化工学报 ›› 2019, Vol. 70 ›› Issue (10): 3704-3711.DOI: 10.11949/0438-1157.20190768
收稿日期:
2019-07-04
修回日期:
2019-08-24
出版日期:
2019-10-05
发布日期:
2019-10-05
通讯作者:
张淑芬
基金资助:
Received:
2019-07-04
Revised:
2019-08-24
Online:
2019-10-05
Published:
2019-10-05
Contact:
Shufen ZHANG
摘要:
综述了与纤维成物理结合的染料类别、染色对象、染色原理与染色性能现状;详细论述了与纤维成化学结合的反应性染料染色原理和染色性能及其发展,包括反应基团类型、单反应基团反应性染料、双反应基团反应性染料、发色体结构对双反应基团反应性染料染色性能的影响;简介了大分子交联染料的分子结构及适应现代纤维数码喷墨印花需求的染色性能。
中图分类号:
张淑芬. 中国染料工业现状与发展趋势[J]. 化工学报, 2019, 70(10): 3704-3711.
Shufen ZHANG. Current status and development trend of China’s dyestuff industry[J]. CIESC Journal, 2019, 70(10): 3704-3711.
染料类别 | 代表性染料结构 | 代表性染料名称 |
---|---|---|
分散染料 | | 分散红60 (C. I. Disperse Red 60) |
阳离子染料 | | 阳离子红GTL (C. I. Basic Red 18) |
酸性染料 | | 酸性大红G (C. I. Acid Red 1) |
直接染料 | | 直接耐酸大红4BS (C. I. Direct Red 23) |
冰染染料 | | (左)色酚AS(C. I. Azo Coupling Component 2); (右)红色基B(C. I. Azo Diazo Component 5) |
还原染料 | | 还原大红R (C. I. Vat Red 29) |
表1 与纤维成物理结合的染料类别及代表性结构[2]
Table 1 Categories and representative structures of dyes physically bounded to fibers
染料类别 | 代表性染料结构 | 代表性染料名称 |
---|---|---|
分散染料 | | 分散红60 (C. I. Disperse Red 60) |
阳离子染料 | | 阳离子红GTL (C. I. Basic Red 18) |
酸性染料 | | 酸性大红G (C. I. Acid Red 1) |
直接染料 | | 直接耐酸大红4BS (C. I. Direct Red 23) |
冰染染料 | | (左)色酚AS(C. I. Azo Coupling Component 2); (右)红色基B(C. I. Azo Diazo Component 5) |
还原染料 | | 还原大红R (C. I. Vat Red 29) |
反应基团 | 反应基团结构 | 适宜反应 温度/℃ | 国外商品牌号 | 国内商品牌号 | 固色率/ % | 主要染色方式 |
---|---|---|---|---|---|---|
二氯均三嗪 | | 40~50 | Procion MX | X | 50~60 | 染色 |
对位酯 | | 60 | Remazol | KN | ≈60 | 浸染,轧染,冷轧染和印 |
一氯均三嗪 | | 80~90 (0~5) | Procion H | K | ≥60 | 染色和印花(冷轧堆) |
溴代丙烯酰胺 | | 70 | Lanasol | PW | ≥70 | 浸染(羊毛) |
一氟均三嗪 | | ≤60 | Cibacron F | — | 65~75 | 浸染 |
二氟一氯嘧啶 | | 60,85 | Levafix P-A,E-A | F | 70 | (丝绸) |
双一氯均三嗪 | 80~90 (0~5) | Procion HE | KE | 70~85 | 染色和印花(冷轧堆) | |
一氯均三嗪+乙基砜硫酸酯 | 60 | Sumifix Supra | M | 65~80 | 浸染,连续轧染和印花 | |
双一氟均三嗪 | 60 | Cibacron LS | — | ≥75 | 浸染 | |
双溴代丙烯酰胺 | 60 | Lanasol | 德龙素 | ≈ 90 | 浸染(羊毛) | |
一氟均三嗪+乙烯砜硫酸酯 | 60 | Cibacron C | Liyuansol FL | ≥80 | 冷轧堆染色 轧染和浸染 |
表2 偶氮型发色体反应性染料反应基团类型、染色温度及在棉纤维上的固色率[3,4,5,6,7,9]
Table 2 Types, dyeing temperature and fixation on cotton of reactive dyes containing azo chromophores
反应基团 | 反应基团结构 | 适宜反应 温度/℃ | 国外商品牌号 | 国内商品牌号 | 固色率/ % | 主要染色方式 |
---|---|---|---|---|---|---|
二氯均三嗪 | | 40~50 | Procion MX | X | 50~60 | 染色 |
对位酯 | | 60 | Remazol | KN | ≈60 | 浸染,轧染,冷轧染和印 |
一氯均三嗪 | | 80~90 (0~5) | Procion H | K | ≥60 | 染色和印花(冷轧堆) |
溴代丙烯酰胺 | | 70 | Lanasol | PW | ≥70 | 浸染(羊毛) |
一氟均三嗪 | | ≤60 | Cibacron F | — | 65~75 | 浸染 |
二氟一氯嘧啶 | | 60,85 | Levafix P-A,E-A | F | 70 | (丝绸) |
双一氯均三嗪 | 80~90 (0~5) | Procion HE | KE | 70~85 | 染色和印花(冷轧堆) | |
一氯均三嗪+乙基砜硫酸酯 | 60 | Sumifix Supra | M | 65~80 | 浸染,连续轧染和印花 | |
双一氟均三嗪 | 60 | Cibacron LS | — | ≥75 | 浸染 | |
双溴代丙烯酰胺 | 60 | Lanasol | 德龙素 | ≈ 90 | 浸染(羊毛) | |
一氟均三嗪+乙烯砜硫酸酯 | 60 | Cibacron C | Liyuansol FL | ≥80 | 冷轧堆染色 轧染和浸染 |
图8 聚(丙烯酰胺-co-乙烯胺)大分子交联染料结构示意图(chromo分别为黄、红、蓝发色体;X为大分子与发色体的连接基团,也是与纤维反应基团)
Fig.8 Schematic structure of poly(acrylamide-co-vinylamine) macromolecular crosslinking dyes(chromo is yellow, red and blue chromophores, respectively. X is connecting group between macromolecule and chromophore, it is also reactive group with fibers)
结构类型 | 染料名称 | 上染率/% | 固色率/% | 反应率/% | 耐洗牢度/级 | 摩擦牢度/级 | 日晒牢度/级 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
变色 | 棉沾 | 丝沾 | 干 | 湿 | |||||||
单发色体染料 | 对比染料 | C. I. R. Yellow 8 | 87 | 79 | 91 | 3~4 | 3~4 | 4 | 4~5 | 3~4 | 3~4 |
