阳离子染料的类型及发展趋势可研报告(可研范文)

　　 第一节 阳离子染料的定义   　　 阳离子染料是纺织染料的一种，又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态，阳离子染料可溶于水，在水溶液中电离，生成带正电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色，是腈纶纤维染色的专用染料，具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。（可研报告）     　　 第二节 阳离子染料的类型   　　 阳离子染料可按应用性能和化学结构类型两种分类方法分类。按应用性能中国将现有的染料分为普通型、X 型和M型。按化学结构是依据染料分子中阳离子电荷与染料发色团共轭体的组成形式不同分为隔离型和共轭型两种。    　　 (1)隔离型阳离子染料:染料分子中的正电荷通过隔离基和染料的发色团的共轭体系相连接，正电荷是固定在季铵盐的氮原子上。阳离子染料的特点是给色量稍低，色光不十分鲜艳，但耐热、耐晒、耐酸碱，稳定性好。例如阳离子红GTL（C.I.碱性红 18 (C.I.11085)(英文名称Cationic Red GTL)，其结构式如下。   　　 阳离子红GTL为暗红色粉末，溶于水，呈暗红色，在浓硫酸中呈红光橙色，稀释后成红色，染腈纶呈暗红色。采用N-乙基苯胺羟乙基化，氯化，氨化；2-氯-4-硝基苯胺重氮化与上述氨化物偶合，再经甲基化，过滤，干燥制得。用于腈纶及其混纺织物的印染，也可用于改性腈纶、涤纶的染色，和醋酸纤维织物的印花。   　　 （2）共轭型阳离子染料：染料分子中的正电荷是染料发色团共轭体系的组成部分，正电荷不是固定在某个原子上，而是可以移域的。这类染料的特点是色泽鲜艳，着色力高，但耐晒牢度中等。例如阳离子黄X-6G(C.I.48056)(英文名称Catinic Yellow X-6G) ，其结构式如下。   　　 阳离子黄X-6G为棕黄色粉末，微溶于冷水和热水，印染腈纶呈艳绿光黄色。采用1，3，3-三甲基吲哚啉乙醛与对氨基苯甲醚缩合，经过滤，干燥制得。用于腈纶及其混纺织物的印染，也可用于醋酸纤维，聚氯乙烯纤维和改性腈纶纤维的印花。   　　 第三节 阳离子染料的染色方法和机理   　　 阳离子染料是丙烯腈纤维的专用染料，染色方法是在弱酸性（pH值在4.5左右）的浴缸中，以醋酸和醋酸钠为缓冲剂，在电介质和适量助剂存在下，接近沸腾染色。染色机理可分三步。   　　 （1）染浴中的染料阳离子被吸附于纤维表面。   　　 （2）染料阳离子由纤维表面向内部扩散。   　　 （3）染料阳离子与纤维所含阴离子基团成盐键结合。   　　 在正常染色条件下，最后一步的成盐为不可逆反应，可导致牢度高而染色不匀。首尾两步反应快，第二步扩散慢，它决定整个染色速度。由于染料与纤维间亲合力大，为求得匀染效果，须严格控制染浴温度、pH值、电解质、缓染剂等。     　　 第四节 阳离子染料发展趋势   　　 阳离子染料是随着石油化工的发展而产生，20世纪50年代随着丙烯腈纤维的出现，瑞士Geigy公司和德国的Bayer公司相继开发出用于丙烯腈纤维的阳离子染料。我国在60年代初也相继 研究 开发生产出第一代多种阳离子染料。70年代又开发出第二代X型阳离子染料，扩大了色谱范围，改进了染色性能，考虑了三元色之间的配伍性。70年代试制生产了第三代M型阳离子染料，称之为迁移性阳离子染料，可适用于各种丙烯腈纤维染色。
  　　 世界生产染料的发达国家，其生产阳离子染料和碱性染料产量的总和只占染料总产量的10%以下。上世纪90年代中统计我国阳离子染料产量有2千多吨/年，只占染料总产量1%多，而且还部分出口。阳离子染料中以X型三原色和阳离子桃红FG及艳红5GN 为产量较大的品种。
  　　 近年来国内外致力于 研究 开发染色性能优良、专用性，结构新的品种，以及老产品工艺改进，节能降耗、三废治理等领域。
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