阳离子固色剂原理

一、阳离子型固色剂固色机理含有磺酸盐或羧酸盐的直接染料、酸性染料和活性染料，浴于水中之后，染料都会离解成钠的阳离子和染料的阴离子。

采用阳离子化合物作固色剂，对染料阴离子有较大的反应性，使染色物上的染料分子增大，亲水基被封闭在织物上形成不溶性染料盐沉淀。

这样，可防止染料因离子化而从织物上脱落及水解，从而提高色牢度。

D — SO3Na + + FX D — SO3F + NaX水溶性染料铵盐固色剂不溶性盐但此类固色剂对提高“湿摩擦”牢度的效果不太明显。

二、非离子表面活性季铵盐固色剂固色机理非离子表面活季铵盐型固色剂，是在水溶性阴离子染料染色后，采用含氮碱或其盐类与芳基或杂环基(而不是与高分子烷基)相结合，起到固色作用，提高色牢度，尤其是耐洗牢度。

三、树脂型固色剂固色机理此固色剂中的活性物质可相互缩合，在纤维表面形成立体网状薄膜，进一步封闭染料(反应和没有反应的)增加布面的平滑度，减少摩擦系数，并不易摩破，是一种不溶解的聚合物保护膜，从而进一步防止了在“湿摩”过程中发生染料溶胀、溶解脱落，提高了“湿摩擦”牢度。

还有一些阳离子树脂和染料之间形成离子键和范德华力，固色剂本身也和纤维有一定的结合作用。

四、反应型固色剂固色机理固色交联剂能在染料和纤维之间“架桥”形成化合物。

即在与染料分子反应的同时，又能与纤维素纤维反应交联，形成高度多元化交联，使染料纤维更为紧密牢固地联系在一起，防止染料从纤维上脱落从而提高染料的染色牢度。

特别是反应性树脂固色剂，非但能与染料和纤维“架桥”，树脂自身也可交联成大分子网状结构，从而与染料一起构成大分子化合物，使染料与纤维结合得更牢固。

(二),阳离子固色剂后处理直接染料使阴离子染料,当用阳离子固色剂处理时,固色剂阳离子和染料阴离子结合,封闭了水溶性基团而生成沉淀,从而提高染物的湿处理牢度.阳离子固色剂和染料阴离子的作用可用下式表示:D—SO-3Na+ + Fix+X-→D—SO3- Fix+↓+NaX这种处理方法简便,对各种结构的直接染料都使用,处理后没有显著的变化.常用的阳离子固色剂Y和固色剂M .固色剂Y使双氰双安家醛羧合物的醋酸盐溶液,是物色透明的粘稠液体,它的结构式可写成下式:NH—CO—NH2H2N+= C Cln-或(CH3COO-)n—N—CH2—固色剂Y除能降低染料的溶溶解度外,还可在烘燥时在染物表面生成树脂薄膜,提高时处理牢度.经固色剂Y处理后的染物的色光及耐晒牢度变化较小.将固色剂Y与铜盐例如醋酸铜作用,即可制得蓝色的固色剂M,固色剂M的结构可写成下式: NH—CO—NH NH—CO— NHH2N+= C Cu C= N+ H2 (CH3COO-)n—N CH2 N n固色剂M的分子中含有铜,因此特别适用于直接铜盐染料染物的固色后处理,除能提高湿处理牢度外,还能提高日晒牢度.经固色剂M处理的染物,色光常会发生变化,一般是变深暗,固色剂M常用于深色染物的染色.染色剂Y或固色剂M的固色处理条件举例如下:固色剂Y(或固色剂M) 0.8%∽1.2% (对织物重)醋酸(30%) 0.6%∽1.0% (对织物重)浴比1.5:1∽2.5:1, pH=5.5∽6.0,温度50∽60℃,时间20∽30min.固色处理后,不经水洗直接烘干.此外,还有阳离子交联剂进行固色处理的. 阳离子交联剂除具有阳离子固色剂的作用外,还能与纤维和染料发生反应,交联成膜,从而提高湿处理劳度.固色处理条件举例如下:固色交联剂DE 1%∽2% (对织物重)浴比2:1, 温度50∽60℃, 时间20∽30min.用其他交联剂,如交联剂EH,交联剂P处理,也有提高染色牢度的作用.。

