俞順杰 張紅娟 裴劉軍 王際平

摘要：

滌綸傳統(tǒng)水浴染色存在高耗水、高排放和高污染的技術(shù)難題，以高沸點(diǎn)、非極性的十甲基環(huán)五硅氧烷（D5）為染色介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)分散染料在低壓條件下對(duì)滌綸織物染色。為了研究該體系中發(fā)色母體對(duì)分散染料染色性能的影響，文章分別以鄰氰基對(duì)硝基苯胺、3-氨基-5-硝基苯并異噻唑?yàn)橹氐M分，N-氰乙基-N-乙酰氧乙基苯胺為偶合組分，合成了分散染料D-1（偶氮結(jié)構(gòu)）和D-2（雜環(huán)結(jié)構(gòu)）。選用D-1、D-2和C.I.分散紅177在低壓無水染色體系中對(duì)滌綸織物染色，探究了發(fā)色母體及促染劑與染料在染色介質(zhì)中的溶解度、染色性能的關(guān)系。結(jié)果表明，在無促染劑時(shí)，以鄰氰基對(duì)硝基苯胺為重氮組分的D-1的溶解度最低為0.081 g/L，上染率最高為95%;隨著促染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，D-1的溶解度及上染率變化較小，而D-2和C.I.分散紅177的溶解度明顯降低，上染率提高15%;發(fā)色母體對(duì)染色織物的各項(xiàng)色牢度無顯著影響，且均可達(dá)到4級(jí)或以上。

關(guān)鍵詞：

低壓無水染色;十甲基環(huán)五硅氧烷（D5）;滌綸織物;發(fā)色母體;溶解度;上染率;促染劑

中圖分類號(hào)： TS190.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 10017003（2022）02001708

引用頁碼： 021103

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.02.003（篇序）

收稿日期： 20210705;

修回日期： 20211219

基金項(xiàng)目： 上海市青年科技英才揚(yáng)帆計(jì)劃項(xiàng)目（21YF1416000）;浙江省清潔染整技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目（QJRZ1901）;新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技局重大項(xiàng)目（2019A0001）

作者簡介： 俞順杰（1996），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榉撬橘|(zhì)染色。通信作者：張紅娟，講師，hjz@sues.edu.cn。

滌綸織物具有堅(jiān)牢耐用和抗皺免燙的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于紡織服裝行業(yè)。滌綸傳統(tǒng)水浴染色時(shí)，需要加入大量分散劑來保證分散染料在染液中均勻分散;同時(shí)，為了防止滌綸纖維中酯鍵和分散染料發(fā)生堿性水解，需要加入大量酸來調(diào)節(jié)染液pH值在4.3～5.6內(nèi);并且染色后為了充分洗去滌綸織物表面浮色又需要進(jìn)行還原清洗，耗用較多的保險(xiǎn)粉、堿劑及水，最終大量的有色廢水和化學(xué)助劑被排放，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞[1]。因此，新型綠色染整技術(shù)開發(fā)是當(dāng)下印染行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

近年來，許多新型染色技術(shù)得到了研究和發(fā)展，比如氣流染色技術(shù)[2]、泡沫染色技術(shù)[3]和非水介質(zhì)染色技術(shù)等[4-5]，但是氣流染色存在容易產(chǎn)生色花、洗缸難、染深色織物色牢度低等缺點(diǎn)，而泡沫染色存在勻染性差的問題，如何將泡沫均勻施加在織物表面一直是該技術(shù)發(fā)展的瓶頸。早期的非水介質(zhì)染色技術(shù)研究較多的是有機(jī)溶劑染色和超臨界二氧化碳流體染色[6]，前期報(bào)道的有機(jī)溶劑多數(shù)容易揮發(fā)，有些還存在易燃、易爆、有毒的問題，無法滿足清潔生產(chǎn)的需求而逐漸被淘汰。作為染色介質(zhì)的超臨界二氧化碳雖然比有機(jī)溶劑生態(tài)環(huán)保，但是該技術(shù)需要在超高壓下才能完成對(duì)纖維的染色，存在安全隱患，再加上染色設(shè)備昂貴，極大程度上限制了超臨界二氧化碳流體染色技術(shù)的發(fā)展[7-8]。

