似乎集中于還原、不溶性偶氮及活性染料上。在這期間,直接染料在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有重大進(jìn)展,主要是利用有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)了陽(yáng)離子型的固色劑,使用比較多的品種是固色劑Y和固色劑M。

它們的使用使直接染料在耐水浸、耐洗、耐汗?jié)n等染色牢度方面得到一定的改善,但耐光及摩擦色牢度均有不同程度的下降。隨著洗衣機(jī)的出現(xiàn)及普遍進(jìn)入家庭,人們對(duì)紡織品的染色牢度提出了更高的要求。同

時(shí)為適應(yīng)棉滌混紡產(chǎn)品同浴染色,70～80年代,國(guó)內(nèi)外的染料研究者進(jìn)行了新型直接染料的研究開(kāi)發(fā)。這些新型染料有不同于以往直接染料的特點(diǎn):130℃以上的高溫條件下要穩(wěn)定,不降解,能夠耐酸性染色條件;在高溫酸性條件下,仍然有較高的直接性和上染率;有明顯高于以往直接染料的染色牢度,尤其是濕處理牢度。

為了達(dá)到這些要求,在染料的分子設(shè)計(jì)上,采用了兩種方法:

(1)染料分子中引入金屬原子,形成螯合結(jié)構(gòu),提高分子抗彎能力,并含有相當(dāng)活潑的氫原子的親核基團(tuán)。同時(shí)設(shè)計(jì)了特殊的固色劑,在染后經(jīng)固色處理,與染料和纖維之間形成一個(gè)多維結(jié)構(gòu)的交聯(lián)狀態(tài),達(dá)到較高的染色牢度。

(2)在染料分子中,引入具有強(qiáng)氫鍵形成能力的隔離基———三聚氰酰基。染料分子中不含金屬離子,而是設(shè)計(jì)一個(gè)由陽(yáng)離子多胺聚合體與特殊金屬鹽的混合物作為固色劑來(lái)提高色牢度。

瑞士山德士(Sandoz)公司采用的是前一種方法,研究并生產(chǎn)了一套新型直接染料:IndosolSF型染料,中文名稱(chēng)是直接堅(jiān)牢素染料。這套染料是由含有銅絡(luò)合結(jié)構(gòu)及一些特殊的配位基團(tuán)與多官能團(tuán)螯合結(jié)構(gòu)陽(yáng)離子型固色劑組成的一個(gè)染色體系,具有直接染料對(duì)纖維素纖維上染的直接性和還原染料的染色牢度。這套染料于20世紀(jì)80年代進(jìn)入我國(guó),引起了染料的應(yīng)用、研究、生產(chǎn)三個(gè)方面的興趣,并經(jīng)多年努力,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了國(guó)產(chǎn)同類(lèi)品種,即直接交鏈染料。這套染料同樣具備新型直接染料的優(yōu)點(diǎn),適合于滌棉混紡織物同浴染色。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐,人們發(fā)現(xiàn)這套染料與分散染料同浴染色時(shí)往往引起分散染料的變色。經(jīng)研究,這是由于染料中游離的銅造成了某些分散染料結(jié)構(gòu)被破壞。為了解決這個(gè)問(wèn)題,又研制了高分子的新型金屬絡(luò)合劑,從而彌補(bǔ)了這類(lèi)染料的缺陷。

日本的化藥公司采用了第二種方法,推出了KayacelonC型的新型直接染料。我國(guó)的染料工作者按此思路,經(jīng)多年研究,開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)了一套稱(chēng)為D型的直接混紡染料。這類(lèi)染料同樣具有前述新型直接染料的優(yōu)點(diǎn)。因染料分子中引入的是三聚氰?；?不含有金屬原子,在染色時(shí)不會(huì)對(duì)分散染料造成影響,尤其適合滌棉混紡織物的染色。其所以稱(chēng)為混紡染料,是指該染料互混性好,能與各種分散染料同浴染色,而非這套染料中含有分散染料。

新型直接染料的誕生,重新為直接染料注入了新的活力,為纖維素纖維的染色提供了新的手段,進(jìn)一步擴(kuò)展了直接染料的應(yīng)用范圍。