第六章 酸性染料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第六章 酸性染料,一、概述,染料分子中一般含有,SO,3,Na,、少数含有,COONa,，染料可溶于水。,色谱齐全，色泽鲜艳，染色牢度随染料品种而异。,染料结构包括偶氮、蒽醌、三芳甲烷、吖嗪等。,染料分类,强酸性浴染色的,酸性染料,弱酸性浴染色的,酸性染料,中性浴染色的,酸性染料,染料分子结构,简单,较复杂,复杂,SO,3,Na,所占比例,高,较低,低,溶解度,高,较低,低,对纤维亲和力,低,较高,高,匀染性,好,较差,差,湿处理牢度,差,较好,好,耐缩绒加工,染液,pH,2.5,4,4,5,6,7,4.,染料分类（按染液,pH,分类）,习惯上，将强酸性浴染色的酸性染料称为,酸性染料,，又称匀染性酸性染料；将弱酸性浴和中性浴染色的酸性染料通称为,弱酸性染料,，又称,耐缩绒酸性染料,。,5.,酸性染料在不同纤维上的匀染性和染色牢度有所差异。,在锦纶纤维上匀染性差，湿处理牢度较好；,在蚕丝上匀染性较好，湿处理牢度较差，低于羊毛染色牢度。,6.,酸性染料主要用于蛋白质纤维（如羊毛、丝绸）的染色和印花，也可用于锦纶纤维的染色和印花，还可用于皮革、纸张的着色。,强酸性染料主要用于羊毛染色，弱酸性染料可用于羊毛、蚕丝、锦纶等的染色。,2,酸性染料的结构,一、偶氮类酸性染料,偶氮类酸性染料品种多，主要为单偶氮和双偶氮染料；三偶氮染料由于色泽较暗，匀染性较差，应用少。,1.,单偶氮类酸性染料,主要为黄、橙、红等浅色，蓝色品种减少。,黄色染料多用苯胺衍生物为重氮组分，吡唑啉酮为偶合组分。,酸性嫩黄,2G,耐缩绒,1,2,橙色酸性染料结构通式为：,苯,N,N,萘,酸性橙,红色酸性染料结构通式：,（,1,）苯,N,N,萘,（,2,）萘,N,N,萘,酸性红,B,2.,双偶氮类酸性染料,（,1,）,A B C,（,2,）,A B C,（,3,）,A B C,两个偶氮基在同一共轭系统中：染料颜色深，湿处理牢度较好。,酸性坚牢绿,BBL,两个偶氮基位于不同的共轭系统中：染料的颜色浅，鲜艳，湿处理牢度较好。,弱酸性嫩黄,3G,二、蒽醌类酸性染料,蒽醌类酸性染料具有良好的耐晒牢度，有红、紫、蓝、绿等颜色，以蓝色最多。按结构不同可分为：,（,1,）,1,4-,二氨基蒽醌衍生物类酸性染料,主要有紫、蓝、绿和黑色品种，大部分由,1,4-,二羟基蒽醌、,1,氨基,4,溴蒽醌及溴氨酸等中料合成。,溴氨酸,1,4-,二羟基蒽醌,（,2,）氨基,-,羟基蒽醌类酸性染料,品种较少，主要是鲜艳的蓝色，少数为紫色，匀染性和日晒牢度好。由,1,5-,二羟基蒽醌经磺化、硝化、还原等反应制得。如,酸性蓝,SE,（日晒,5,， 耐缩绒,1,）,（,3,）杂环蒽醌类酸性染料,由,-,氨基蒽醌衍生物制得，包括黄、橙、红等浅色品种。如,酸性红,3B,（日晒,5,6,， 耐缩绒,2,）,（三）其他类酸性染料,三芳甲烷类酸性染料,由三芳甲烷类碱性染料磺化引入磺酸基而制得。因含有季胺正离子，染料分子中至少需含有两个磺酸基，以使染料溶解。,这类染料色泽鲜艳，包括蓝、绿、紫等颜色，耐晒牢度差，不耐洗，对酸、碱稳定性较差，只有少数染料用于纺织品染色。,酸性湖蓝,V,（日晒,2,，耐缩绒,1,2,）,2.,氧蒽类酸性染料,酸性紫,R,3.,硝基酸性染料,酸性橙,E,3,酸性染料结构与性能的关系,1.,染料分子结构与溶解度,染料分子中水溶性基团的比例增加，则溶解度提高。