第七节 酸性媒介染料和酸性含媒染料

一、酸性媒介染料

酸性媒介染料含有磺酸基、羧基等水溶性基团,是一类在分子结构中的偶氮基的邻、邻′位置上有—OH、—NH2或—COOH,或在分子末端有水杨酸结构,能和某些金属离子生成稳定络合物的酸性染料。其染色条件与酸性染料相似,只是在工艺过程中多了一道媒染剂处理,因此称为酸性媒介染料,也称为酸性媒染染料。

1.酸性媒介染料的性能

酸性媒介染料染色时,若不经媒染剂处理,湿处理牢度很差,经媒染处理后,在染料、纤维、金属离子之间生成络合物,从而使染物具有良好的湿处理牢度,能经得起煮呢和缩绒加工,耐日晒牢度很高。

酸性媒介染料色谱较全,价格便宜,匀染性好,染色的色泽一般比酸性染料深暗。酸性媒介染料以前是羊毛染色的重要染料,常用于羊毛的中、深色染色。因染色时常采用重铬酸盐(俗称“红钒”)类媒染剂,因此,染色后废水中含有铬离子,对环境污染较大,现在已几乎被高坚牢度的酸性染料和活性染料所取代。

2.酸性媒介染料的染色机理

酸性媒介染料染色时,必须进行媒染处理,以提高染色牢度。媒染剂处理一般在pH为3~4的溶液中进行,pH太低,容易造成媒染不匀,同时纤维会受到氧化损伤。pH为3~4时,羊毛带正电荷,可吸附重铬酸盐产生的Cr2O-7及HCrO-4,并将它们还原为Cr3+,Cr3+可与进入羊毛纤维中的染料络合,在纤维中形成络合物。因染料的发色基团参与络合反应,酸性媒介染料在媒染处理前后的色泽会发生很大的变化。在媒染处理时,为减少羊毛的氧化损伤,可采用具有还原性的蚁酸(甲酸)、乳酸。重铬酸盐在硫酸存在下,被羊毛中二硫键的分解产物或加入的还原性有机酸还原为Cr3+,Cr3+与酸性媒介染料及羊毛中的—COO-形成络合物。

酸性媒介染料在纤维内部形成金属络合物后,染料与纤维的结合力增强,染料溶解度降低,从而使染色牢度提高。

二、酸性含媒染料

酸性含媒染料是从酸性媒介染料发展而来的。酸性媒介染料的染色需要经过染色和媒染两个步骤,工艺复杂。为应用的方便,在染料生产时,把某些金属离子以配位键的形式引入酸性染料的母体,制成酸性含媒染料,也称金属络合染料。

酸性含媒染料不需铬媒处理,废水中不含铬,染色工艺过程比酸性媒介染料简便,染色牢度优良,与酸性媒介染料相似。

根据染料分子和金属离子的比例关系,酸性含媒染料可分为1:1型和1:2型两种。

1.1:1型酸性含媒染料

1:1型酸性含媒染料在强酸性条件下染色,称为酸性络合染料,是一个铬离子和一个染料分子的络合物。

1:1型酸性含媒染料易溶于水,需在酸性较强的硫酸浴中染色,匀染性较好,遮盖能力强,日晒和耐洗牢度接近酸性媒介染料,色泽比酸性媒介染料艳亮,适合染中、浅色毛织物,但皂煮牢度较差,染物经煮呢、蒸呢后色光变化较大。因染色时染浴pH较低,使羊毛损伤严重,手感粗糙,光泽变差。主要用于羊毛的染色,对羊毛的亲和力与耐缩绒性酸性染料近似。但是,这种染料需要在强酸性条件下染色,且酸用量大,才能获得很好的匀染效果,故具有易使羊毛受到损伤、影响织物手感和光泽、易腐蚀设备等缺点,目前应用较少。

2.1:2型酸性含媒染料

1:2型酸性含媒染料在弱酸性或近中性条件下染色,称为中性络合染料,简称中性染料,是一个铬离子和两个染料分子的络合物。这类染料的分子较大,在水中的溶解度较低。

1:2型酸性含媒染料的各项染色牢度较高,中、浅色耐晒牢度也较好,染色产品经煮呢、蒸呢后色光变化较小,但颜色鲜艳度不及酸性媒介染料,匀染性、遮盖性较差。这类染料应用较广,可用于羊毛、蚕丝、锦纶、维纶的染色。