印花有不同于染色的特殊性，适用于染色的活性染料并不完全适用于印花。由于早期的商品活性染料固色率不高，并无活性染料的印花及染色之分，从品种繁多的活性染料中筛选出能适用于印花的染料，应考虑以下几方面因素。
1印花固色率和提升率
目前，国内常用的印花染料以含一氯均三嗪活性基的K型活性染料为主。该染料系列在棉纤维上的印花固色率为60％～70％，个别差的仅在50％左右，这对提高活性染料的利用率和减少污染十分不利。
为有效提高活性染料的利用率，染料制造商先后设计、试制了不同活性基活性染料。例如。20世纪60年代后期，英国ICI公司在原有活性基的基础上，开发了以双一氯均三嗪为活性基的Procion SP型活性染料，专用于棉织物的印花和连续轧染，固色率可达80％一85％。随后，瑞士sandoz公司开发了以氟氯嘧啶系列为活性基的Drimarene R染料；与此同时，德国Bayer公司也生产了相同类型的kv如PA染料。我国在此期间也研制了适用于棉织物印花和连续轧染的高固着率多活性基染料。它比Procion sP型活性染料具有较高的固色率(一般可达85％～90％)和反应性，且不影响印花色浆的稳定性，对汽蒸固着的敏感性小，只需汽蒸2—7 min，其给色量无明显差别。
为证实双活性基活性染料能提高固色率，笔者曾对母体结构相同而活性基不同的染料，按GB／T 2393一1980《反应染料固色率的测定》进行对比测试。以H酸为染料母体的艳红品种为例，在同一工艺条件下的印花固色率见表l。
由表l知，双活性基M型(相当于Sumifix Supm)、KP型(相当于Procion SP)，Drimarene R型和Levafix PN型活性染料均有较高的固色率，比K型活性染料提高10％一20％。其印花浓度提高，但固色率相差较少，说明其提升率也较好。
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上海染化八厂中心试验室曾对该厂生产的不同浓度的M型活性染料进行固色率测定，见表2。
活性染料的提升率一般与染料分子中各个取代基的性能、位置，以及是否形成共轭体系有关；另外，还与活性染料的加和增效作用有关。
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2反应速率印花不同于染色，活性染料在竭染过程中，有充分的吸色、固色时间，而印花的汽蒸固着时间仅为数分钟。其中包括印花色浆吸收蒸化机内蒸汽而润湿，染料从色浆薄膜内侧渗透到外侧，然后与纤维接触而发生化学反应，因此染料与纤维的反应时间相对较短。因此，印花用活性染料要求活性基的反应性活泼，且染料与纤维结合键较稳定。为达到此性能，对含氮杂环的活性染料进行一系列的结构改进，并取得一定的效果。
笔者曾对不同活性基的翠蓝品种进行测试。活性翠蓝品种均以氯化铜酞菁为母体，但与偶氮结构为母体的品种相比，它与纤维素纤维反应的活泼性要低一些，反应速率也较慢。可通过改变缩合时的工艺参数，调整分子结构中架桥基、活性基和一sO3H的数量，以缩小其在印花工艺参数变化时固色率的差异，具体见表3。
(2)用Macbech Ms-2000型分光光度计测定固色率。由表3知，双活性基活性翠蓝M—GP、Pmcion翠蓝SP-2G与反应速率快的levafix翠蓝PN-G，在较短的固色时间内，其表面固色率变化较活性翠蓝K—GL小。若将活性翠蓝K—GL结构中架桥基乙二胺改为丙二胺，其表面给色量差异可随之缩小。
M型活性染料兼具一氯均三嗪型染料和乙烯砜型染料的特点。经测定，它的反应活性介于二氯均三嗪型与一氯均三嗪型染料之间。不同活性基的反应活泼性可用汽蒸时间与固色率的关系来表示(见图1)。
从图l看出，M型、X型(水解稳定性差)活性染料的反应活泼性较K型活性染料高，印花后汽蒸2 min。就可获得高固色率，较一k型活性染料可缩短60％的汽蒸时间。
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3染料-纤维结合键牢度活性染料中活性基不仅直接影响固色率，还关系到染料．纤维键的稳定性。为此，各染料供应商在20世纪60年代就开始研究染料一纤维键的稳定性，并将其作为提高湿处理牢度的主要途径。
棉纤维经活性染料染色或印花后，除湿处理牢度较好外，耐气候、耐日光、汗渍、氯浸以及烟褪等牢度均不理想。尤其受大气中酸性气体作用，染料中一SO3Na转化为一SO3H．加速了结合键的酸性水解，导致染色物产生落水褪色的现象。这些酸性水解染料，若直接性较高，就会沾染印花织物的白地。
以三嗪环为活性基，它与纤维之间形成的酯键，在酸性条件下也会发生水解，导致湿处理牢度降低：
乙烯砜型染料与棉纤维以醚键结合，其耐酸水解稳定性好，能耐pH值3—4的酸性和180℃高温作用。生产实践中，三嗪环和乙烯砜基的双活性基M型活性染料，其染料．纤维结合键的耐酸碱水解稳定性均较好。将M型活性染料在室温下于5％醋酸溶液的标本瓶内悬挂48 h，测定酸性条件下结合键牢度的变化。用GB 250一1995《评定变色用灰色样卡》评级，其结果见表4。
