功能染料及其在紡織染整上的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景

clsrich — Wed, 25 Nov 2020 07:20:28 +0000

　　功能性染料是一類(lèi)具有非常功能性或非常專(zhuān)業(yè)性的染料，這種非常的功能通常都和近代高、新技術(shù)領(lǐng)域關(guān)聯(lián)的完、電、熱、化學(xué)、生化等性質(zhì)相關(guān)。這類(lèi)染料汲取很少的能量，可產(chǎn)生某些非常的功能，因此用量少價(jià)格高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
　　目前，功能性染料已被一些國(guó)家廣泛地應(yīng)用于液晶顯示、熱敏壓敏記錄、完盤(pán)記錄、完化學(xué)催化、完化學(xué)醫(yī)治等高新技術(shù)領(lǐng)域。日本各大染料公司都把功能性染料的生產(chǎn)作為各自進(jìn)展的重點(diǎn)。而國(guó)產(chǎn)功能性染料除了照相、靜電復(fù)印、拷貝等品種外，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎為空白，或者尚處于試制階段，還沒(méi)有引起足夠的重視。特別是功能性染料在染整中的應(yīng)用才初見(jiàn)端倪，其研究、制造、應(yīng)用、治理水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)國(guó)家，應(yīng)該說(shuō)，功能性染料是一個(gè)值得染料工作者和染整工作者努力開(kāi)拓的新領(lǐng)域。
　　1 功能染料的分類(lèi)和開(kāi)發(fā)途徑
　　1.1 功能性染料的分類(lèi)
　　功能性染料正處在迅速進(jìn)展的階段，有關(guān)它的分類(lèi)還不統(tǒng)一，按照功能可將其分類(lèi)如下。
　　變色異構(gòu)染料：完變色、熱變色、電變色、濕變色、感壓（壓敏）變色染料
　　能量轉(zhuǎn)化染料：發(fā)完、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化、激完、有機(jī)非線性完學(xué)材料用染料等
　　功能染料信息及顯示紀(jì)錄用染料：液晶、濾色片、完信息記錄用、電子復(fù)印、噴墨打?。ㄓ』ǎ┯萌玖系?br />　　生化及醫(yī)用染料：生物著色用、醫(yī)用染料等
　　化學(xué)反應(yīng)用染料：催化用、鏈中止用染料等
　　1.2 功能染料的開(kāi)發(fā)途徑
　　功能染料主要有兩種開(kāi)發(fā)途徑：一是篩選原有染料，利用傳統(tǒng)的染料和顏料的某些潛在性能。二是改變傳統(tǒng)染料的發(fā)色體系，使其具有新的功能。
　　2 功能染料在面料染整中的應(yīng)用
　　目前，完變色染料、熒完染料、紅外線汲取和偽裝染料、熱變色染料、濕敏（熱敏）涂料，電致變色染料、非常有色聚合物、金屬離子、溶劑變色染料、遠(yuǎn)紅外保溫涂料等功能染料已經(jīng)在面料染整中進(jìn)入有用階段或已顯示出其潛在的應(yīng)用前景。
　　2.1 完變色染料和顏料
　　具有“完致變色（即物質(zhì)顏色隨完照而變化）性”的化合物被稱(chēng)為“完變色染料（顏料）”。完變色染料現(xiàn)在直接用于面料品的還不多，主要原因是這些染料的耐完牢度不夠理想，價(jià)格較貴，對(duì)纖維的親和力不高，很難通過(guò)常規(guī)的上色和印花工藝整理。但可以預(yù)測(cè)，隨著面料染整整理技術(shù)和完變色染料的進(jìn)展，完變色布料品肯定會(huì)逐步成熟起來(lái)。
　　2.2 熒完染料和顏料
　　熒完染料的定義還不統(tǒng)一，一般將能在可見(jiàn)完范圍強(qiáng)烈汲取和輻射出熒完的染料稱(chēng)為熒完染料。熒完顏料實(shí)質(zhì)上是顆粒很細(xì)的熒完染料的樹(shù)脂固體溶液。
　　羅丹明及其衍生物是面料品早應(yīng)用的熒完染料，可以染絲綢、滌綸、錦綸等天然或合成纖維，使它們獲得引人注目的色彩和效果，熒完黃網(wǎng)球就是用熒完黃染料染網(wǎng)球表層纖維材料制成的。
　　熒完顏料在面料品上主要用于印花或PU涂層整理，用于需要艷麗色彩的工作裝或面料產(chǎn)品，例如旅途用品、休閑工作裝和兒童工作裝。目前，這類(lèi)顏料已日益被人們所青睞。
　　2.3 紅外線汲取染料和紅外線偽裝染料
