印花有不同于染色的特殊性，適用于染色的活性染料并不完全適用于印花。由于早期的商品活性染料固色率不高，并無活性染料的印花及染色之分，從品種繁多的活性染料中篩選出能適用于印花的染料，應考慮以下幾方面因素。

1印花固色率和提升率

目前，國內常用的印花染料以含一氯均三嗪活性基的K型活性染料為主。該染料系列在棉纖維上的印花固色率為60％～70％，個別差的僅在50％左右，這對提高活性染料的利用率和減少污染十分不利。

為有效提高活性染料的利用率，染料制造商先后設計、試制了不同活性基活性染料。例如。20世紀60年代后期，英國ICI公司在原有活性基的基礎上，開發了以雙一氯均三嗪為活性基的Procion SP型活性染料，專用于棉織物的印花和連續軋染，固色率可達80％一85％。隨后，瑞士sandoz公司開發了以氟氯嘧啶系列為活性基的Drimarene R染料；與此同時，德國Bayer公司也生產了相同類型的kv如PA染料。我國在此期間也研制了適用于棉織物印花和連續軋染的高固著率多活性基染料。它比Procion sP型活性染料具有較高的固色率(一般可達85％～90％)和反應性，且不影響印花色漿的穩定性，對汽蒸固著的敏感性小，只需汽蒸2—7 min，其給色量無明顯差別。

為證實雙活性基活性染料能提高固色率，筆者曾對母體結構相同而活性基不同的染料，按GB／T 2393一1980《反應染料固色率的測定》進行對比測試。以H酸為染料母體的艷紅品種為例，在同一工藝條件下的印花固色率見表l。

由表l知，雙活性基M型(相當于Sumifix Supm)、KP型(相當于Procion SP)，Drimarene R型和Levafix PN型活性染料均有較高的固色率，比K型活性染料提高10％一20％。其印花濃度提高，但固色率相差較少，說明其提升率也較好。

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上海染化八廠中心試驗室曾對該廠生產的不同濃度的M型活性染料進行固色率測定，見表2。

活性染料的提升率一般與染料分子中各個取代基的性能、位置，以及是否形成共軛體系有關；另外，還與活性染料的加和增效作用有關。

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2反應速率印花不同于染色，活性染料在竭染過程中，有充分的吸色、固色時間，而印花的汽蒸固著時間僅為數分鐘。其中包括印花色漿吸收蒸化機內蒸汽而潤濕，染料從色漿薄膜內側滲透到外側，然后與纖維接觸而發生化學反應，因此染料與纖維的反應時間相對較短。因此，印花用活性染料要求活性基的反應性活潑，且染料與纖維結合鍵較穩定。為達到此性能，對含氮雜環的活性染料進行一系列的結構改進，并取得一定的效果。

筆者曾對不同活性基的翠藍品種進行測試。活性翠藍品種均以氯化銅酞菁為母體，但與偶氮結構為母體的品種相比，它與纖維素纖維反應的活潑性要低一些，反應速率也較慢。可通過改變縮合時的工藝參數，調整分子結構中架橋基、活性基和一sO3H的數量，以縮小其在印花工藝參數變化時固色率的差異，具體見表3。

(2)用Macbech Ms-2000型分光光度計測定固色率。由表3知，雙活性基活性翠藍M—GP、Pmcion翠藍SP-2G與反應速率快的levafix翠藍PN-G，在較短的固色時間內，其表面固色率變化較活性翠藍K—GL小。若將活性翠藍K—GL結構中架橋基乙二胺改為丙二胺，其表面給色量差異可隨之縮小。

M型活性染料兼具一氯均三嗪型染料和乙烯砜型染料的特點。經測定，它的反應活性介于二氯均三嗪型與一氯均三嗪型染料之間。不同活性基的反應活潑性可用汽蒸時間與固色率的關系來表示(見圖1)。

從圖l看出，M型、X型(水解穩定性差)活性染料的反應活潑性較K型活性染料高，印花后汽蒸2 min。就可獲得高固色率，較一k型活性染料可縮短60％的汽蒸時間。

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3染料-纖維結合鍵牢度活性染料中活性基不僅直接影響固色率，還關系到染料．纖維鍵的穩定性。為此，各染料供應商在20世紀60年代就開始研究染料一纖維鍵的穩定性，并將其作為提高濕處理牢度的主要途徑。

棉纖維經活性染料染色或印花后，除濕處理牢度較好外，耐氣候、耐日光、汗漬、氯浸以及煙褪等牢度均不理想。尤其受大氣中酸性氣體作用，染料中一SO3Na轉化為一SO3H．加速了結合鍵的酸性水解，導致染色物產生落水褪色的現象。這些酸性水解染料，若直接性較高，就會沾染印花織物的白地。

以三嗪環為活性基，它與纖維之間形成的酯鍵，在酸性條件下也會發生水解，導致濕處理牢度降低：

乙烯砜型染料與棉纖維以醚鍵結合，其耐酸水解穩定性好，能耐pH值3—4的酸性和180℃高溫作用。生產實踐中，三嗪環和乙烯砜基的雙活性基M型活性染料，其染料．纖維結合鍵的耐酸堿水解穩定性均較好。將M型活性染料在室溫下于5％醋酸溶液的標本瓶內懸掛48 h，測定酸性條件下結合鍵牢度的變化。用GB 250一1995《評定變色用灰色樣卡》評級，其結果見表4。