D5對(duì)人體和環(huán)境都無毒無害，是生態(tài)環(huán)保友好型的有機(jī)溶劑，普遍應(yīng)用在護(hù)膚品和洗滌行業(yè)中[9-10]。因D5獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，2007年以后王際平等[9]原創(chuàng)性地開發(fā)了以D5為染色介質(zhì)的非水介質(zhì)染色關(guān)鍵技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)水溶性染料[11]對(duì)親水纖維染色的高固著率[12]，還可以實(shí)現(xiàn)分散染料在低壓條件下對(duì)合成纖維的染色[13]。目前偶氮型分散染料因制造簡便、價(jià)格低廉、色譜齊全、色牢度較好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于滌綸纖維的著色。而分散染料的染色性能除了與染色條件有關(guān)外，主要取決于分散染料母體結(jié)構(gòu)及取代基團(tuán)。目前D5染色體系中關(guān)于取代基對(duì)分散染料染色性能影響的報(bào)道較多，并且高媛媛[14]已經(jīng)證明分散染料在D5中的溶解度與上染率存在一定的反比例關(guān)系，但關(guān)于低壓無水染色體系中發(fā)色母體與染色性能的關(guān)系還未系統(tǒng)研究。本文通過改變分散染料的重氮組分，合成具有不同發(fā)色母體的分散染料，探究分散染料發(fā)色母體對(duì)低壓無水染色體系中分散染料的溶解度、上染率、提升力和色牢度的影響，進(jìn)一步研究染浴中不同促染劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)分散染料的溶解度和上染率的影響，為低壓無水D5染色體系專用分散染料的開發(fā)提供理論指導(dǎo)，從而推動(dòng)印染行業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料和儀器

1.1.1 材 料

100% PET的滌綸織物（海寧萬紫千紅印染有限公司），工業(yè)級(jí)D5（藍(lán)星化工新材料股份有限公司），工業(yè)級(jí)皂片（上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所），工業(yè)級(jí)C.I.分散紅177（浙江宇昊化工科技有限公司），鄰氰基對(duì)硝基苯胺、3-氨基-5-硝基苯并異噻唑、N-氰乙基-N-乙酰氧乙基苯胺（湖北永闊科技有限公司）和亞硝酸鈉、亞硝酰硫酸、無水乙醇、濃鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉、乙醇，二甲基亞砜（DMSO）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）均為分析純（上海泰坦科技股份有限公司），促染劑為蒸餾水。

1.1.2 儀 器

UV-2600紫外-可見分光光度計(jì)（日本島津），YP color-tech可調(diào)向式打色機(jī)（上海千立自動(dòng)化設(shè)備有限公司），SW-24C耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)（寧波紡織儀器廠），Y571耐摩擦色牢度儀（萊州元茂儀器有限公司），Datacolor 800測(cè)色配色儀（德塔顏色商貿(mào)上海有限公司），Waters e2695高效液相色譜儀（Waters公司），Nicolet iS 10紅外光譜儀（美國Thermo fisher），BRUKER

AVANCE 400核磁共振儀（瑞士Bruker公司）。

1.2 方 法

1.2.1 染料的合成

為了研究發(fā)色母體對(duì)分散染料染色性能的影響，本文通過改變C.I.分散紅177結(jié)構(gòu)中重氮組分的結(jié)構(gòu)，分別以鄰氰基對(duì)硝基苯胺、3-氨基-5-硝基苯并異噻唑?yàn)橹氐M分，N-氰乙基-N-乙酰氧乙基苯胺為偶合組分，合成了分散染料D-1（偶氮結(jié)構(gòu)）和D-2（雜環(huán)結(jié)構(gòu)）。

為了與染料C.I.分散紅177對(duì)比，染料D-1和D-2作為合成染料，本文首先驗(yàn)證了合成染料D-1和D-2的純度和結(jié)構(gòu)的正確性，然后分別利用HPLC測(cè)定兩只染料的純度分別為95.42%和73.23%，化學(xué)式如圖1所示。

通過重氮化和偶合反應(yīng)制備D-1和D-2，具體合成路線如圖2所示。

1） 重氮化反應(yīng)：

染料D-1：將0.01 mol（1.63 g）鄰氰基對(duì)硝基苯胺加入到燒杯中，加入約10 mL水?dāng)嚢?0 min至均勻分散，然后加入約4.65 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸，將混合物在冰浴條件下冷卻到0 ℃，緩慢滴加含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的NaNO2（含0.7 g）水溶液，攪拌條件下進(jìn)行重氮化反應(yīng)，當(dāng)將一滴重氮鹽滴入冰水中呈均勻分散狀態(tài)，即為反應(yīng)終點(diǎn)。

