1、第八章 酸性染料,1 引言 2 酸性染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 3 酸性染料結(jié)構(gòu)與 應(yīng)用性能的關(guān)系 4 酸性染料的發(fā)展趨勢(shì),1 引 言,一、結(jié)構(gòu)特征,含有水溶性基團(tuán)，直接性低，能在酸性、弱酸性或中性染液中上染蛋白質(zhì)和聚酰胺纖維的染料，稱為酸性染料。,特點(diǎn): 大多含磺酸基，少數(shù)含羧基，染料可溶于水。 分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，分子共平面性不強(qiáng)，對(duì)纖維素纖維直接性很低。,二、應(yīng)用特點(diǎn),主要用于羊毛的染色，其次可用于真絲綢、錦綸和皮革的染色，此外還可用與墨水、造紙、肥皂和作色淀用。 色譜齊全，色澤鮮艷。 濕牢度較差，但隨品種不同而有很大差異。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含磺酸基多的濕牢度就差。 日曬牢度也隨品種不同而有很大差異。,三

2、、染色原理,1蛋白質(zhì)與聚酰胺纖維特點(diǎn)：,正、負(fù)電荷相等時(shí)，此時(shí)pH值稱為等電點(diǎn) 羊毛i.p4.24.8；桑蠶絲i.p3.55.2 pHi.p HOOC-P-NH3+ 纖維帶正電 pHi.p OOC-P-NH2 纖維帶負(fù)電,2上染原理,HOOC-P-NH3+ + D-SO3 HOOC-P-NH3+O3S-D,鹽式鍵（靜電引力）,羊毛上有一個(gè)氨基便能吸附一個(gè)磺酸基定位吸附。 酸性染料上染纖維，可分三種形式： 成鹽結(jié)合定位吸附 H鍵結(jié)合非定位吸附 范德華力結(jié)合非定位吸附,四、應(yīng)用分類,按酸性染料對(duì)羊毛的染色性能，可分為三類：,1強(qiáng)酸性浴染色的染料（pH2.54） 濕處理牢度較差，勻染性稍好。 2弱酸

3、性浴染色的染料（pH45） 濕處理牢度較好，勻染性稍差。 3中性浴染色酸性染料（pH67） 勻染性較差，色澤不夠鮮艷，但濕處理牢度好。,2 酸性染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類,一、偶氮類酸性染料 （一）單偶氮類酸性染料,包括黃、橙、紅及藍(lán)等各色品種,黃色：以吡唑酮為偶合組分,酸性嫩黃2G,橙、紅色： 苯胺衍生物萘系衍生物 紅色： 萘胺衍生物萘酚,酸性橙,酸性紅A,藍(lán)色：,酸性藍(lán)R,弱酸性單偶氮染料如：,弱酸性艷紅3B,弱酸性桃紅BS,（二）雙偶氮類酸性染料,1兩個(gè)偶氮染料由共軛系統(tǒng)貫穿，濕牢度較好，顏色較深。主要合成途徑：, A1ZA2 ， A1A2或A1A2 Z：間苯二酚、間苯二胺，主要為棕色；H酸，主

4、要為藍(lán)、綠及黑色 AME M：苯胺、1-萘胺及其磺酸衍生物，主要是藍(lán)、黑色。 E1DE2 ， E1E2或E1E2 D：聯(lián)苯胺及其衍生物，主要為黃、橙及紅色。,例如：,A1ZA2,酸性黑10B,E1DE2,酸性大紅G,AME,弱酸性深藍(lán)GR,2兩個(gè)偶氮基無共軛系統(tǒng)貫穿，具有單偶氮染料那樣較淺而鮮艷的色光，而染色牢度和濕處理牢度與其它分子量較高的雙偶氮染料相似。 例如：,弱酸性嫩黃G,二、蒽醌類酸性染料,在色澤上彌補(bǔ)了偶氮結(jié)構(gòu)的酸性染料，以深色為主，有紅、紫、藍(lán)、氯、黑等，以藍(lán)色最為重要，具有良好的日曬牢度，濕牢度則隨結(jié)構(gòu)變化很大。,（一）1,4-二氨基蒽醌衍生物類酸性染料 中料：溴氨酸（1-氨基

5、-4-溴蒽醌-2-磺酸） 1-氨基-4-溴蒽醌 1,4-二羥基蒽醌,例如：,酸性藍(lán)R,弱酸性艷藍(lán)RS,酸性艷天藍(lán)BS,（二）氨基-羥基蒽醌染料,品種較少，主要為紫、藍(lán)色，但勻染性、日曬牢度均較好，是酸性染料中鮮艷度和堅(jiān)牢度優(yōu)良的品種。,例如：酸性寶藍(lán)B,（三）雜環(huán)蒽醌類酸性染料,在-氨基蒽醌中一個(gè)氨基經(jīng)乙?；c相鄰的羰基間脫水、縮合閉環(huán)形成含氮雜環(huán)的吡啶酮結(jié)構(gòu)，可獲得雜環(huán)蒽醌類酸性染料，這類染料大多為紅、橙、黃等淺色品種。,例如：,酸性紅3B,三、其它類酸性染料,（一）三芳甲烷類 由三芳甲烷堿性染料磺化制得，包括紫、藍(lán)、綠色品種，色澤鮮艷，具有很強(qiáng)的染色能力，但不耐曬、不耐洗，對(duì)酸、堿不穩(wěn)定，