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4扩散速率染料的扩散速率一般以扩散系数D来衡量。扩散速率快，说明染料向纤维内部扩散较快，纤维透染所需时间短，有利于减少块面不匀现象，从而获得表面得色均匀的产品。
扩散速率的大小取决于染料分子结构和形状，以及纤维微隙的大小。纤维微隙小，扩散存在障碍，染料分子通过微隙的几率较低，扩散就比较缓慢。若染料分子小，而纤维微隙大，则有利于染料分子的扩散。单偶氮结构的活性染料较酞菁结构的活性染料扩散性好。因此，活性染料的分子结构不宜太大，而给电子基和吸电子基的位置适中，空间位阻要小，分子量一般在800—900为宜。
用经典法测定染料的扩散系数D比较麻烦，因而常以染料可通过的粘胶纤维薄膜的层数来评定，透染层数多．其扩散性能较好。现将常用国产活性染料的扩散透染性列于表5。
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5染料相容性在不同印花方式中，染料所显现的拼色相容性是不同的。例如，辊筒印花时，色浆通过压力印到织物上，有利于染料渗透并向纤维间扩散，因而与纤维起化学反应的机会较多。平版筛网印花通过刮印器(刮刀或磁棒)多次往复运动，促使色浆向纤维间渗透。而圆网印花时，由于所受压力较小，色浆大部分堆聚在织物表面，不易渗透到纤维内部，染料与纤维接触机会大为降低，此时，染料分子结构大小、空间位阻、染料扩散性能，以及染料对纤维的亲和力等，是固色率和色泽存在差异的主要原因。此外，印花机车速、烘燥条件以及染料对固着条件(汽蒸方式、蒸汽压力、温度、湿度和时间等因素)的敏感性，均将影响拼色时色泽的重现性。为此，必须选择一些受工艺条件参数影响，对纤维亲和力较低、匀染性较好、移染性相近、固着条件对其影响较小和印花固色率近似的品种来拼色，这样既有利于染料的充分利用，又可防止产生色差。
活性染料印花时，印于织物的色浆基本是定量的。由于蒸化时间较短，因此，要求活性染料移染扩散性能要好，以利于染料在汽蒸过程中从糊料膜层向纤维内部移染，也有利于不同色泽的染料进行拼色。
测定染料的相对移染性，可以将2只待测的染料分别配制成0．1％浓度的溶液，并等体积拼混，在色层分析滤纸或定量分析滤纸上进行点滴试验，比较两者渗圈分布状态。常用国产活性染料的移染性见表6。
6易洗除性有些活性染料品种的皂洗沾色性能较差，尤其是直接印花时会造成白地沾污。
6．1活性染料直接性
直接性大小与染料母体结构有关。以偶氮染料为母体，其直接性较高，扩散系数小；以酸性染料为母体，其直接性较低；而以氯化铜酞菁结构为母体，由于酞菁分子量较大，对棉纤维也有一定的直接性。
如前所述，活性染料印花中染料“定量供应”，印花后立即烘干、汽蒸固着，主要问题是染料的活泼性和水解稳定性。若生成的水解染料有较高的直接性，就会在水洗、皂洗过程中产生一系列问题，如花布白地被沾染等。
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6．2活性染料亲和力
活性染料亲和力与印花后沾污性有密切关系，亲和力越大，其沾污性越强，即易洗除性和沾色牢度越差。活性染料亲和力与沾污性的关系，从染料结构上看，大致为：
(1)亲和力大的(即线型分子结构)染料，其扩散速率一般较差。
(2)水解染料分子量大的，其亲和力较大，扩散速度较低。
(3)染料母体结构中水溶性基团多的，其易洗除性较好，白地不易被沾染。例如，活性艳橙K—GN的各项牢度较活性艳橙K—G有所改善，其结构式如下：
(4)以溴氨酸与芳香胺缩合所得的酸性蒽醌母体，其亲和力随芳胺上两个氨基位置不同而异。如下列结构中，前者亲和力大于后者。
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(5)以氯化铜酞菁为母体时，影响亲和力的因素较多，如磺酸基引入的位置和数量、架桥基的种类等。其中，将磺酸基直接引人酞菁分子，用丙二胺代替乙二胺作架桥基，其易洗除性得到改善。例如，活性翠蓝K-GP的易洗除性、自布沾色均比活性翠蓝K—GL提高l—1．5级。
活性染料的易洗性和直接性，可按照亨斯迈(原Ciba公司)推荐的方法进行评定。
用于印花的活性染料还应具有较高的溶解度(一般均应大于100 g／L)，可以制备高稳定性的深浓色印花色浆。此外，还应具有较高的耐光牢度、水洗牢度和市场要求的生态性能等。
目前，国内外染料制造商提供的印花专用活性染料，大多能满足上述要求。如亨斯迈的Cibacron P型(18个品种)，科莱恩公司的Drimarene P型(13个品种)，日本化药株式会社的脚kayacion P型(23个品种)，台湾永光公司的Evercion P型(14个品种)和上海染化八厂的K型(17个品种)、M型(16个品种)，上海万得化工有限公司的Me鳓x BPs型(12个品种)等。实际生产中发现，异种双活性基(即一个一氯均三嗪活性基和一个乙烯砜活性基)M型、Megafix BPs型溶解性能好，固色率高，而且提升率和易洗除性也好。因此，在印花工艺设计时，应首先选用这类染料品种。
为了便于印染工艺设计人员从分子结构中了解染料特性，列示部分已知的活性染料结构，作为参考：
活性金黄M-G