　　紅外線汲取染料是指對(duì)紅外線有較強(qiáng)汲取的染料，和通常染料一樣，這些染料也有特定的Л-電子共軌體系，所不同的,它們的激發(fā)能量比較低，汲取的不是可見(jiàn)完而是波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線。紅外線偽裝染料（或顏料）指的是紅外線汲取特性和自然環(huán)境相似的一些具有特定顏色的染料，和一般染料的區(qū)別在于它們的紅外線汲取特性和自然界環(huán)境相似，可以偽裝所染物體，使物體不易被紅外線觀看所發(fā)覺(jué)。
　　近年來(lái)，近紅外汲取染料和面料染整的關(guān)系緊密的是被用于太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換和貯存。用這種染料（或顏料）整理制成的塑料薄膜或布料工作裝，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和工作裝上均有很好的應(yīng)用前景。
　　紅外線偽裝染料（或顏料）主要用于軍事裝備和作戰(zhàn)人員的偽裝。由于紅外線偽裝研究屬于各國(guó)的高度機(jī)密，很少發(fā)表有關(guān)的技術(shù)，從有關(guān)專(zhuān)利的文獻(xiàn)中得到的信息表明，少數(shù)經(jīng)篩選過(guò)的還原染料不但有很好的汲取紅外線的性能，且各項(xiàng)染色堅(jiān)牢度也可達(dá)到軍事用布料品的要求。
　　2.4 熱變色染料和顏料
　　具有“熱敏變色性”的染料（顏料）被稱(chēng)為熱變色染料（顏料）。較早用于面料品變色印花的染料就是一些熱敏記錄用的染料，近年來(lái)熱變色染料已越來(lái)越多地用于布料品的上色和印花。
　　2.5 濕敏、熱敏涂料
　　濕敏、熱敏涂料是由鈷鹽制成的無(wú)機(jī)涂料。這兩種涂料可按通常涂料印花工藝使用，但總的說(shuō)來(lái)，這類(lèi)變色涂料的變色靈敏度和顏色深度較低，水洗牢度不夠好，且對(duì)酸、堿較敏感，有待于的進(jìn)一步研究。
　　2.6 電致變色染料
　　當(dāng)染料的剎那偶極矩方向被電場(chǎng)改變時(shí)，其顏色也隨電場(chǎng)改變的一類(lèi)染料被稱(chēng)作電致變色染料，或稱(chēng)電敏染料。如果用面料材料為基材，將這種電控變色的功能染料制成所需的產(chǎn)品，例如大型彩色顯示器、遮完材料等，將有一些非常的功能，值得研究。
　　2.7 有色聚合物
　　有色聚合物是指本身具有發(fā)色體系的分子聚合物。事實(shí)上，有色聚合物可用于塑料或纖維的原液中著色。同理，PU涂層、涂料印花和上色發(fā)泡印花應(yīng)該可以使用該種有色體。聚合物色素兼具顏料著色和溶劑可溶性染料著色的優(yōu)點(diǎn)，它甚至可以和被著色的高分子物發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合為一體，因而值得更深入的研究。
　　2.8 金屬離子、溶劑變色染料
　　金屬離子變色染料是指可以和金屬離子螯合引起顏色變化的一類(lèi)染料。溶劑變色染料是指顏色可隨溶劑的極性不同而變化的一類(lèi)染料。金屬離子變色染料因其變色特性而使獲得多色的上色或印花產(chǎn)品成為可能，在面料和工作裝工業(yè)中具備肯定應(yīng)用前景；溶劑變色染料可用于織物、工作裝的著色，使這些面料品遇水或其他溶劑產(chǎn)生變色效應(yīng)，開(kāi)發(fā)前景樂(lè)觀。
　　2.9 遠(yuǎn)紅外保溫涂料
　　使用具有很強(qiáng)的發(fā)射紅外線的特性的無(wú)機(jī)陶瓷粉末以及一些鎂鋁硅酸鹽整理而成的涂料，被人們稱(chēng)做遠(yuǎn)紅外保溫涂料。遠(yuǎn)紅外保溫涂料主要用于整理陽(yáng)完蓄熱保溫織物。此外，通過(guò)涂料印花或PU涂層整理，它還可給予織物放射紅外線的功能，使織物具備良好的隔熱性或保溫性。
　　3 其他領(lǐng)域用功能染料在染整工業(yè)中的應(yīng)用前景
　　3.1 電子照相用功能染料
　　電子照相又稱(chēng)完電成像，包含完電復(fù)印和激完打印，它們都涉及到完和電能的相互作用，都需要使用一些非常的染料。這種照相技術(shù)在布料染整整理中有很好的前景。
　　3.2 靜電、離子和磁性成像印制用功能染料
　　靜電、離子、磁性成像印制方法是三種非接觸印制技術(shù)，雖然不如電子照相、噴墨印制以及熱印制技術(shù)流行，但它們都有其各自的特點(diǎn)。
　　靜電成像可用于染整工業(yè)，只要面料品表面是絕緣的，同時(shí)采納對(duì)纖維有親和力、能夠由特定功能性染料制備的靜電顯色色調(diào)劑進(jìn)行印花，并通過(guò)熱處理將染料固著在面料品上。
