1.环保型活性染料及应用特性

染料化学工作者研究了染色超分子化学、染料分子结构（包括空间构型）与染料性能之间的关系、染料拼混增效原理、助剂对染色性能的影响等，利用这些研究成果，开发出许多染料新品种，它们完全能满足国内外纺织品市场对绿色染料的要求，对染色新技术推广起到了促进作用。

新的活性染料含有乙烯砜/一氯均三嗪、乙烯砜/一氟均三嗪、双一氯均三嗪等双活性基，两个活性基之间的互补性，使染色宽容度增加，提高了染色重现性。

此外，环保型活性染料还有下列特点：

①高溶解度，有的染料溶解度在200g/L以上，在小浴比染色时染料不易析出。

②低盐染色用染料，通过分子结构设计，提高了染料与纤维之间的亲和力，在染色时无机盐用量减少了30%～50%。

③利用分子内拼色原理，开发的特深色活性染料，具有较高的摩尔消光系数，用较少的染料即可染得深浓色泽。

④连续染色专用活性染料，利用拼混增效原理，开发出直接性适中、固色率高、浮色易洗涤的连续染色专用染料。

（1）多活性基的活性染料。活性基是决定活性染料类型及与纤维成键反应等性能的因素之一。Megafix B型活性染料是一氯均三嗪和乙烯砜两种活性基的复合型染料，受到同一共轭体系内砜基的强烈吸电子效应，这种复合结构的一氯均三嗪基的反应性比单一的一氯均三嗪基强。由于同时具有两种活性基的长处，染料固色率高，色泽浓艳，反应性较强，稳定性较好。B型活性染料提升力较高，既适于染中浅色，也适于染深色，染色时对盐的浓度、固色温度的敏感性较小，一般盐的用量选择在20～30g/L，固色温度60℃左右。B型活性染料适合用Na2CO3固色。而且解决了一氯均三嗪基与纤维结合键耐酸稳定性差和乙烯砜基与纤维结合键耐碱稳定性差的问题。

（2）高性能环保型活性染料。目前活性染料开发和发展的重点集中在“五高一低”：高固着率、高色牢度、高提升性、高匀染性、高重现性和低盐染色等。Ciba公司新近开发的Cibacron S型染料，具有中等亲和力、良好分散性、优异水洗性、超过90%的固着率和极高的提升性，其中Cibacron Deep Red S-B的提升力高于一般活性染料的3倍。DyStar公司开发的Remazol Fluorescent Yellow FL是世界上第一个用于纤维素纤维的荧光活性染料，具有极鲜艳的颜色和好的色牢度，是活性染料史上的一个突破。

毛用活性染料的新品种有Sumifix HF染料；DyStar公司开发的用于羊毛和丝染色的Realan染料、RealanWN染料、Lanasol CE染料等，它们大多含有乙烯砜等两个活性基，能用来取代铬媒染染料。

我国也开发和生产出不少新型环保型染料，如EF系列活性染料、ME型活性染料等。新开发的活性黑KN-G2RC 133能在棉织物上染得各项色牢度优良的深黑色，是取代禁用黑色直接染料C.I.直接黑38等和黑色硫化染料的最佳选择之一。

（3）低温染色的环保型活性染料。近年来用于竭染的染料研究，注重在50～60℃下进行染色，如DyStar公司开发的Remazol RR和Sumifix Supra E-XF型染料。前者包含乙烯砜、双乙烯砜和乙烯砜、一氯均三嗪活性基；后者均为乙烯砜和一氯均三嗪双活性基。Remazol RR三原色染料特别突出低温染色，用于纤维素纤维吸尽染色，具有优异的相容性与重现性以及适宜的经济性，它的直接性、扩散性、固着性和易洗涤性之间有着很好的平衡。这类染料在染色时产生少量水解物，而且很容易从织物上洗除，因此只需较少量的水和能耗，而且湿处理牢度好。

（4）低盐染色的环保型活性染料。活性染料染色的耗盐量一般较大，近年来开发了多种低盐型活性染料。如汽巴公司的Cibacron LS系列和住友公司的Surnifix Supra E-XF,NF型染料，均为乙烯砜和一氯均三嗪双活性基染料。德司达公司开发的Levafix OS染色系统，是用于低盐染色的活性染料。染料为二氟一氯嘧啶和一氟均三嗪活性基。它们染色时用的盐只是单活性基染料的1/2到1/3。

（5）合适配伍因子的环保型活性染料。活性染料配伍因子RCM值（reactive dye com⁃patilility matrix），对于活性染料竭染染色的染料相容性、重现性和稳定性极为重要，它由四个要素组成：(www.daowen.com)

①染料的直接性（S，一次吸尽率）；

②一次吸尽阶段的染料移染指数（MI）；

③表示添加碱后二次吸尽对染料的匀染因素（LDF）；

④表示碱存在下，达到染料最终固着率一半所用的固着时间（半染时间T50）。

活性染料的配伍因子一般确定在以下范围：中性电解质存在下，S=70%～80%，MI＞90%，LDF＞70%，T50＞10min。

合适的一次吸尽率与企业的生产效率直接关联，通常一次吸尽率提高1%，生产总成本可减少2%。新的高坚牢度活性染料（一氯均三嗪双活性基）Procion H-EXL系列已能达到S=70%～80%，MI值＞90%，LDF值＞70%，T50＞10min，因此使这类染料具有优异的重现性、匀染性和扩散性，即使染浅色同样有极佳的耐汗渍色牢度、耐日光色牢度和耐氯色牢度。

（6）部分新型活性染料的应用特性。

①用于Tencel纤维的染色。Tencel纤维结晶度和取向度都很高，染料在纤维内部的渗透性、扩散性、匀染性差，上染率低。B型活性染料用于Tencel纤维染色，得色浓艳，上染率高，有较高的耐摩擦和耐皂洗色牢度；并且保持了Tencel纤维光泽明亮、手感柔软的特点。

适用于Tencel纤维的双侧双活性基活性染料，有可能将原纤交联起来，减轻残余原纤再度释放的倾向。但并不是所有的双活性基活性染料都有这一功效。两活性基团的类型、位置、立体取向和间距，反应性的强弱，发色基团的结构和大小，桥基的弹性，都对能否与Tencel纤维形成共价键、发生交联键合有关。

②用于超细旦聚酰胺纤维的染色。DyStar公司与美国Dupont公司合作研究和开发成功用于Tactel Coloursafe超细旦聚酰胺纤维的新型Stanalan活性染料，该染料具有更好的湿处理牢度，且仅需简单的后处理就能获得深色。部分新型活性染料及适用性见表3-5。

表3-5　部分环保型活性染料及应用特性

2.活性染料的发展方向

环保型活性染料节能、节水、节时、低盐、固色率高、色牢度好、污染低。目前，需要开发的活性染料有：适于染浅色的、匀染性好的活性染料，满足室外工作要求的高耐光色牢度的活性染料，满足运动衣要求的高耐洗色牢度活性染料，满足低成本染色的特深色活性染料，耐碱性优异的冷轧堆染色专用活性染料，耐碱性优良、直接性适中的湿短蒸染色用活性染料，可用于喷墨印花的活性染料墨水，可用于Lyocell（Tencel）纤维和莫代尔（Modal）纤维交联染色的染料等。

另外，对纤维素纤维及混纺织物染色的染料需求不断增加，如涤/棉一浴一步染色工艺的分散型活性染料等。