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活性染料，顾名思义，是指那些能与纤维分子中的羟基、氨基等活性基团发生化学反应，从而牢固结合在纤维表面的染料。这类染料最大的特点在于其优异的染色性能和固色能力，能够确保染料分子与纤维之间形成稳定的化学键，使得颜色持久不褪色，即使在多次洗涤后也能保持良好的色牢度。此外，活性染料还具有良好的水溶性和耐热性，便于加工操作，并能在高温条件下保持鲜艳色泽。![]()
活性染料以其独特的化学结构和染色特性，是纺织工业中最为常用的染料之一。它主要适用于棉、麻、粘胶纤维等纤维素纤维的染色和印花。相较于其他类型的染料，活性染料在染色过程中能与纤维素纤维中的羟基发生化学反应，形成共价键结合，从而达到良好的固色效果。这种结合方式不仅提高了染色的牢度，还使得活性染料具有优异的耐洗、耐摩擦和耐日晒等性能。1、亲核加成—消除取代反应
具有卤代（或其他负性基）杂环活性基的染料和亲核试剂 ，如纤维素纤维的羟基阴离子、蛋白质纤维和聚酰胺纤维的氨基以及水、醇等简单化合物主要按此反应历程进行反应，其反应历程可用如下通式表示：
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2、亲核加成反应
另一类重要类型的活性染料是一些具有活泼碳碳双键（大多数是在染色过程中形成的）的活性基。它们可和纤维的有关基团或水发生亲核加成反应（nucleophilic addition），其反应历程可用如下通式表示：
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纤维素是多糖化合物，是组成纤维素纤维的基本物质，其分子链主要由β-D-葡萄糖剩基彼此以1,4苷键联结而成，亲核反应性比水强。例如，活性红G和葡萄糖的反应速率为水的5.5倍。![]()
由纤维素分子结构式可以看出，纤维素分子中的葡萄糖剩基（不包括两端的剩基）上有三个羟基，其中第２、第３位上是两个仲羟基，第６位上是一个伯羟基。而在左端的葡萄糖剩基上含有四个羟基，在右端的葡萄糖剩基则具有一个潜在的醛基。不过由于两端的葡萄糖剩基所占比例较低，故纤维素的反应性主要取决于分子链中的葡萄糖剩基上的三个羟基的性质。S值表示在中性盐存在下染料达到第一次平衡的上染率，反映染料对纤维的亲和力或直接性高低。E值表示加碱后染色最终时染料的上染率，第二次上染程度可以从E-S求得，S和E-S值的大小关系到第一次上染和第二次上染的匀染性和上染量。R值表示加入碱剂10min（或5min）时的固色率与最终固色率的比值，表示染料与纤维发生反应的固着速率，可粗略反映染料的反应性。T50表示达到最终固色率一半所需的时间，也常用来表示染料的固色速率。F值表示洗去浮色后染料的固着率，它反映染料的固色率高低。![]()
浸染采用的方法大致可以分为三种：两浴两阶段工艺、一浴两阶段工艺及全料一阶段工艺。两浴两阶段工艺是染料在中性浴中上染，然后在另一不含染料的碱性固色浴中固色。由于其染料吸附和固色分别在两个浴中进行，吸附浴和固色浴都可以续缸使用，因而染料利用率高，固色效率较高。大多数纺织品主要采用一浴两阶段工艺。此法是把染料、电解质等预先配制成染液，在染物浸染吸附染料后，再加碱剂同时升高温度进行固色。该工艺质量较容易控制，色差较小，但不能续缸生产。全料一阶段工艺是将染料、电解质、碱剂等在染色开始时全部加入染浴，一面上染，一面固色。工艺较为简便，但染料水解率较高，染色质量稳定性也较差。只适于一些结构较疏松的织物或纱线 （吸附较快）或在碱剂碱性较弱的情况下采用，且以染浅、中色为主。活性染料的水洗后处理是整个染色工艺过程的重要环节，对于染色物的牢度及染色时间、 能源、水的节约具有重要意义。所有活性染料都存在着固着不充分、在纤维上留下大量水解染料的缺点，水解的活性染料由于对纤维素纤维的亲和性影响了它的易洗涤性。低亲和性的染料甚至能用冷水去除，而高亲和性的染料需要高温洗涤。此外，水洗后处理的时间一般是染料的上染及固着过程的两倍多，因此大量的水和热能用于水洗后处理过程。水洗的目的就是去除未固着的染料、盐及碱，使染色织物的pH接近中性。活性染料的水洗过程一般包括冷水洗、热水洗、皂洗、热水洗、冷水洗等。