,2.,染料分子结构与匀染性,染料分子小、水溶性基团的比例大，则染料对纤维的亲和力低，匀染性好。,3.,染料分子结构与湿处理牢度,染料分子小、水溶性基团的比例大，则染料的湿处理牢度低，如皂洗、水洗、耐缩绒、湿摩擦等牢度差。,X Y,耐洗牢度,H H 4,H,SO,3,Na 3,SO,3,Na,SO,3,Na 2,通过引入,疏水基,，,增加染料分子量,，或,降低磺酸基等水溶性基团的比例,，可提高染料的湿处理牢度，并提高上染性能。,措施：,（,1,）在染料分子中引入长链烷基；,耐洗牢度,R 40 100,H 1 1,CH,3,4 1,C,4,H,9,5 2,C,12,H,25,5 3,R H C,12,H,25,匀染性,4,5 2,耐洗牢度,4 4,耐缩绒牢度,1 4,5,（,2,）在染料分子中引入芳烃、芳砜基等，如,弱酸性艳红,3B,（,3,）染料分子中,NH,2,酰化,不同酰基对耐洗牢度提高的顺序为：,乙酰基丙酰基正丁酰基苯酰基辛酰基,NH,2,酰化也可提高染料的耐酸稳定性。,（,4,）合成双偶氮染料，提高染料分子量，降低,SO,3,Na,比例,弱酸性深蓝,5R,在染料分子中引入疏水基、增大分子量可提高染料的湿处理牢度，但匀染性变差。为同时获得良好的染色牢度和匀染性，在引入芳环或环烷烃等,疏水基,的同时，引入,极性较强的基团,，如磺酰胺基、酯基、,SO,2,CH,3,、,SO,2,C,6,H,4,X,、,SO,2,NHR,（,Ar,）。,弱酸性黄,5G,匀染性,4,5,级,耐洗牢度,4,5,级,耐缩绒牢度,2,3,级,4.,染料分子结构与耐光牢度,染料母体结构、取代基的性质及所处位置，对染料的耐光牢度有直接影响。,（,1,）在偶氮染料分子中引入氨基、羟基等给电子基，染料的耐光牢度降低；引入硝基、氰基、卤素等吸电子基，染料的耐光牢度提高；引入脂肪链（,C,4,C,8,），耐光牢度提高，但脂肪链过长，耐光牢度降低。,R,耐光牢度,H,2,3,CH,3,CO,5,CH,3,(CH,2,),6,CO,6,CH,3,(CH,2,),14,CO,3-4,（,2,）蒽醌类酸性染料的耐光牢度较好；三芳甲烷类酸性染料的耐光牢度差。,酸性蓝,2R,耐光牢度,5,6,5.,染料分子中含有羟基、氨基、酰胺基时，有利于染料与纤维间形成氢键，湿处理牢度提高，但匀染性变差。,6.,酸性染料与直接染料相比，共轭系统较小，分子比直接染料小。,第七章 酸性媒染染料与酸性含媒染料,提高酸性染料湿处理牢度的另一有效途径是利用金属与染料形成络合物。,络合金属为过渡金属元素，如铜、铬、钴等。,酸性媒染染料：络合物在染色过程中形成。,酸性含媒染料：络合物染料的制备过程形成。,1,酸性媒染染料,一、特点,染料分子较小，水溶性和匀染性好。,在染色过程中，染料与金属媒染剂形成络合物。常用媒染剂为重铬酸盐，对环境有害。,染料具有良好的耐晒（一般,4,7,级）、耐洗和耐缩绒牢度，但色光不如酸性染料鲜艳。,主要用于羊毛染色，也可用于蚕丝和聚酰胺纤维染色。,染色工艺繁复，媒染后织物色光变化大，不易控制。,二、酸性媒染染料的结构,酸性媒染染料包括偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类、氧蒽类等。,染料分子结构一般具有强酸性染料的基本结构，同时含有能与金属元素形成络合物的结构（配位体）。