1、歷史

陽離子染料是一類最早生產(chǎn)的合成染料。1856年美國的W.H.Perkin合成的苯胺紫和隨后出現(xiàn)的結(jié)晶紫和孔雀石綠，都是陽離子染料。這些染料以前被稱為鹽基性染料，可以染蛋白質(zhì)纖維及用丹寧酸、吐酒石處理過的纖維素纖維，具有艷麗的色澤，但不耐曬，被后來開發(fā)的直接染料、還原染料和酸性染料等替代。

上世紀(jì)50年代腈綸工業(yè)化生產(chǎn)以后，人們發(fā)現(xiàn)在聚丙烯腈纖維上，陽離子染料不僅具有很高的直接性和濃艷的色澤，而且染色牢度比蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維上的高很多，因而重新引起人們的興趣。為了進(jìn)一步適應(yīng)腈綸和其它一些合成纖維的應(yīng)用，又合成了許多牢度很高的新品種，例如多甲川結(jié)構(gòu)、氮代多甲川結(jié)構(gòu)和迫萘內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)等，從而使陽離子染料成為聚丙烯腈纖維染色的一類主要染料。

2、特點(diǎn)：

陽離子染料在溶液中生成帶有正電荷的有色離子，與酸根陰離子如氯離子、醋酸根、磷酸根、甲基硫酸根等成鹽，從而對(duì)聚丙烯腈纖維上染。而在實(shí)際染色當(dāng)中，常用幾種陽離子染料拼成某一特定色澤。但是陽離子染料混拼染色往往不易勻染成同一色光，造成花斑和層次。所以在陽離子染料生產(chǎn)時(shí)，除了要擴(kuò)大品種及數(shù)量外，還要注意染料品種的配套；為了防止染花，要注意開發(fā)勻染性好的品種，此外也要注意提高陽離子染料的氣蒸牢度和耐曬牢度等。

陽離子染料分子中帶正電荷的基團(tuán)與共軛體系以一定方式連接，再與陰離子基團(tuán)成鹽。根據(jù)帶正電荷基團(tuán)在共軛系統(tǒng)中的位置，陽離子染料可以分為隔離型和共軛型兩大類。

1、隔離型陽離子染料

隔離型陽離子染料母體和帶正電荷的基團(tuán)通過隔離基相連接，正電荷是定域的，相似于分散染料的分子末端引入季銨基?？捎孟率奖硎荆?br style="box-sizing: border-box !important; margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; overflow-wrap: break-word !important;"/>

因正電荷集中，容易和纖維結(jié)合，上染百分率和上染速率都比較高，但勻染性欠佳。一般色光偏暗，摩爾吸光度較低，色光不夠濃艷，但耐熱和耐曬性能優(yōu)良，牢度很高，常用于染中、淡色。典型的品種有：

2、共軛型陽離子染料

共軛型陽離子染料的正電荷基團(tuán)直接連在染料的共軛體系上，正電荷是離域的。這類染料的色澤十分艷麗，摩爾吸光度較高，但有些品種耐光性、耐熱性較差。在使用種類中，共軛型的占90%以上。共軛型陽離子染料的品種較多，主要有三芳甲烷、噁嗪、多甲川結(jié)構(gòu)等。

1、遷移性陽離子染料

所謂遷移性陽離子染料是指一類結(jié)構(gòu)比較簡單，分子量和分子體積較小，而擴(kuò)散性和勻染性能良好的染料，目前已經(jīng)成為陽離子染料中的一個(gè)大種類。其優(yōu)點(diǎn)如下：

• 具有較好的遷移性和勻染性，對(duì)腈綸無選擇性，可以應(yīng)用于不同牌號(hào)腈綸纖維，較好地解決腈綸染色的均勻問題。

• 緩染劑用量少（由原來的2～3%降至0.1～0.5%），染單色甚至可以不加緩染劑，因而使用可以降低染色成本。

• 可以簡化染色工藝，大大縮短染色時(shí)間由（原來的45～90分鐘降至10～25分鐘）。 

2、改性用陽離子染料：

為了適應(yīng)改性合成纖維的染色，篩選并合成了一批陽離子染料。適應(yīng)改性聚酯纖維的有下列一些結(jié)構(gòu)，黃色主要是共軛型甲川系染料，紅色為三氮唑系或噻唑系偶氮染料和隔離偶氮染料，藍(lán)色則是噻唑系偶氮染料和噁嗪系染料。

