陽離子染料是隨著石油化工的發展而產生，近年來國內外致力于研究開發染色性能優良、專用性，結構新的品種，以及老產品工藝改進，節能降耗、三廢治理等領域。

陽離子染料的類型

陽離子染料可按應用性能和化學結構類型兩種分類方法分類。按應用性能中國將現有的染料分為普通型、X 型和M型。按化學結構是依據染料分子中陽離子電荷與染料發色團共軛體的組成形式不同分為隔離型和共軛型兩種。

(1)隔離型陽離子染料:染料分子中的正電荷通過隔離基和染料的發色團的共軛體系相連接，正電荷是固定在季銨鹽的氮原子上。陽離子染料的特點是給色量稍低，色光不十分鮮艷，但耐熱、耐曬、耐酸堿，穩定性好。例如陽離子紅GTL（C.I.堿性紅 18 (C.I.11085)(英文名稱Cationic Red GTL)，用于腈綸及其混紡織物的印染，也可用于改性腈綸、滌綸的染色，和醋酸纖維織物的印花。

(2）共軛型陽離子染料：染料分子中的正電荷是染料發色團共軛體系的組成部分，正電荷不是固定在某個原子上，而是可以移域的。這類染料的特點是色澤鮮艷，著色力高，但耐曬牢度中等。例如陽離子黃X-6G(C.I.48056)(英文名稱Catinic Yellow X-6G) ，用于腈綸及其混紡織物的印染，也可用于醋酸纖維，聚氯乙烯纖維和改性腈綸纖維的印花。

陽離子染料的染色方法和機理

陽離子染料是丙烯腈纖維的專用染料，染色方法是在弱酸性（pH值在4.5左右）的浴缸中，以醋酸和醋酸鈉為緩沖劑，在電介質和適量助劑存在下，接近沸騰染色。染色機理可分三步：

（1）染浴中的染料陽離子被吸附于纖維表面。
（2）染料陽離子由纖維表面向內部擴散。
（3）染料陽離子與纖維所含陰離子基團成鹽鍵結合。

在正常染色條件下，最后一步的成鹽為不可逆反應，可導致牢度高而染色不勻。首尾兩步反應快，第二步擴散慢，它決定整個染色速度。由于染料與纖維間親合力大，為求得勻染效果，須嚴格控制染浴溫度、pH值、電解質、緩染劑等。

陽離子染料影響因素

陽離子染料對腈綸的親和力大，染色時由于吸附快而擴散慢，容易產生染色不勻現象，而一旦產生染色不勻，很難通過延長染色時間的方法糾正。陽離子染料染色時，為得到均勻的染色結果，應適當降低上染速率。影響陽離子染料上染速率的因素除腈綸的種類外，還有以下幾個方面：

1.溫度
溫度是控制勻染的重要因素。腈綸用陽離子染料染色時，在75℃以下上染很少，當染色溫度達到纖維的玻璃化溫度(75-85℃)時，染料的上染速率迅速增加。因此，當染色溫度達到纖維的玻璃化溫度時，應緩慢升溫，一般每2～4 min升溫l℃。也可在85～90℃時保溫染色一段時間后，再繼續升溫至沸。

2.染浴pH值
染浴中加酸，可抑制腈綸中酸性基團的離解，降低纖維上的陰離子基團的數量，使染料與纖維間的庫侖引力減小，染色速率降低。pH值對上染速率的影響以含羧酸基的腈綸更為顯著，含磺酸基的腈綸的上染速率受染浴pH值的影響較小。染色時應合理控制染浴的pH值。陽離子染料一般不耐堿，染色的最佳pH值一般為4-4.5，染深色時染浴的pH值可高些，染淺色時應在較低的pH值下進行。染浴的pH值一般用醋酸調節，醋酸既可降低染浴pH值，又能提高染料的溶解度。在染浴中同時加入醋酸鈉，可穩定染浴的pH值在要求的范圍內。

3.電解質
在染浴中加入電解質，如元明粉、食鹽等，可降低陽離子染料的上染速率，具有緩染作用。電解質對K值1~1.5的染料無明顯的緩染作用，對K值3~5的染料有緩染作用。電解質的緩染作用隨染色溫度的提高麗降低。染淺色時，電解質的用量可高些，約5%～10%(o.w.f.)，染深色時可不加。

4.緩染劑
在陽離子染料染色中常加緩染劑以降低上染速率，得到均勻的染色效果。陽離子染料的緩染劑有陽離子緩染劑和陰離子緩染劑兩類。
陽離子緩染劑是陽離子染料染色最常用的緩染劑，大部分是陽離子表面活性劑，如1227表面活性劑(勻染劑TAN)、1631表面活性劑(勻染劑Ⅳ州)。陽離子緩染劑對腈綸具有親和力。這類緩染劑用量不能過大，否則會使上染集中在染色后期，反而造成染色不勻。陽離子緩染劑的用量根據所用染料的性質和濃度而定，對K值小的染料或染淺色時，陽離子緩染劑用量較高，對K值較大的染料或染深濃色時，緩染劑的用量較低。在染色處方中，陽離子緩染劑和陽離子染料的用量之和不應超過纖維的染色飽和值。

陰離子緩染劑大多是帶負電荷的芳烴磺酸鹽，可與陽離子染料結合成溶解度較低的復合物，并借助非離子助劑的分散作用懸浮于染浴中，所形成的復合物對纖維的親和力較小。染浴中加入陰離子緩染劑后，由于降低了游離的染料陽離子濃度，使染料的上染速率減緩。隨著染色溫度的提高，復合物逐漸分解，釋放出游離的染料陽離子，使上染速率逐漸提高，從而達到勻染的目的。

使用陰離子緩染劑后，陽離子染料和陰離子染料可以同浴染色，為腈綸混紡織物用陽離子染料/酸性染料、陽離子染料/活性染料一浴法染色創造了條件。

陽離子毒性和環境

陽離子染料染色織物后對人體無害，但陽離子染料在生產過程及染色過程，采用了許多對人體及環境有害的化學品。因此無論在生產及染色過程都要依據不同品種采用的原料和染色過程產生的廢水、廢氣等廢棄物采取嚴格的防護措施，嚴格按照環保要求的指標治理和達標排放。