皂洗以前一般要先经过冷水洗和热水洗（40-50℃），这是稀释阶段，目的是尽可能从织物上去除盐、碱及纤维表面未固着的染料，这样可使下一阶段的皂洗更有效。热水洗涤时间为10min，延长洗涤时间不会提高洗涤效果，因为此时洗涤液已达到饱和。有些染料与纤维之间的共价键耐碱性较差，皂洗前最好在醋酸浴中进行中和，可以防止染料在皂洗过程中水解，也可避免碱剂去除不净。因为，染色物上若含有残碱，烘干后会影响色光，如许多红色染料色光偏黄、萎暗。若皂洗液中电解质的含量超过2g/L，会降低水解染料从纤维内部向纤维表面的扩散，从而降低染色物的耐洗牢度。因此，皂洗以前的水洗过程应将织物上的电解质尽量洗净。皂洗过程是促使纤维内部未固着的水解染料扩散到纤维表面，同时解吸到洗涤液中。提高温度不但可以提高水解染料的扩散速率，还可以降低水解染料的亲和性，提高染料的解吸速率。常规使用的皂类洗涤剂及非离子表面活性剂并不能加速水解染料的扩散。阳离子型助剂有助于提高净洗效果，但却容易使水解染料固着在纤维上而影响水洗牢度。某些助剂含有对染料具有高亲和性的特殊组分，通过与浴中的水解染料形成络合物，防止重新被纤维吸附，可提高湿处理牢度0.5-1级。皂洗后应首先进行热水洗（70℃），进一步冲淡、去除黏附在纤维上的染料溶液，使最后干燥时织物上未固着的染料量尽可能少。洗涤时间不超过10min。最后进行冷水洗。若水洗后处理的染色物耐水色牢度（水浸牢度）良好而耐洗色牢度较差，应检查洗涤液中是否含有电解质、金属离子以及皂洗温度是否太低，或进行第二次皂洗；若染色物的耐洗色牢度良好而耐水色牢 度（水浸牢度）较差，应提高最后的净洗效果，提高水的用量，尽可能减少洗涤液中水解染料的含量。1、为什么大部分活性染料上染率差，只能达到70%的上染率和固色率？
①活性染料分子结构简单，水溶性基团多，故活性染料对纤维素纤维的亲和力低，直接性不高，从而上染率不高，需要加盐促染。且活性染料在于上染到纤维的染料并没有完全与纤维发生反应而固着在纤维上,存在未与纤维结合的染料和水解染料,从而导致固色率低于上色率。
②染料的扩散性能越好，与纤维素纤维羟基阴离子接触机率越高，固色率越高。
③活性染料的上色效果往往受到多种因素的影响，例如染料的浓度、温度、时间、pH值等。其中，盐也是影响活性染料上色效果的重要因素之一。加盐可降低纤维素纤维的电负性，从而降低染料阴离子与纤维素纤维之间的斥力，提高染料的上染率。当盐浓度过高时，会导致染料分子聚集，容易造成染色不匀。
2、为什么活性染料染色温度要控制在60°左右?
不同活性基活性染料的固色温度不一样，如:二氯均三嗪活性染料30℃固色，一氯均三嗪活性染料90℃固色，但纤维素纤维染色最常用的活性染料是一氯均三嗪/乙烯砜双活性基活性染料，其最佳固色温度是60℃，固色温度高于或低于这个温度，染料的固色率均不高。
①活性染料固色温度越高，染料的水解和固着反应速率均增加,但过高温度会降低染料的直接性和平衡吸附量，从而降低上色率和固色率。
②活性染料染色的温度和保温时间也相当重要，根据染料的不同总份量和颜色深浅来定义保温时间，通常乙烯砜/一氯均三嗪双活性基活性染料需要60度30分钟～60分钟。
3、活性染料染色为什么要控制pH值?
①活性染料染色所需的碱量通常为染料总量的5%-15%(pH值10.5左右).这个比例是根根据染料的性质.纤维的类型来确定的.
②.碱的用量对活性染料染色的影响,在活性染料染色中,碱的用量是一个重要的参数,它不仅影响染料的水解和溶解速度.还直接关系到染料与纤维之间的结合力.适量的碱可以促进染料活性基与纤维素纤维羟基负离子发生共价键结合,提高其与纤维的结合力.
③活性染料的固着反应和水解反应性能与pH值均密切相关.当pH值过高时,染料的水解反应速率增加得比固着反应速率更快.从而影响染色质量。
4、活性染料染色的pH值多少最佳?
①活性染料染色的pH值范围为10-11，在这个范围内.活性染料能够获得力最佳的染色效果,因为这个pH值范围内染料固着反应速率与水解反应速率的比值最高，染料与纤维的结合能力最强。
②pH值过高或过低都会对染色的上色率产生影响.过高的pH值可能会导致染料的分解和水解速度快与纤维损伤.而过低的pH值则降低染料分子的活性,影响染色深度。
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