染料D-2：將0.01 mol（1.95 g）3-氨基-5-硝基苯并異噻唑加入到5 mL濃硫酸中，在25～30 ℃下攪拌、完全溶解后，逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的3.175 g亞硝酰硫酸，維持在此溫度下進(jìn)行重氮化反應(yīng)，當(dāng)將一滴重氮鹽滴入冰水中呈均勻分散狀態(tài)，即為反應(yīng)終點(diǎn)[15]。反應(yīng)完全后加入氨基磺酸除去多余的亞硝酸，備用[16]。

2） 偶合反應(yīng)：

染料D-1與D-2的偶合反應(yīng)相似。以染料D-1為例，將0.01 mol N-氰乙基-N-乙酰氧乙基苯胺的醋酸溶液（50%）465 g配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%的醋酸水溶液，并加入適量的乙醇稀釋，在0～5 ℃條件下將1）中制備得到的重氮鹽緩慢滴入到偶合組分中，0.5 h滴加完畢后控制溫度10～15 ℃，攪拌反應(yīng)6～8 h，用H酸檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)[17]，整個(gè)反應(yīng)中保持偶合組分微過量。偶合反應(yīng)結(jié)束后，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH水溶液將偶合液的pH值調(diào)節(jié)至5～6[16]。

3） 抽濾、提純：

將2）中制備的偶合液迅速倒入布氏漏斗中進(jìn)行抽濾，用蒸餾水反復(fù)洗滌濾餅至濾液澄清，再將產(chǎn)物均勻分散于水中抽濾、洗滌，重復(fù)多次直至水洗液接近無色。將得到的產(chǎn)物加入乙醇中，在65 ℃下加熱約30 min，趁熱過濾，再將濾液迅速冷卻，析出晶體后抽濾，水洗，烘干[18]。D-1和D-2的產(chǎn)率分別為80.04%和88.30%。

1.2.2 染色工藝

基于團(tuán)隊(duì)前期研究的最佳升溫速度和保溫時(shí)間[13]，按染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%稱取一定量的分散染料到染杯中，按浴比1︰20在染杯中加入40 mL D5介質(zhì)。在室溫條件下將2 g滌綸織物浸于染液中，先以6 ℃/min升溫至80 ℃，再以3 ℃/min升溫至140 ℃，在140 ℃下恒溫染色60 min，再降溫至60 ℃。染色完成后，采用40 mL D5（浴比1︰20）在80 ℃下洗滌15 min，重復(fù)2次，在室溫下干燥，染色工藝曲線如圖3所示[19]。

1.3 染色性能測(cè)試

1.3.1 分散染料標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

精準(zhǔn)稱取分散染料，以DMSO為溶劑配置分散染料溶液，利用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定各染料溶液在可見光380～780 nm的吸光度，利用染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)與吸光度值繪制三只染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

1.3.2 染料的溶解度

將1 g染料加入到盛有150 mL D5介質(zhì)的密閉染杯中，配置成過飽和溶液，并加入0、5%、15%、25%、35%的促染劑，分別在溫度110、120、130、140 ℃下使用可調(diào)向式打色機(jī)加熱攪拌30 min，保證達(dá)到固液平衡狀態(tài)。然后快速從上清液中吸取一定量的溶有染料的D5溶液，用二甲基亞砜萃取染料，測(cè)其吸光度，根據(jù)1.3.1得到的染料標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算分散染料在D5中的溶解度[20]。

1.3.3 染料的上染速率曲線

按照?qǐng)D3染色工藝，采用分散染料對(duì)滌綸進(jìn)行染色，洗滌步驟重復(fù)2次，收集染色殘液和洗滌液。利用30 mL DMSO將染料從D5中萃取出來，吸取一定量的DMSO萃取溶液于容量瓶中定容，測(cè)試該溶液的吸光度并記錄。根據(jù)式（1）計(jì)算出染料在不同時(shí)間段（15、30、45、60、75、90、105 min）對(duì)滌綸織物的上染率，通過時(shí)間和上染率繪制上染速率曲線圖。

E/%=1-C1V1C0V0×100（1）

式中：E是上染率，C0、C1分別是染色前和染色后染料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，V0、V1分別為染色前和染色后液體的體積。

1.3.4 染料的提升力曲線

采用分散染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、09%，按照?qǐng)D3染色工藝對(duì)滌綸織物染色，染色后洗滌、烘干。采用Datacolor 800測(cè)定染色織物的K/S值，按照染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)和K/S值的關(guān)系繪制出染料提升力曲線[21]。

