《表1 与纤维成物理结合的染料类别及代表性结构[2]》

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《中国染料工业现状与发展趋势》

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反应性染料、酸性染料、直接染料、冰染染料、还原染料和硫化染料都是天然纤维染色用染料（表1）。天然纤维主要分成两大类，一类是蛋白质纤维，包括丝绸纤维和羊毛，动物的皮处理成的具有空间网络结构的特殊纤维——皮革和毛皮纤维。蛋白质纤维分子结构基元氨基酸中的氨基在酸性条件下吸附质子呈正电性，酸性染料分子中的磺酸基团呈负电性，因此酸性染料以盐键上染蛋白质纤维使其染色。另一类天然纤维是纤维素纤维棉和麻。纤维素纤维是大吨位的天然纤维，尤其棉纤维在天然纤维中占比94.9%，是继涤纶之后的第二大纤维类别，研究其染色具有重要意义。直接染料通过物理吸附或氢键结合而使棉等纤维素纤维染色，染色纤维的耐水洗和耐摩擦牢度低。冰染染料染色棉等纤维素纤维需要通过色酚打底和色基显色两个过程，在纤维上形成不溶于水的冰染染料使其染色（色基显色过程是与已经吸附在纤维上的色酚偶合反应过程，通常在冰浴中完成，因而得名冰染染料）。还原染料和硫化染料是水不溶性染料，在染色时使用还原剂或硫化剂使该两类染料成为其各自的水溶性隐色体钠盐而上染纤维素纤维，上染后再经氧化而恢复成水不溶性染料使纤维着色。从上述论述中可以看出，酸性染料染色蛋白质纤维、直接染料、冰染染料、还原染料和硫化染料染色纤维素纤维都是物理结合，因而酸性染料、直接染料和硫化染料染色纤维耐水洗和耐湿摩擦牢度都低。为了改进天然纤维染色牢度，染料化学家和印染工作者曾使用固色剂提高直接染料等染色纤维的染色牢度，但不能解决大多数染料的牢度问题。冰染染料和还原染料由于其不溶于水而使染色纤维素纤维具有很好的耐水洗和耐湿摩擦牢度，但是冰染染料染色过程复杂、还原染料分子结构和生产过程都复杂，使得这两类染料除了军草绿、国旗红和床单、毛巾染色用等几个不可替代的品种外，其余染料用量越来越小。