C. I. R. Red 227 | 84 | 76 | 90 | 3~4 | 4 | 4 | 4~5 | 3~4 | 4 | ||
创制染料 | ADH-Y2 | 97 | 88 | 91 | 4 | 3~4 | 4 | 4~5 | 4 | 4~5 | |
ADH-R4 | 92 | 84 | 91 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 4~5 | ||
对比染料 | C.I. R. Black 5 | 79 | 70 | 89 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 4~5 | |
C.I. R Blue 198① | 96 | 90 | 94 | 4 | 4 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 5~6 | ||
创制染料 | ADH-B1 | 98 | 94 | 96 | 4~5 | 4 | 4~5 | 4 | 3~4 | 5 | |
ADH-B2 | 96 | 91 | 95 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 5~6 | ||
ADH-Black | 94 | 91 | 97 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 5 | ||
双发色体染料 | 对比染料 | Cibacron Yellow LS-R HC② | 87 | 81 | 93 | 4 | 4 | 4 | 4~5 | 4 | 5~6 |
创制染料 | ADH-OR1 | 94 | 91 | 97 | 3~4 | 4~5 | 4~5 | 4 | 3 | 3~4 | |
ADH-R1 | 97 | 90 | 93 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 5 | ||
ADH-7R | 98 | 90 | 92 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | ||
ADH-G | 93 | 90 | 97 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 4 | ||
ADH-B2A | 99 | 94 | 95 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 5~6 |
表3 工业应用高固色率反应性染料与国际最好染料的染色性能
Table 3 Dyeing properties of high-fixation reactive dyes for industrial application and best one in world
结构类型 | 染料名称 | 上染率/% | 固色率/% | 反应率/% | 耐洗牢度/级 | 摩擦牢度/级 | 日晒牢度/级 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
变色 | 棉沾 | 丝沾 | 干 | 湿 | |||||||
单发色体染料 | 对比染料 | C. I. R. Yellow 8 | 87 | 79 | 91 | 3~4 | 3~4 | 4 | 4~5 | 3~4 | 3~4 |
C. I. R. Red 227 | 84 | 76 | 90 | 3~4 | 4 | 4 | 4~5 | 3~4 | 4 | ||
创制染料 | ADH-Y2 | 97 | 88 | 91 | 4 | 3~4 | 4 | 4~5 | 4 | 4~5 | |
ADH-R4 | 92 | 84 | 91 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 4~5 | ||
对比染料 | C.I. R. Black 5 | 79 | 70 | 89 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 4~5 | |
C.I. R Blue 198① | 96 | 90 | 94 | 4 | 4 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 5~6 | ||
创制染料 | ADH-B1 | 98 | 94 | 96 | 4~5 | 4 | 4~5 | 4 | 3~4 | 5 | |
ADH-B2 | 96 | 91 | 95 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 5~6 | ||
ADH-Black | 94 | 91 | 97 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 5 | ||
双发色体染料 | 对比染料 | Cibacron Yellow LS-R HC② | 87 | 81 | 93 | 4 | 4 | 4 | 4~5 | 4 | 5~6 |
创制染料 | ADH-OR1 | 94 | 91 | 97 | 3~4 | 4~5 | 4~5 | 4 | 3 | 3~4 | |
ADH-R1 | 97 | 90 | 93 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 5 | ||
ADH-7R | 98 | 90 | 92 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | ||
ADH-G | 93 | 90 | 97 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 3~4 | 4 | ||
ADH-B2A | 99 | 94 | 95 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 | 5~6 |
颜色 | 耐洗牢度/级 | 耐日晒牢度/级 | 耐摩擦牢度/级 | ||
---|---|---|---|---|---|
褪色 | 沾色 | 干摩 | 湿摩 | ||
黑 | 4 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4 |
黄 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 |
蓝 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 |
红 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 |
表4 喷墨印花色牢度测试结果
Table 4 Colorfastness results of inkjet printing
颜色 | 耐洗牢度/级 | 耐日晒牢度/级 | 耐摩擦牢度/级 | ||
---|---|---|---|---|---|
褪色 | 沾色 | 干摩 | 湿摩 | ||
黑 | 4 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4 |
黄 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4~5 |
蓝 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 |
红 | 4 | 4~5 | 4~5 | 4~5 | 4 |
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