1.3.5 促染劑對(duì)分散染料染色性能的影響

按照?qǐng)D3染色工藝，分別在D5染浴中加入相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、5%、15%、25%、35%的促染劑，按照1.3.2和1.3.3所述方法測(cè)定染料的溶解度和上染率[22]。

1.3.6 染色織物的牢度性能與勻染性的關(guān)系

耐皂洗色牢度按照ISO 105-C10：2006，MOD《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取返姆椒y(cè)定，耐摩擦色牢度按照ISO 105-X12：2001，MOD《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取返姆椒y(cè)定。染色織物的勻染性通過隨機(jī)測(cè)定織物上20個(gè)部位的K/S值，并由式（2）（3）計(jì)算得到顏色標(biāo)準(zhǔn)差（σ）來進(jìn)行評(píng)估[23]。

σ=∑ni=1[（K/S）i，λ-（K/S）λ]2n-1（2）

（K/S）λ=1n∑ni=1（K/S）i，λ（3）

式中：n為測(cè)試次數(shù)，i=1，2，…，20;λ為分散染料的最大吸收波長，nm;（K/S）i，λ是每個(gè)測(cè)試位置的K/S值。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)色母體對(duì)分散染料可見光吸收性能的影響

將具有不同發(fā)色母體的三只分散染料溶解于DMF中，采用UV-2600紫外分光光度計(jì)測(cè)定染料溶液在可見光區(qū)的吸收曲線，如圖4所示。

由圖4可知，以2-氨基-6-硝基苯并噻唑?yàn)橹氐M分的C.I.分散紅177和以鄰氰基對(duì)硝基苯胺為重氮組分的D-1的最大吸收波長分別為530 nm和512 nm，而以3-氨基-5-硝基苯并異噻唑?yàn)橹氐M分的染料D-2最大吸收波長發(fā)生了明顯的紅移，為585 nm，最終呈現(xiàn)為紫色，這主要?dú)w因于重氮組分變化后，染料分子共軛體系的電子離域程度增加。

2.2 發(fā)色母體對(duì)分散染料在D5中溶解度的影響

染料的上染率與其在D5介質(zhì)中的溶解度密切相關(guān)，而溶解度的大小又受染料分子結(jié)構(gòu)的影響。因此，本文研究了不加促染劑時(shí)，不同溫度下（110、120、130、140 ℃）具有不同發(fā)色母體的分散染料在介質(zhì)中的溶解度曲線，如圖5所示。在相同溫度下，溶解度最高的染料是D-2，其次是C.I.分散紅177，D-1的溶解度最低，隨著染色介質(zhì)D5溫度的增加，三只分散染料的溶解度均隨之增加，但在110～140 ℃內(nèi)，溶解度最高的D-2增幅最大，染料D-1溶解度增幅最小，這表明可以通過改變發(fā)色體結(jié)構(gòu)有效調(diào)控染料在D5介質(zhì)中的溶解度[24]。D-1溶解度低的主要原因是其重氮組分上的氰基增加了染料分子的極性，根據(jù)相似相溶原理，帶氰基的D-1在非極性的D5介質(zhì)中的溶解度較低。

2.3 發(fā)色母體對(duì)分散染料上染速率的影響

上染速率可以反映染料與纖維之間的親和力，通常上染速率快，表明染料與纖維之間吸附結(jié)合的能力高，但是結(jié)合能力過高又會(huì)降低染色織物的勻染性能。本文在不加促染劑的條件下研究了母體結(jié)構(gòu)對(duì)分散染料在D5中的上染速率曲線的影響，結(jié)果如圖6所示。在染色時(shí)間為15 min時(shí)，染色溫度為90 ℃，此時(shí)的溫度略高于滌綸纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，滌綸纖維大分子鏈段運(yùn)動(dòng)緩慢，三只分散染料在滌綸纖維上的上染率相差不大;隨著時(shí)間延長，溫度進(jìn)一步升高，滌綸纖維大分子鏈段劇烈運(yùn)動(dòng)，分子間空隙增大，擴(kuò)散空間阻力減小，分散染料分子更容易擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部，上染率隨之升高，且在相同染色時(shí)間下D-1的上染率最高并上染最快。而C.I.分散紅177和D-2的上染率較為接近，且遠(yuǎn)低于D-1。分散染料對(duì)滌綸纖維的染色過程可認(rèn)為是染料分子在D5介質(zhì)和滌綸纖維間的分配過程[20]，由于D-1在D5中的溶解度較低，即染料不易分配在染色介質(zhì)中，所以染料分子更容易分配在滌綸纖維上。當(dāng)染色時(shí)間為30 min時(shí)，染色溫度已達(dá)到140 ℃，染料上染率明顯增加，這是因?yàn)榇藭r(shí)纖維分子鏈段運(yùn)動(dòng)而形成的瞬間空隙進(jìn)一步增大，有利于染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散[25]，但上染速率逐漸降低，最終上染率趨于平衡值。