,1.,偶氮类,（,1,）水杨酸衍生物类,结构通式：,铬盐媒染后：,B,：纤维分子上的,OH,、,NH,2,等，或,H,2,O,。,这类染料主要为黄、橙色，媒染处理后颜色变化较小，色泽较鲜艳。,酸性媒染黄,A,酸性媒染橙,R,（,2,）羟基偶氮类,结构通式：,X,：,OH,、,NH,2,、,COOH,、,OCH,3,等。,媒染处理时，偶氮基也参与络合，染料色光变化大，染料名称中的颜色是指络合后染料的颜色，染色牢度是指络合后染料的牢度。,这类染料耐晒、耐缩绒及湿处理牢度优良。,酸性媒染蓝黑,R,日晒,6,级， 耐洗牢度,5,级,2.,蒽醌类,在蒽醌的,位上具有,OH,、,NH,2,、,NHR,等基团，能与迫位羰基及金属离子形成络合物。,酸性媒染蓝黑,B,3.,三芳甲烷类,染料分子中含有水杨酸结构，主要为蓝、紫色染料，颜色鲜艳，匀染性好，耐水洗牢度好，日晒牢度中等。,染料,X,1,X,2,X,3,酸性媒染蓝,B,Cl,Cl,H,酸性媒染蓝,R,SO,3,Na,H,H,酸性媒染艳紫,R,H,H,N,(,CH,3,),2,4.,氧蒽类,染料分子中含有水杨酸结构。,酸性媒染桃红,3BM,2,酸性含媒染料（金属络合染料）,一、特点,染料可溶于水。,染料色泽鲜艳度低于酸性染料，优于酸性媒染染料。,耐日晒牢度好，耐洗牢度优于酸性染料，不及酸性媒染染料。,可用于羊毛、蚕丝和聚酰胺纤维的染色。染色后不需媒染处理，染色工艺较简单，仿色方便。,5.,根据络合金属与母体染料的比例，酸性含媒染料可分为,1:1,型和,1:2,型两类。,根据染浴性质不同，酸性含媒染料可分为：,酸性络合染料（,1:1,型金属络合染料）：在强酸性介质中染羊毛。,中性染料（包括,1:2,型金属络合染料和,1:1,型甲 染料）：在中性介质中染色。,二、酸性含媒染料的结构,酸性络合染料,母体染料,:,铬,1:1,母体染料大多数是,o,o,-,二羟基单偶氮染料，,少数是,o-,羟基,-o,-,羧基偶氮染料。含有一个或二个,SO,3,Na,。,络合剂：甲酸铬、硫酸铬、蚁酸铬等。,酸性含媒蓝,GGN,酸性络合染料可染于水，染羊毛时日晒牢度一般在,6,级左右，湿处理牢度好；但在强酸性介质中染色，对羊毛品质有影响。,酸性络合染料的染色性能与染料分子所带电荷及亲水性的大小有关，还受磺酸基位置的影响。,2.,中性染料,（,1,）,1:2,型酸性含媒染料（,1:2,型金属络合染料）,金属,:,母体染料,1:2,母体染料大多为两个,o,o,-,二羟基偶氮染料（母体染料可以相同，也可不同），母体染料中不含,SO,3,Na,，含有甲砜基（,SO,2,CH,3,）、磺酰胺基（,SO,2,NHR,）等亲水性基团。,络合金属：铬（水杨酸铬钠）,钴（,CoCl,2,）,商品染料：中性染料（国产），依加仑（,Irgalan,）染料（,Ciba,Geigy,）、兰纳芯（,Lanasyn,）染料（,Sandoz,）、卡亚卡仑（,Kayakalan,）染料,(,日本化药,),等。,中性灰,2BL,在染料母体相同的含铬染料中，,1:2,型比,1:1,型染料的亲和力及湿处理牢度高，但颜色鲜艳度比,1:1,型染料低。,为提高染料的溶解性，在某些染料分子中引入磺酸基或羧基。,（,2,）甲 （,formazan,）型中性染料,Formazan,：,NH,N,CH,N,NH,2,染料母体：,络合金属：铜,与,N,N,、,NH,N,连接的芳环的邻位上含有羟基或羧基时，可与铜形成络合物。,中性蓝,BNL,