固色剂的作用和合成提高湿处理牢度的非反应固色剂的固色机理，一般封闭水溶性基团和纤维表面成膜两种。

其主要类型可分为阳离子型固色剂和树脂型固色剂。

(1)阳离子型固色剂：阳离子型固色剂主要通过阳离子与染料分子中的阴离子基团形成离子键结合，从而封闭水溶性基团，达到提高湿处理牢度的目的。

这类固色剂根据其表面活性又可分为表面活性剂固色剂和无表面活性固色剂两类。

①阳离子表面活性剂：在阳离子表面活性剂中，大部分均可不同程度地提高直接染料和酸性染料的湿处理牢度，提高程度主要取决于阴离子染料所生成的色淀的溶解度、染料的相对分子质量、磺酸基或羧酸基的数目等。

这一类固色剂有十六烷基氯化吡啶和SaparoJn型阳离子表面活性剂，这是较早期使用的固色剂。

由于这类固色剂固色后，虽然热水(水浸)牢度有所提高，但皂洗牢度改进并不明显，且有使日晒牢度下降的缺点，故现在已不使用。

②无表面活性的季铵盐：这是一种不属于树脂又无表面活性的固色剂。

它虽有阳离子基团(季铵基)，但无表面活性。

在发展初期，大都属多乙烯多胺类衍生物，亦有以多胺类与多卤化物反应生成的高度交联的、含多个季铵基团的固色剂，如与三聚氯氰反应生成的高分子缩合物。

这类固色剂可改进直接染料的耐洗色牢度，对色光及日晒牢度的影响较小。

这类固色剂和铜盐混合使用，能显着提高酸性染料和活性染料的日晒牢度，具有交联作用的牢度更好，但对织物强力有一定影响。

这类固色剂在国内应用较少。

(2)树脂型固色剂：树脂型固色剂是我国20世纪80—90年代使用量最大的一类固色剂，占固色剂总量的70％一80％，其代表产物是固色剂Y。

固色剂Y由于存在甲醛问题，目前已被其他树脂型的固色剂所取代。

①双氰胺和甲醛初缩体：双氰胺和甲醛的初缩体水溶液即固色剂Y，具有阳离子性，能与直接染料、酸性染料等阴离子染料生成不溶于水的色淀，也能在纤维表面成膜，从而达到固色的目的。

它不能与阴离子表面活性剂(如洗涤剂、拉开粉等)混用，可与非离子、阳离子表面活性剂一起使用。

固色剂有几种颜料基本上的功能，和染料类似；其与染料最大的差异，在於颜料本身并不溶於水或溶剂，因此本身并无法如染料般和被附著物产生化学反应而结合，必须要靠固色剂，才能够让颜料成分均匀的分散在展色剂中，进而固著在物体上。

提高湿处理牢度的非反应固色剂的固色机理，分为封闭水溶性基团和纤维表面成膜两种。

其主要类型可分为阳离子型固色剂和树脂型固色剂。

(1)阳离子型固色剂：阳离子型固色剂主要通过阳离子与染料分子中的阴离子基团形成离子键结合，从而封闭水溶性基团，达到提高湿处理牢度的目的。

这类固色剂根据其表面活性又可分为表面活性剂固色剂和无表面活性固色剂两类。

①阳离子表面活性剂：在阳离子表面活性剂中，大部分均可不同程度地提高直接染料和酸性染料的湿处理牢度，提高程度主要取决于阴离子染料所生成的色淀的溶解度、染料的相对分子质量、磺酸基或羧酸基的数目等。