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4擴散速率染料的擴散速率一般以擴散系數D來衡量。擴散速率快，說明染料向纖維內部擴散較快，纖維透染所需時間短，有利于減少塊面不勻現象，從而獲得表面得色均勻的產品。

擴散速率的大小取決于染料分子結構和形狀，以及纖維微隙的大小。纖維微隙小，擴散存在障礙，染料分子通過微隙的幾率較低，擴散就比較緩慢。若染料分子小，而纖維微隙大，則有利于染料分子的擴散。單偶氮結構的活性染料較酞菁結構的活性染料擴散性好。因此，活性染料的分子結構不宜太大，而給電子基和吸電子基的位置適中，空間位阻要小，分子量一般在800—900為宜。

用經典法測定染料的擴散系數D比較麻煩，因而常以染料可通過的粘膠纖維薄膜的層數來評定，透染層數多．其擴散性能較好。現將常用國產活性染料的擴散透染性列于表5。

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5染料相容性在不同印花方式中，染料所顯現的拼色相容性是不同的。例如，輥筒印花時，色漿通過壓力印到織物上，有利于染料滲透并向纖維間擴散，因而與纖維起化學反應的機會較多。平版篩網印花通過刮印器(刮刀或磁棒)多次往復運動，促使色漿向纖維間滲透。而圓網印花時，由于所受壓力較小，色漿大部分堆聚在織物表面，不易滲透到纖維內部，染料與纖維接觸機會大為降低，此時，染料分子結構大小、空間位阻、染料擴散性能，以及染料對纖維的親和力等，是固色率和色澤存在差異的主要原因。此外，印花機車速、烘燥條件以及染料對固著條件(汽蒸方式、蒸汽壓力、溫度、濕度和時間等因素)的敏感性，均將影響拼色時色澤的重現性。為此，必須選擇一些受工藝條件參數影響，對纖維親和力較低、勻染性較好、移染性相近、固著條件對其影響較小和印花固色率近似的品種來拼色，這樣既有利于染料的充分利用，又可防止產生色差。

活性染料印花時，印于織物的色漿基本是定量的。由于蒸化時間較短，因此，要求活性染料移染擴散性能要好，以利于染料在汽蒸過程中從糊料膜層向纖維內部移染，也有利于不同色澤的染料進行拼色。

測定染料的相對移染性，可以將2只待測的染料分別配制成0．1％濃度的溶液，并等體積拼混，在色層分析濾紙或定量分析濾紙上進行點滴試驗，比較兩者滲圈分布狀態。常用國產活性染料的移染性見表6。

6易洗除性有些活性染料品種的皂洗沾色性能較差，尤其是直接印花時會造成白地沾污。

6．1活性染料直接性

直接性大小與染料母體結構有關。以偶氮染料為母體，其直接性較高，擴散系數小；以酸性染料為母體，其直接性較低；而以氯化銅酞菁結構為母體，由于酞菁分子量較大，對棉纖維也有一定的直接性。

如前所述，活性染料印花中染料“定量供應”，印花后立即烘干、汽蒸固著，主要問題是染料的活潑性和水解穩定性。若生成的水解染料有較高的直接性，就會在水洗、皂洗過程中產生一系列問題，如花布白地被沾染等。

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6．2活性染料親和力

活性染料親和力與印花后沾污性有密切關系，親和力越大，其沾污性越強，即易洗除性和沾色牢度越差。活性染料親和力與沾污性的關系，從染料結構上看，大致為：

(1)親和力大的(即線型分子結構)染料，其擴散速率一般較差。

(2)水解染料分子量大的，其親和力較大，擴散速度較低。

(3)染料母體結構中水溶性基團多的，其易洗除性較好，白地不易被沾染。例如，活性艷橙K—GN的各項牢度較活性艷橙K—G有所改善，其結構式如下：

(4)以溴氨酸與芳香胺縮合所得的酸性蒽醌母體，其親和力隨芳胺上兩個氨基位置不同而異。如下列結構中，前者親和力大于后者。

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(5)以氯化銅酞菁為母體時，影響親和力的因素較多，如磺酸基引入的位置和數量、架橋基的種類等。其中，將磺酸基直接引人酞菁分子，用丙二胺代替乙二胺作架橋基，其易洗除性得到改善。例如，活性翠藍K-GP的易洗除性、自布沾色均比活性翠藍K—GL提高l—1．5級。

活性染料的易洗性和直接性，可按照亨斯邁(原Ciba公司)推薦的方法進行評定。

用于印花的活性染料還應具有較高的溶解度(一般均應大于100 g／L)，可以制備高穩定性的深濃色印花色漿。此外，還應具有較高的耐光牢度、水洗牢度和市場要求的生態性能等。

目前，國內外染料制造商提供的印花專用活性染料，大多能滿足上述要求。如亨斯邁的Cibacron P型(18個品種)，科萊恩公司的Drimarene P型(13個品種)，日本化藥株式會社的腳kayacion P型(23個品種)，臺灣永光公司的Evercion P型(14個品種)和上海染化八廠的K型(17個品種)、M型(16個品種)，上海萬得化工有限公司的Me鰳x BPs型(12個品種)等。實際生產中發現，異種雙活性基(即一個一氯均三嗪活性基和一個乙烯砜活性基)M型、Megafix BPs型溶解性能好，固色率高，而且提升率和易洗除性也好。因此，在印花工藝設計時，應首先選用這類染料品種。

為了便于印染工藝設計人員從分子結構中了解染料特性，列示部分已知的活性染料結構，作為參考：

活性金黃M-G

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