3、分散型陽離子染料：

為了適應(yīng)改性合成纖維的染色，篩選并合成了一批陽離子染料。適應(yīng)改性聚酯纖維的有下列一些結(jié)構(gòu)，黃色主要是共軛型甲川系染料，紅色為三氮唑系或噻唑系偶氮染料和隔離偶氮染料，藍(lán)色則是噻唑系偶氮染料和噁嗪系染料。

4、活性陽離子染料：

活性陽離子染料是一類新型陽離子染料。在共軛型或隔離型染料分子上引入活性基后，賦予這類染料以特殊的性能，尤其在混紡纖維上不但仍保持鮮艷的色澤，同時(shí)可染多種纖維。

1、溶解性：

前面曾敘述過陽離子染料分子中的成鹽烷基和陰離子基團(tuán)影響染料的溶解性。此外，染色介質(zhì)中如果有陰離子化合物，如陰離子型表面活性劑和陰離子染料，也會(huì)與陽離子染料結(jié)合形成沉淀。毛/腈、滌/腈等混紡織物不能用普通陽離子染料與酸性、活性、分散等染料同浴染色，否則將產(chǎn)生沉淀。一般加入防沉淀劑來解決此類問題。

2、對(duì)pH值敏感性：

一般陽離子染料穩(wěn)定的pH范圍是2.5～5.5。當(dāng)pH值較低時(shí)，染料分子中的氨基被質(zhì)子化，由給電子轉(zhuǎn)變?yōu)槲娮踊?，引起染料顏色發(fā)生變化；若pH值較高，陽離子染料可能形成季胺堿，或結(jié)構(gòu)被破壞，染料發(fā)生沉淀、變色或者褪色現(xiàn)象。如噁嗪染料在堿性介質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)榉顷栯x子染料，失去對(duì)腈綸纖維的親和力而不能上染。

3、配伍性：

陽離子染料對(duì)腈綸纖維的親和力比較大，在纖維中的遷移性能不好，難以勻染。不同染料對(duì)同一纖維的親和力不同，在纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率也不相同，當(dāng)上染速率差別較大的染料進(jìn)行拼混時(shí)，染色過程中容易發(fā)生色澤變化、染色不勻的現(xiàn)象；而上染速率接近的染料拼混時(shí)，它們在染浴里濃度比例基本不變，使產(chǎn)品的色澤保持一致，染色比較均勻。這種染料拼染的性能稱為染料的配伍性。

為了使用方便，人們用數(shù)值表示染料的配伍性能，通常用K 值表示。采用黃、藍(lán)兩色標(biāo)準(zhǔn)染料各一套，每套有五個(gè)上染速率不同的染料組成，共有五個(gè)配伍值（1，2，3，4，5），上染速率大的染料配伍值小，染料的遷移性和勻染性差，上染速率小的染料其配伍值大，染料的遷移性和勻染性較好。將待測染料與標(biāo)準(zhǔn)染料逐一進(jìn)行拼染，然后對(duì)染色效果給予評(píng)價(jià)，定出待測染料的配伍值。

染料的配伍值和其分子結(jié)構(gòu)存在一定的關(guān)系。染料分子中引入疏水性基團(tuán)，水溶性下降，染料對(duì)纖維的親和力上升，上染速率提高，配伍值減小，在纖維上的遷移性和勻染性降低，給色量增加。染料分子中某些基團(tuán)因幾何構(gòu)型而引起空間障礙，也使染料對(duì)纖維的親和力下降，配伍值增加。

4、耐曬性能：

染料的耐曬性能與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。共軛型陽離子染料分子中陽離子基團(tuán)是比較敏感的部位，受光能作用后易從陽離子基團(tuán)所處位置活化，然后傳遞至整個(gè)發(fā)色系統(tǒng)，使之遭受破壞而褪色，共軛型三芳甲烷類、多甲川類和噁嗪類耐曬牢度都不好。隔離型陽離子染料分子中的陽離子基團(tuán)與共軛系統(tǒng)間被聯(lián)結(jié)基隔開，即使在光能的作用下被活化，也不易將能量傳遞給發(fā)色的共軛系統(tǒng)，使之保存完好，所以耐曬牢度優(yōu)于共軛型。