　　離子沉積印制技術(shù)可印原色或全色的圖像，在面料品印花中有很高的應(yīng)用前景，關(guān)鍵在研制出適用于面料品的色調(diào)劑，即需要開(kāi)發(fā)或篩選出適合的功能染料。
　　磁性成像印制的優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)重復(fù)的轉(zhuǎn)印，印制速度很高，不足之處在于分辨率不高和轉(zhuǎn)鼓簡(jiǎn)單腐蝕，因此對(duì)印制一些簡(jiǎn)單大型的圖像是適合的，而且不象一般轉(zhuǎn)移印花轉(zhuǎn)移紙印后有污染、難處理的問(wèn)題，面料品轉(zhuǎn)印后不必清洗，工藝簡(jiǎn)單；不過(guò)色調(diào)劑的價(jià)格以及其中的磁性材料對(duì)顏色和布料品性能影響的問(wèn)題，都有待于解決。
　　3.3 噴墨打印用功能染料
　　噴墨打印采納噴嘴噴出墨水（或彩色液）在紙上形成文字或圖像，一些新型的功能性染料可滿足其要求。隨著噴墨打印技術(shù)的推廣，面料品也逐漸采納此原理進(jìn)行印花，即噴墨印花，近些年進(jìn)展很快。
　　3.4 熱擴(kuò)散轉(zhuǎn)移和熱蠟轉(zhuǎn)移用功能染料
　　染料熱擴(kuò)散技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)D2T2）成像的基本原理和布料品的轉(zhuǎn)移印花非常相似，因此也是生產(chǎn)彩色印花織物有期望的技術(shù)。但非常適用于面料品熱擴(kuò)散轉(zhuǎn)移印花的功能染料還未見(jiàn)特意報(bào)道，現(xiàn)多處于研究開(kāi)發(fā)階段。
　　熱蠟轉(zhuǎn)移技術(shù)直接用于面料品的可能性不大，但是這種轉(zhuǎn)移方式特別簡(jiǎn)單，如果尋到一種對(duì)布料品粘著力強(qiáng)的成膜物質(zhì)，例如某些低熔點(diǎn)的粘合劑代替蠟質(zhì)作為顏料分散體和轉(zhuǎn)印介質(zhì)，即通常所述的顏料轉(zhuǎn)移技術(shù)，還是很有應(yīng)用前途的。
　　3.5 生化和醫(yī)藥用功能染料
　　功能染料在生物和化學(xué)上的應(yīng)用已有很久的歷史。主要用于細(xì)胞著色、殺菌、酶純化分析等方面。染料的抑菌防腐特性對(duì)整理衛(wèi)生功能的布料品具有較重要的意義，用這類(lèi)染料上色的面料品，不僅能達(dá)到肯定顏色的要求，還具有抑菌防腐的功能。所以由一些功能染料染成的布料品具有醫(yī)療保健的功能，開(kāi)展這方面的研究是非常有意義的。
　　3.6 激完輻射用功能染料
　　激完目前主要用在通訊、醫(yī)療、完譜學(xué)、完化學(xué)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究、同位素分別、微量分析、軍事工業(yè)中，它在布料染整中的整理應(yīng)用也成為了一種新的趨勢(shì)，例如激完雕刻，纖維激完改性，以及激完輻射用功能染料印花等。
　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　功能染料的種類(lèi)和功能隨著各領(lǐng)域的研究正在不斷擴(kuò)大中。本文介紹的僅是一些已經(jīng)或正在被開(kāi)發(fā)應(yīng)用的染料，除了這些以外，實(shí)際上許多具有導(dǎo)電、磁性、催化等性質(zhì)的有機(jī)化合染料，都屬功能染料范疇。
　　功能性染料的應(yīng)用，必將會(huì)有更廣闊的前景，而且多和高科技、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)緊密相連。染整工業(yè)是傳統(tǒng)應(yīng)用染料的重要的部門(mén)，過(guò)去主要利用染料的完和色的特性。今后，雖然仍舊離不開(kāi)完和色的領(lǐng)域，但是在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，非常是產(chǎn)業(yè)用的纖維制品過(guò)程中，將會(huì)注重染料多方面的性能。因此，功能染料在面料染整工業(yè)中的應(yīng)用將是特別有潛力的。

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功能染料及其在紡織染整上的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景 – 防火布料 阻燃面料

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