这一类固色剂有十六烷基氯化吡啶和SaparoJn型阳离子表面活性剂，这是较早期使用的固色剂。

由于这类固色剂固色后，虽然热水(水浸)牢度有所提高，但皂洗牢度改进并不明显，且有使日晒牢度下降的缺点，故现在已不使用。

②无表面活性的季铵盐：这是一种不属于树脂又无表面活性的固色剂。

它虽有阳离子基团(季铵基)，但无表面活性。

在发展初期，大都属多乙烯多胺类衍生物，亦有以多胺类与多卤化物反应生成的高度交联的、含多个季铵基团的固色剂，如与三聚氯氰反应生成的高分子缩合物。

这类固色剂可改进直接染料的耐洗色牢度，对色光及日晒牢度的影响较小。

这类固色剂和铜盐混合使用，能显着提高酸陆染料和活性染料的日晒牢度，具有交联作用的牢度更好，但对织物强力有一定影响。

这类固色剂在国内应用较少。

(2)树脂型固色剂：树脂型固色剂是我国20世纪80—90年代使用量最大的一类固色剂，占固色剂总量的70％一80％，其代表产物是固色剂Y。

固色剂Y由于存在甲醛问题，目前已被其他树脂型的固色剂所取代。

①双氰胺和甲醛初缩体：双氰胺和甲醛的初缩体水溶液即固色剂Y，具有阳离子性，能与直接染料、酸性染料等阴离子染料生成不溶于水的色淀，也能在纤维表面成膜，从而达到固色的目的。

纺织品的色牢度是指染色或印花的织物，在使用或加工过程中，经受外部因素作用下的退色程度，是织物的一项重要指标。

影响纺织品色牢度的因素分内部因素和外部因素。

内部因素指染料和纤维结合的牢固程度，外部因素指产品在使用过程中外界因素对其施加的外力或提供的环境条件。

外部因素无法控制，因而生产者要努力提高产品本身的色牢度。

绝大多数产品色牢度不合格的主要原因是产品染色时使用了劣质染料、染色后水洗不充分。

如果生产出来的产品色牢度不合格，使用固色剂进行固色处理就是必须的。

固色剂是提高染色织物各项色牢度的一类重要助剂,它的固色性能与环保性对织物的品质具有重要的影响。

★固色剂的种类固色剂大致可以分为阳离子聚合物型固色剂、树脂型固色剂(含甲醛树脂型固色剂，含多胺树脂型固色剂)、交联反应型固色剂。

1、阳离子型固色剂是主要通过阳离子与染料分子中的阴离子基团形成离子键结合从而封闭水溶性基团来提高湿处理牢度的，主要可分为：①阳离子表面活性固色剂，大多数阳离子表面活性剂都有不同程度的固色作用，这一类固色剂有十六烷基氯化吡啶和Sapamine（萨帕明）型阳离子表面活性剂，可不同程度地提高直接染料和酸性染料的染色坚牢度。

此类固色剂与染料在纤维上生成色淀，虽能增进耐酸、耐碱、耐水洗牢度，但不耐皂洗（肥皂、烷基硫酸盐等阴离子洗涤剂），而且往往会降低染料原有的日晒牢度。

这是由于染料与固色剂的结合，改变了原来染料与纤维结合状态的缘故，因此目前已较少应用。

②无表面活性的季铵盐，是一种不属于树脂又无表面活性的固色剂，固色原理是在水溶性阴离子染料染色后，采用含氮碱或其盐类与芳基或杂环基（而不是与高分子烷基）相结合，起到固色作用，提高染色牢度，尤其是耐洗牢度。

其一般含有两个或两个以上的季铵基，属于多乙烯多胺类衍生物。

这类固色剂如：-N+(CH3)2-CH2CH2-N+(CH3)2-，还有聚胺与三聚氯氰的高分子缩合物。

这类固色剂可以改进直接染料的耐洗色牢度，对色光和日晒牢度影响较小。

固色剂是印染行业中的重要助剂之一，它可以提高染料在织物上颜色耐湿处理牢度所用的助剂。

在织物上可与染料形成不溶性有色物而提高了颜色的洗涤、汗渍牢度，有时还可提高其日晒牢度。

羊毛固色剂的原理其实很容易理解，它说白了就是，阳离子表面活性季铵盐固色剂，其固色机理是在水溶性阴离子染料染色后，采用带有阳离子性的季铵盐类与染料上的磺酸基阴离子相结合，起到正负静电电相互吸引结合、生成不溶于水的色淀，从而达到固色作用，提高色牢度，尤其是耐洗牢度。