2.4 發(fā)色母體對(duì)分散染料提升力的影響

提升力是評(píng)價(jià)染料染色深度的重要指標(biāo)，在不加促染劑的情況下，提升力曲線如圖7所示。當(dāng)染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.1%增加到0.9%時(shí)，染色織物K/S值迅速增大，染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增大到3%時(shí)，C.I.分散紅177和D-1在染色滌綸織物上的K/S值略微增加，而D-2染色織物的K/S值無明顯增加，表明此條件下染料在滌綸織物上已達(dá)到飽和吸附。繼續(xù)增加染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)到5%時(shí)，經(jīng)C.I.分散紅177染色的滌綸織物K/S值略微增加，而D-1和D-2的無明顯增加。在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，三只染料提升力順序?yàn)镈-2>D-1>C.I.分散紅177;在高質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，以2-氨基-6-硝基苯并噻唑?yàn)橹氐M分的C.I.分散紅177的提升力較大，適合染深色。

2.5 促染劑對(duì)分散染料溶解度和上染率的影響

在D5染色體系中，通過添加適量的促染劑可以明顯提高分散染料的染色深度[24]。因此，本文研究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的促染劑對(duì)不同發(fā)色母體的分散染料在D5介質(zhì)中溶解度和上染率的影響，如圖8所示。隨著D5介質(zhì)中促染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，D-1的溶解度僅有小幅度變化，而D-2和C.I.分散紅177的溶解度明顯降低，這說明溶解度高的染料D-2和分散紅177對(duì)促染劑的依賴性比較大。同時(shí)，隨著促染劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0增加到25%，分散紅177和D-2對(duì)滌綸織物的上染率明顯提高，這是由于分散染料在D5介質(zhì)中的溶解度較大，染料對(duì)滌綸纖維的親和力較低，導(dǎo)致染料上染率偏低;加入水后，通過增塑作用降低了聚酯纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，且使得分散染料在溶液中具有更高的化學(xué)勢(shì)，較高的化學(xué)勢(shì)可以促進(jìn)更多的染料分子向纖維表面移動(dòng)，所以加入促染劑后，提高了染料上染率[26]。而以鄰氰基對(duì)硝基苯胺為重氮組分的染料D-1對(duì)滌綸織物的上染率提升程度微小，主要是因?yàn)镈-1在D5中的溶解度受促染劑的影響較小。

2.6 染色織物顏色特征值、各項(xiàng)色牢度和勻染性

在不加促染劑的情況下測(cè)定染色織物的顏色特征值、各項(xiàng)色牢度和勻染性，三只染料的染色織物顏色特征值、色牢度和勻染性如表1所示。由表1可見，D-1的染色織物的L*值最大，染色織物表觀深度最低;C.I.分散紅177的染色織物的L*值其次，而D-2的染色織物的L*最小，染色織物的顏色偏暗，表現(xiàn)為紫色。同時(shí)，隨著重氮組分的變化，染料分散紅177、D-1和D-2的a*和b*值依次降低，即染色織物綠光和藍(lán)光增加，尤其是染料D-2。由表1還可見，三只染料的耐干、濕摩擦色牢度均可以達(dá)到4級(jí)或以上，但C.I.分散紅177和D-1的耐摩擦色牢度略低于D-2;三只染料的耐皂洗色牢度均達(dá)4級(jí)或以上，說明具有較好的耐皂洗色牢度，主要是因?yàn)楦邷叵聫?qiáng)烈的布朗運(yùn)動(dòng)使得染料分子較好地固著到了纖維內(nèi)部，這也表明分散染料發(fā)色母體的改變不會(huì)降低染料的染色色牢度。同時(shí)，三只分散染料染色織物的σ值均小于0.5，說明具有較好的勻染性。