6、所以只有少數(shù)品種應(yīng)用于紡織纖維染色。但日曬牢度差。 如：,酸性艷綠6B,（二）氧蒽類酸性染料,分子中含有氧蒽（二苯并吡喃）結(jié)構(gòu)的一類酸性染料 如：酸性紫R （三）硝基酸性染料 這類染料牢度很低，所以只有少數(shù)品種還在使用。其中酸性橙E日曬牢度較好，其結(jié)構(gòu)式為：,酸性橙E,3 酸性染料結(jié)構(gòu)與應(yīng)用性能的關(guān)系,一、染料分子結(jié)構(gòu)與耐光性能 染料在纖維上的耐光牢度與染色纖維的類型、性質(zhì)，光源特性，溫度、濕度以及染色深度、染料分子結(jié)構(gòu)特征等有關(guān)。 在染料分子結(jié)構(gòu)中，主要是母體結(jié)構(gòu)、取代基的性質(zhì)以及它們所處的相對(duì)位置對(duì)其耐光牢度有直接影響。通常染料分子中氨基、羥基的存在不利于耐光性能，而鹵素（Cl、Br）、硝

7、基、磺酸基、氰基以及三氟甲基等有助于耐光堅(jiān)牢度的提高。,如：,以H酸為偶合組分的單偶氮酸性染料，當(dāng)氨基被?；D(zhuǎn)變?yōu)轷０坊档土税被膲A性（或給電子性），可改進(jìn)染料在纖維上的耐光性能 。 由R鹽作為偶合組分與苯胺取代衍生物的重氮鹽偶合得到的酸性染料類，其耐光牢度以偶氮基鄰位具有取代基的染料最佳。 在染料分子中引入某些特殊基團(tuán)，使染料分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提高，或者是影響染料分子在染色纖維中的物理狀態(tài)，進(jìn)而提高其耐光牢度。,二、染料分子結(jié)構(gòu)與濕處理堅(jiān)牢度,濕處理牢度與染著在纖維內(nèi)的染料分子擴(kuò)散性能、染料分子量、分子構(gòu)型以及染料與纖維之間的結(jié)合力有直接關(guān)系。 改進(jìn)酸性染料濕處理牢度的途徑之一是增加染料分

8、子量 。如：在染料分子中引入脂肪族烷基、環(huán)烷烴及芳烴等憎水性基團(tuán)。,三、染料分子結(jié)構(gòu)與勻染性能,在染料分子中引入較多的水溶性基團(tuán)，如磺酸基、羧酸基，以提高染料在水中的溶解度，加大染料分子的親水性，降低染料對(duì)纖維的親合力，可有效地增加染料的勻染性能。 增加分子量可以降低染料親水性，增加染料對(duì)纖維的親和力，提高其濕處理牢度，但會(huì)影響染料的勻染性。 分子量增加到一定程度，用芳環(huán)或環(huán)烷烴代替脂肪鏈，同時(shí)引入極性較強(qiáng)的基團(tuán)，如取代的磺酰氨基，酯基，以賦于染料一定的親水性能，在增加與纖維結(jié)合能力的同時(shí)，可以具有較好的勻染性。,4 酸性染料的發(fā)展趨勢(shì),一、發(fā)展現(xiàn)有染料的新劑型 染料新劑型包括液態(tài)、低粉塵、易

9、溶于水、對(duì)溶液穩(wěn)定及高濃度的粒狀和粉狀等。 二、開發(fā)含雜環(huán)基團(tuán)的新型酸性染料 這些基團(tuán)主要包括噻唑、異噻唑、噻吩、苯并噻吩、四氫喹啉、苯并吲哚及吡啶酮等衍生物；砜基或磺酰胺等基團(tuán)。,三、錦綸專用酸性染料的進(jìn)展 卜內(nèi)門公司的Nylomine染料，分A、B、C和P； 美國(guó)C&K公司的Nylonthrene和Multinyl染料； 美國(guó)大西洋公司的Atanyl Floxine、Atlantic Acid Fast染料； 汽巴公司的Tetilon染料； 拜耳公司的Telon L和Telon Fast 染料； 山德士公司的Nylosan 染料。,四、酸性染料的應(yīng)用領(lǐng)域 低溫染色、小浴比染色、一浴一步法染

