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第 9 期 郑环达,等: 超临界二氧化碳流体染色工程化研究进展 ·1455·
4.2 活性分散染料 为了实现纤维素纤维和蛋白质纤维超临界 CO 2
天然纤维水介质染色过程中,主要采用直接染 流体染色,研究人员利用现有的分散染料为染料母
料、活性染料和酸性染料等强极性染料进行染色。 体,并通过引入活性基团赋予染料与纤维共价结合
超临界 CO 2 流体的低极性导致上述亲水性染料难以 的能力,制得了活性分散染料,使得天然纤维超临
溶解,不能满足天然纤维无水染色需要 [33-35] 。 界 CO 2 流体染色成为了可能 [41] 。研究显示,将适宜
Sawada [36] 等以全氟聚醚季铵盐衍生物形成的反相 的分散染料母体用均三嗪、2-溴代丙烯酸、卤代乙
胶束系统,在无助剂条件下将酸性红 52 溶解在超临 酰氨等改性后合成的活性分散染料,可以不同程度
界 CO 2 中,实现了羊毛纤维无水染色,但该工艺存 地改善天然纤维染色性能 [42-45] 。这主要是由于染色
在着染色成本高、工艺复杂的问题,限制了其大规 过程中,活性分散染料内的反应性基团可以与纤维
大分子发生亲核取代或亲核加成反应形成共价键,
模工业化应用。因此,展开天然纤维超临界 CO 2
流体染色专用染料研究,以拓宽该项技术的应用范 获得了较好的染色牢度。部分活性分散染料分子结
围,是超临界 CO 2 流体染色技术的研究重点 [37-40] 。 构如下所示:
研究发现,在均三嗪基活性分散染料体系中, 界 CO 2 流体染色过程中,均三嗪基活性分散染料与
一氟均三嗪活性分散染料呈现出最好的超临界 CO 2 纤维素纤维羟基发生亲核取代反应生成的氢氟酸或
流体染色效果,染色天然纤维 K/S 高达 20 以上。一 盐酸,易于导致设备腐蚀,影响了该种染料的进一
氯均三嗪和一氟均三嗪活性分散染料的染色性能则 步研究开发。采用丙烯酸胺和 SO 2 X 对分散染料改
要优于二氯均三嗪和二氟均三嗪染料。然而,超临 性后制得的乙烯砜基活性分散染料,在 100~ 120 ℃