在拥有很多优势特点时，它也拥有很广泛的用途：羊毛固色剂是羊毛、尼龙、丝绸用酸性染料新型固色剂。

在尼龙染色时它与传统式的单宁酸和吐酒石固色方法不同，能做一浴固色处理，所以，固色过程和时间能缩短。

适合于浸渍和连续式方法，对织物的色泽、手感几乎没有影响，它亦能防止白地被沾污。

另外，适用于羊毛、尼龙、丝绸用酸性染料一浴固色剂，固色过程及时间能缩短。

其次羊毛固色剂能赋予处理过之纤维有很好的耐湿性固色效果。

羊毛固色
剂对尼龙纤维色相，没有不良影响。

杭州一洲纺织助剂有限公司位于杭州市拱墅区，是由始创于2002年的杭州一洲纺织助剂厂改制成立的。

公司为纺织和皮革工业提供性能较好的化学品和系统的解决方案，经过十多年的稳步发展，公司在湖州拥有20余亩现代化厂房和化工生产设备，已成为一家集研发、生产、销售、服务为一体的综合性化工企业。

阳离子固色剂
随着人们环保意识逐渐增强，涂料行业的绿色化也越来越受到重视。

在这种背景下，水性涂料逐渐成为一种主要的涂料类型。

而阳离子固色剂作为水性涂料中的一种重要添加剂，起着不可替代的作用。

那么，什么是阳离子固色剂呢？
阳离子固色剂，顾名思义就是一个能产生阳离子的化学物质，它可以通过离子交换的方式吸附在基材表面，在涂料中起到固色和增强附着力的作用。

不同的阳离子固色剂能够固定不同的颜色和染料。

阳离子固色剂有很多种类，常用的主要有聚合物、氨基树脂和环氧树脂等。

这些阳离子固色剂都具有很强的吸附作用和极强的稳定性，不易被水和阳离子交换剂所影响，因此在涂料中起到了很好的固色作用。

阳离子固色剂优点明显，它不仅可以保持涂层良好的色泽、附着力和耐磨性，而且还具有良好的抗氧化性、耐高温性、耐化学性、耐候性等特点。

与有机颜料相比，阳离子固色剂还具有抑菌、抗生物降解等优点，人体环境友好。

以上就是阳离子固色剂的简介和作用。

在制造水性涂料和墙面涂料时，开发和使用阳离子固色剂是很重要的。

这些阳离子固色剂不仅能够提高涂层的品质和附着力，还能够保持涂层的色泽稳定性，降低环境污染，对于建设绿色环境和实现可持续发展也具有非常重要的意义。

固色剂固色原理由于染料在不同纤维上的染色机理和染色牢度均不同，所以固色剂的固色原理也不相同。

各类染料固色剂的固色原理如下：利用固色剂和染料生成不溶性色淀直接染料、酸性染料和活性染料因含有亲水性基团，遇水时降低染料和纤维间的亲和力。

利用固色剂分子中的阳离子电荷和染料的阴离子基团形成静电结合，使染料与固色剂在纤维上生成不溶性色淀，降低染料的水溶性，从而提高湿处理牢度，提高染料的皂洗和白布沾色牢度，固色剂的阳离子性越强，其皂洗、白布沾色牢度越好。

如直接染料、活性染料用阳离子固色剂处理，生成色淀来提高湿牢度直接铜盐染料用铜盐处理，酸性染料染色后用铬盐处理，使染料与纤维间形成鳌合物，从而降低其水溶性，以提高染色牢度，。

可以把水溶性染料看作是一种活性的阴离子，它可以与固色剂的阳离子基团在纤维上进行离子交换，生成微溶和不溶于水的盐类。

利用固色剂在染物上的成膜性利用固色剂在纤维表面形成薄膜，增加染料的溶落难度，从而提高湿处理牢度。

实验结果证明凡是成膜性好的固色剂，其固色效果较佳。

由烯烃聚合而成的高聚物，即使不含有反应性基团或阳离子基团，也能提高染色牢度，这是因为高聚物在染物上成膜，使染料溶落减少，多胺类固色剂在提高其相对分子质量以后固色牢度也能随之提高。

