反応性染料、反応性染料とも呼ばれます。 染色時に繊維と化学反応を起こす染料の一種。 この種の染料分子には繊維と化学反応できる基が含まれており、染色の際に染料が繊維と反応して両者が共有結合を形成して全体となり、耐洗濯性や摩擦堅牢度が向上します。 反応染料は新しいタイプの染料です。 1956 年に英国で反応性染料プロシオンが初めて製造されました。 反応性染料の分子は、親染料と反応性基の 2 つの主成分から構成されており、繊維と反応できる基を反応性基と呼びます。
反応染料の性質は次のとおりです。
まずは溶解度
商業用途で使用される反応性染料の品質は、水溶性に優れています。 染料溶液の溶解度および濃度は、選択した浴比、添加する電解質の量、染色温度および尿素の量に関係します。 反応性染料の溶解度は大きく異なります (単行本を参照)。記載されている溶解度は、染料の適用の許容範囲を指します。 捺染やパッド染色に適用する反応性染料は、溶解度が約 100 g/l であるものを選択する必要があり、染料が濁りや色斑なく完全に溶解する必要があります。 熱水は溶解を促進し、尿素には可溶化効果があり、塩、ナトリウム粉末、その他の電解質は染料の溶解度を低下させます。 染料の加水分解を防ぐため、反応染料を溶解する際にアルカリ剤を同時に添加しないでください。
反応性染料の溶解度を測定する方法には、真空濾過、分光測光法、濾紙スポット法などがあります。 濾紙スポット方式は操作が容易で工場での実用に適しています。 測定では、濃度の異なる一連の色素溶液を調製し、室温 (20 ℃) で 10 分間撹拌して色素を完全に溶解させました。 1ml目盛の吸引チューブを用いて試験液の中央まで到達させ、撹拌しながら吸引と吐出を3回繰り返します。 次に、試験溶液 0.5 ml を取り、ビーカーの口にある平らな濾紙上に垂直に滴下し、これを繰り返します。 乾燥後、液体の浸透円を目で検査し、濾紙に明らかな斑点のない最初のステップの濃度を染料の溶解度として使用し、グラム/リットルで表します。 一部の反応性染料の溶液は、冷却後は濁ったコロイド溶液を示し、濾紙上の液滴は斑点なく均一に浸透し、通常の使用を妨げません。
第二に、拡散性
拡散性とは、染料が繊維の内部に移動する能力、つまりある温度での染料分子の拡散を指します。 拡散係数が大きい染料は反応速度と定着効率が高く、均一性と浸透性が良好です。 拡散性能は色素の構造やサイズに依存し、分子が大きくなるほど拡散しにくくなります。 繊維との親和性が高い染料は繊維に強く吸着され、拡散が困難になるため、通常は温度を上げて染料の拡散を促進します。 電解質を色素溶液に添加すると、色素の拡散係数が減少しました。
染料の拡散特性は、通常、薄膜法によって決定されます。 浸漬前は 2.4 シルク、24 時間浸漬後は 4.5 シルクの厚さになるように、ビスコース フィルム (セロハン) を蒸留水に浸します。 測定の際は、必要に応じてフィルムを一定の厚みに重ね、ガラス板の下に押し付けて気泡を抜きます。 次に、2つの副木の真ん中にゴム製のガスケットを挟みます。そのうちの1つは副子の中央に丸い穴があり、この穴を通してのみフィルム層に拡散できます。副子のフィルムは20℃の染料溶液に浸漬されます。 1時間後、水を取り出してすすぎ、染料の色小麦のフィルムの層の数と各層を観察します。 拡散層の数と半染時間の間には一定の相関関係があります。 半染色時間が短く、拡散層数が多い。
第三に、直接性
直接性とは、反応性染料が染料溶液中で繊維に吸収される能力を指します。 溶解度の高い反応染料は直接性が低いことが多いため、連続パッド染色や印刷には直接性が低い品種を選択する必要があります。 ロープ染色やハンク染色など浴比の大きい染色機では、直接性の高い染料を優先して使用する必要があります。 ローリング（冷間圧延パイル）染色法で、浸漬することで染料を繊維に転移させ、直接性がやや低い染料でも均一に染まりやすく、前後の色差が少なく、加水分解染料なので洗濯も容易です。
反応性染料の直接性は、平衡染料の割合（つまり発色率）やクロマト分析のRf値で表されます。
測定方法 (1) : 漂白シルケット加工を施した 40X40 綿ポプリンを 2 グラム詰めた繊維材料。 染色液濃度は０．２ｇ／リットル、浴比は２０：１、染色温度は３０度と８０度に分けた。 測定中は、細かく切断した生地 2 グラムを、指定された染色温度に達した三口瓶に入れ（水分の蒸発を避けるため）、一定の間隔で撹拌しながら染色液 2 ml を吸収させます。 (同時に水 2 ml を加えます) 染色液の光学濃度を測定します。 染色時間を延長すると、吸着は平衡に達し、染色溶液の光学濃度は変化しませんでした。 このとき、染まり率は染料の直接性を表します。
測定方法（2）：ペーパークロマトグラフィー（新華社#3濾紙）、各色素スポットの上昇高さの違い、つまりRf値の違いを観察します。 Rf 値が大きいほど、染料とセルロース素材との直接的な関係は低くなります。 Rf値が小さいほど直進性が高くなります。 0.2g/l 色素溶液を調製し、毛細管を使用してサンプルを濾紙上に採取しました。 乾燥後、蒸留水を入れた密閉クロマトグラフィーシリンダー内で３０分間飽和させた。 次に、濾紙サンプルの一端を水と接触させて、クロマトグラフィー分析を開始した。 ペーパークロマトグラフィーは染料の直接性を測定する簡単な方法ですが、Rf 値は染料の実際の特性と完全には一致しません。
第四に、反応活性
反応性染料の反応性は通常、染料とセルロース水酸基の反応能力の強さを指します。反応性染料は室温および弱塩基条件で完全に固定できますが、この反応における染料の安定性は比較的低く、簡単に固定されます。加水分解して染色力が失われます。 弱い反応性染料は、高温でセルロースと結合するか、強いアルカリを使用して繊維糸の水酸基を活性化し、繊維上に固定された染料の反応を促進する必要があります。
同じ種類の反応性染料の反応性はほぼ同じであり、反応性の強さは染料の反応性基の化学構造に依存し、続いて染料本体と活性基の間の結合基にも依存します。染料の反応性に一定の影響を与えます。 また、pH値にも影響を受け、一般的なpH値が高くなると反応速度が速くなります。 温度に関しても反応速度に影響を与える要素であり、温度が高いほど反応速度は速くなります。 温度が10度上昇するごとに、反応速度は2〜3倍増加します。 したがって、印刷後、乾燥または蒸気を当てた後、染料と繊維の反応を促進することができます。