3 結(jié) 論

以C.I.分散紅177的化學(xué)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，本文分別以鄰氰基對(duì)硝基苯胺、3-氨基-5-硝基苯并異噻唑?yàn)橹氐M分，N-氰乙基-N-乙酰氧乙基苯胺為偶合組分，合成了分散染料D-1和D-2。在D5染色體系中，D-1的溶解度最低，上染率最高，對(duì)促染劑的依賴性最小;溶解度最高的是D-2，其對(duì)滌綸織物的上染率最低，對(duì)促染劑的依賴性最大。在染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于3%時(shí)C.I.分散紅177在滌綸織物上的提升力最好。三只分散染料的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均達(dá)到4級(jí)或以上，故發(fā)色母體的改變不會(huì)顯著影響染料的勻染性和染色織物的色牢度。

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Abstract：

Conventional polyester water bath dyeing process has problems of high-water consumption， high emission and high energy consumption. In recent years， non-aqueous medium dyeing system has become a research hotspot in the printing and dyeing industry. At present， the widely researched supercritical carbon dioxide dyeing technology cannot be adopted for large-scale industrial production because of the technical problems， such as ultra-high pressure and operation risk. Additionally， there are other new-type dyeing technologies， such as air flow dyeing and foam dyeing. However， air flow dyeing has disadvantages of easily producing color spots， difficulties in washing and poor hyperchromatic color fastness. And the level dyeing performance is poor for foam dyeing. Decamethylcyclopentasiloxane （D5） is a colorless， odorless and non-toxic organosilicon compound. Using D5 as a dyeing medium， polyester can be dyed by disperse dyes without dispersant and water， and without the steps of reduction clearing， etc. D5 can be recycled after dyeing to obtain the dyeing effect with zero discharge of sewage for dyeing polyester fabrics， which has a great potential of industrialization. However， high solubility and low dye uptake of disperse dyes in D5 will eventually cause a waste of dyes and make it difficult to recycle D5. Although it has been found in existing studies that the substituents in the molecular structures of dyes would affect the dyeing properties， the relationship between dye chromophore parent and dyeing properties has not been systematically studied.

Based on the molecular structure-activity relationship， disperse dyes D-1 and D-2 were synthesized by using 2-cyano-4-nitro aniline and 3-amino-5-nitrobenzoisothiazole as diazo components and N-cyanoethyl-N-acetoxyethyl aniline as the coupling components. The purity of synthesized dyes was measured by High Performance Liquid Chromatography （HPLC）， and the structure of the dyes was characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy （FT-IR） and 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectra （1H NMR）. D-1， D-2 and C.I. Disperse Red 177 with different chromophore parents were selected to dye polyester fabrics in D5 low pressure waterless dyeing system. The solubility and dye uptake of three disperse dyes in D5 were measured. The improvement capabilities of the three disperse dyes， the color fastness and level dyeing performance of the dyed fabrics were evaluated. Meanwhile， by adding dye promoters （water） with different percentages （o.w.f%） into the dye solution， the influence of dye promoters on the solubility and dye uptake of disperse dyes with different chromophore parents was further explored. It was found that when the dye coupling components were the same， the azo component changed from 3-amino-5-nitrobenzoisothiazole to 2-cyano-4-nitro aniline， and the solubility of the dye in D5 decreased from 0.169 6 g/L to 0.081 g/L， and the dye uptake increased by 12%. And the dyeing uptake of the two disperse dyes containing thiazole structures was similar. The solubility in D5 media decreased from 0.096 g/L to 0.035 g/L for C.I. Disperse Red 177 and decreased from 0.169 6 g/L to 0.111 5 g/L for D-2 with an increase of promoter concentration， and the corresponding dyeing uptake increased by 11% and 13%， respectively. However， the solubility of D-2 was slightly influenced by the dye promoter， and its dyeing uptake only increased by 1%. Compared with other two dyes， C.I. Disperse Red 177 showed the best capabilities in improving the properties of polyester fabric with an increase of dyes concentration from 0.1% to 5.0% （o.w.f）. The chromophores structures had no significant influence on color fastness， which reached grade 4 or above.

It is expected to provide a basis for developing special disperse dyes with high dye uptake and wide spectrum for D5 dyeing system and promote the sustainable development of printing and dyeing industry by studying the relationship between the chromophore parent and dyeing properties of disperse dyes.

Key words：

low pressure waterless dyeing; Decamethylcyclopentasiloxane （D5）; polyester fabric; chromophore parent; solubility; dye uptake; dyeing promoter