如果在成膜材料上引入反应性基团或阳离子基团，则更能提高其固色牢度，现在新型固色剂的研发大多走此途径。

利用固色剂分子中的反应性基团进行交联利用固色剂分子中的反应性基团如羟基、环氧基等与染料分子上的反应性基团、纤维素分子上的轻基交联，从而降低染料的水溶性，提高染物的皂洗、白布沾色牢度，提高染料的湿处理牢度。

同时，染料间或染料和纤维间通过交联，使断键下来的染料不再从染料上转移到熨烫布上，从而提高了湿烫牢度。

将固色剂分子中引入反应性基团，利用反应性基团的交联作用提高固色剂的固色性能，已经成为人们研究新型固色剂的一大热点。

如将二乙撑三胺和双氰胺反应制成的多胺类树脂，再与环氧氯丙烷反应即成为反应性固色剂。

固色剂原理一、概述固色剂是一种用于染料印染的化学品，它能够将染料牢固地固定在纤维素纤维上，从而达到增强色牢度和耐洗性的目的。

固色剂有多种类型，包括阳离子型、阴离子型和非离子型等。

本文将重点介绍阳离子型固色剂的原理。

二、阳离子型固色剂的成分阳离子型固色剂主要由四个部分组成：稳定基、活性基、溶解基和水溶性基。

1. 稳定基：稳定基是指固色剂分子中具有稳定作用的部分，通常为芳香族或脂肪族结构。

2. 活性基：活性基是指与染料结合的部分，通常为季铵盐或硫酸酯等带正电荷的官能团。

3. 溶解基：溶解基是指使固色剂在水中溶解的部分，通常为羧酸盐或磷酸盐等带负电荷的官能团。

4. 水溶性基：水溶性基是指使固色剂在水中稳定存在的部分，通常为季铵盐或磺酸基等带负电荷的官能团。

三、阳离子型固色剂的作用原理阳离子型固色剂的作用原理可以分为两个步骤：吸附和交联。

1. 吸附当阳离子型固色剂与纤维素纤维接触时，它们会通过静电作用被吸附在纤维素表面。

此时，固色剂中的正电荷会与纤维素表面上的负电荷相互作用，从而形成一层吸附层。

2. 交联随着温度和pH值的升高，阳离子型固色剂中的活性基会与染料分子中的负电荷结合，形成一个化学键。

同时，固色剂中的稳定基也会与纤维素表面上的羟基结合形成化学键。

这些化学键使得染料牢固地结合在纤维素表面上，并且增强了其耐洗性和耐光性。

四、阳离子型固色剂的应用范围阳离子型固色剂主要应用于棉、麻、丝等天然纤维和聚酯、聚酰胺等合成纤维的印染中。

它们可以与多种染料结合，包括酸性染料、直接染料、还原性染料和分散染料等。

五、阳离子型固色剂的优缺点阳离子型固色剂具有以下优点：1. 能够增强染料的耐洗性和耐光性。

2. 能够与多种染料结合，适用范围广。

3. 操作简单，工艺稳定。

4. 对环境无污染。

但是，阳离子型固色剂也存在以下缺点：1. 因为它们是带正电荷的化学品，所以在使用过程中需要注意安全防护措施。

2. 在高温或低pH条件下容易分解，降低固色效果。

专利名称：一种阳离子固色剂及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：周小明,陈玉洪,邱孝群,张玉高
申请号：CN201610037295.9
申请日：20160120
公开号：CN105482032A
公开日：
20160413
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种阳离子固色剂及其制备方法与应用。

所述阳离子固色剂通过将油溶性单体、阳离子单体和反应性单体在溶剂中，在自由基引发剂的作用下进行聚合反应得到；其中，油溶性单体包括苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯类中的一种或几种的组合；阳离子单体包括丙烯酰氧乙基烷基季铵盐和/或烯丙基烷基季铵盐中的一种或几种的组合；反应性单体包括烯丙基缩水甘油醚、含羟基的丙烯酸酯类、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或几种的组合。

该阳离子固色剂不溶于水，能够溶解于弱极性和/或非极性溶剂中，在活性染料非水溶剂染色后，无需水洗，能够直接对进行的固色工艺中。

申请人：广东溢达纺织有限公司
地址：528500 广东省佛山市高明区沧江出口加工区
国籍：CN
代理机构：北京三友知识产权代理有限公司
代理人：姚亮
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