10、色等新工藝迅速發(fā)展。 提高酸性染料染色牢度的研究開發(fā)有較大進(jìn)展。,第九章 酸性媒染染料與 酸性含媒染料,1 引言 2 酸性媒染染料的結(jié)構(gòu)分類 3 酸性媒染染料和 鉻離子的絡(luò)合反應(yīng) 4 酸性含媒染料的結(jié)構(gòu),1 引 言,酸性媒染染料是一類能和金屬媒染劑進(jìn)行螯合的酸性染料。 酸性含媒染料，即在分子中已經(jīng)含有金屬螯合結(jié)構(gòu)的酸性染料，染色時(shí)就不需再用媒染劑。 主要應(yīng)用于羊毛、蠶絲及聚酰胺纖維的染色。,媒染染料結(jié)構(gòu)特征：,含有與酸性染料相同的磺酸基或羧酸基的水溶性基團(tuán)，具有酸性染料的性質(zhì)。 同時(shí)含有能與金屬原子絡(luò)合的基團(tuán)（如羥基、氨基），具有媒染染料的性質(zhì)。,媒染染料應(yīng)用特點(diǎn):,能與金屬離子形成穩(wěn)定的配位

11、化合物，即纖維、染料與金屬鹽之間生成復(fù)雜的化合物，所以產(chǎn)品具有良好的濕處理牢度。 具有多色性，即用不同的金屬媒染劑可以獲得不同的色澤。 染色的主要對(duì)象是羊毛。除濕處理牢度外，耐曬、縮絨和煮呢牢度一般也較好，勻染性也好。在絲綢錦綸上使用較少(用于絲綢會(huì)引起絲朊素的損傷，媒染劑會(huì)使錦綸在日光下強(qiáng)力下降）。, 染色方法（根據(jù)操作順序分） 預(yù)媒染法：先用媒染劑處理，再染色。 同媒染法：染料與媒染劑在同一浴中染色。 后媒染法：先染色再用媒染劑處理（用得較多）。 主要缺點(diǎn)： a)染色織物色澤不及酸性染料鮮艷，主要用于染深色。 b)后媒染時(shí)，媒染前后色光不同，所需色光在媒染后才能呈現(xiàn)出來，對(duì)來樣仿色就較難掌

12、握。 c)染色后殘余廢液中含有三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的混合物，造成環(huán)境污染。 解決措施：采用低價(jià)鉻新工藝；加強(qiáng)廢水處理。,2 酸性媒染染料的結(jié)構(gòu)分類,酸性媒染染料一般具有勻染性酸性染料的基本結(jié)構(gòu)，最主要的特征是分子中具有和過渡金屬的離子發(fā)生絡(luò)合，形成螯合結(jié)構(gòu)的配位基。 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分，主要有：,偶氮類（主要是單偶氮） 75% 三芳甲烷類 11% 蒽醌類 6% 氧蒽類等,一、偶氮類酸性媒染染料,（一）配位基在分子末端，偶氮基不參與絡(luò)合,特點(diǎn)：媒染前后顏色變化不大，仿色易控制，日曬牢度不如偶氮基參加絡(luò)合的染料。,結(jié)構(gòu)通式：,例如：酸性媒染深黃GG,（二）偶氮基參與絡(luò)合,通式： X = -OH、-OCH3、-

13、NH2、 -COOH等，以-OH最多,例如：,酸性媒染黑T,酸性媒染棗紅BN,在C=O的鄰位，至少含有一個(gè)-OH，一般有兩個(gè)以上，通過蒽醌核上的C=O能與金屬鹽絡(luò)合。,二、蒽醌酸性媒染染料,最重要的是酸性媒染灰BS（混合物）,三、三芳甲烷類酸性媒染染料,主要是紫色、藍(lán)色及綠色品種，通常分子中含有水楊酸基團(tuán)、取代氨基等。 典型結(jié)構(gòu)：,如：酸性媒染寶藍(lán)B X1 = X2 = Cl ，Y = H,氧蒽類型染料分子中含有水楊酸基團(tuán)或者可以和金屬離子絡(luò)合的結(jié)構(gòu)，也可以作為媒染染料應(yīng)用。這類品種中一個(gè)廣泛應(yīng)用的氧蒽類型媒染染料是酸性媒染桃紅3BM，可由下列反應(yīng)制得：,四、氧蒽類酸性媒染染料,酸性媒染桃紅3BM,3 酸性媒染染料和鉻離子的絡(luò)合反應(yīng),1：1型,11型,12型,4 酸性含媒染料的結(jié)構(gòu),酸性含媒染料，即在分子中已經(jīng)含有金屬螯合結(jié)構(gòu)的酸性染料，染色時(shí)就不需再用媒染劑了。 可分為：,11型酸性含媒染料 12型酸性含媒染料,11 型染料,染料母體結(jié)構(gòu)： a) O,O-二羥基偶氮結(jié)構(gòu)（多） b) O,O-羥基羧基偶氮結(jié)構(gòu)（少） 染料母體上含有一個(gè)或兩個(gè)-SO3H 例如：,酸性含媒藍(lán)GGN,12型染料（中性染料）,分子中不含有-SO3H、-COOH等水溶