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第八章酸性染料


发展趋势
当前酸性染料的主要课题是提高产品的染色牢度,减少纤维 损伤,降低能耗,提高生产率和减少环境污染。近年来发展了匀 染性能和染色牢度兼优的毛用酸性染料新品种,以及羊毛、锦纶 用的含杂环结构的酸性染料,开发了锦纶专用系列酸性染料,并 在改进现有产品的生产工艺,开发新用途以及发展现有染料的新 剂型等方面进行了研究。


酸性染料染着羊毛、丝及锦纶时可以与纤 维之间形成盐式键,但其结合强度仍比较 低; 那么如何从染料结构上提高其湿处理牢度?
改进酸性染料湿处理牢度的途径

增加染料分子量——在染料分子中引入脂 肪族烷基、环烷烃及芳烃等憎水性基团
三、染料分子结构与匀染性能



引入较多的水溶性基团 ,加大染料分子的亲水性, 降低染料对纤维的亲和力,可有效地增加染料的匀 染性能 ; 增加分子量,引入特殊的基团如脂肪族碳链等,可 以降低染料的亲水性,增加染料对纤维的亲和力, 提高其湿处理牢度,但会影响染料的匀染性 ; 为解决上述矛盾,通常是使分子量增加到一定程度, 可用芳环或环烷烃代替脂肪链,同时引入极性较强 的基团,如取代的磺酰胺基、酯基,以赋予染料一 定的亲水性能,在增加与纤维结合能力的同时,还 可以具有较好的匀染性。
二、蒽醌类酸性染料



具有良好的日晒牢度, 主要有红、紫、蓝、绿、黑等色品种,其 中以蓝色的最为重要; 主要有1,4-二氨基蒽醌、氨基-羟基蒽醌、 杂环蒽醌衍生物等几类。
酸性蓝R
酸性蓝N-GL
为什么要引入疏水链?
酸性宝蓝B :紫色、蓝色染料
为啥要引入氨基和羟基?
杂环蒽醌类酸性染料
三、三芳甲烷类酸性染料

分子结构稍复杂,磺酸基所占比例相对较 低,溶解度稍差,在常温染浴中基本上以 胶体分散状态存在,对羊毛纤维的亲和力 较高,染色在弱酸浴中进行(pH =4~5)。 这类染料的湿处理牢度较好,匀染性稍差。
3.中性浴染色的酸性染料

分子结构很复杂,磺酸基所占比例更低, 疏水性部分增加,溶解度更差些,在常温 染浴中主要以胶体状态存在,对羊毛纤维 的亲和力很高,染色需在中性浴中进行 (pH=6~7)。这类染料匀染性较差,色泽 不够鲜艳,但湿处理牢度好。
第四节 酸性染料的发展


酸性染料出现前,蛋白质纤维的染色使用天然色素。 1868年,出现了三芳甲烷类酸性染料,其染色能力极强但 染色牢度欠佳; 1877年,用于染羊毛的第一只酸性染料酸性红A合成,确 定了其基本构造; 1890年之后,发展了蒽醌类酸性染料,主要有红、紫、蓝、 绿、黑等品种; 迄今为止,已经发展到5-6个品种几百个染料,为染料中品 种较多的一类。如:酸性染料、弱酸性染料、媒介染料、 含媒染料、锦纶专用染料等等。
SO3H N2 Cl
SO3H H2N
SO3H
O2N
N N HO
SO3Na H2N [ H] Na2S HO SO3Na H2 N N N 乙酰化 CH3CONH
SO3Na H2N N N HO
SO3H
SO3Na 酸性红BG
偶氮类直接染料与偶氮类酸性染料的区别


酸性染料:染浴呈酸性,要求有较好的耐酸牢 度,防止遇酸变色,分子中的氨基一般要进行 酰化; 直接染料:染浴呈中性或弱碱性,要求有较好 的耐碱性,分子中的羟基一般要进行醚化; 酸性染料分子量比直接染料小,以单偶氮和双 偶氮为主,而直接染料以双偶氮和三偶氮为主; 直接染料的线性结构比酸性染料要强。


包括紫、蓝、绿色的品种。 它们的色泽鲜艳,具有很强的染色能力, 但不耐晒、不耐洗,对酸、碱不稳定,所 以只有少数品种应用于纺织纤维染色。
第三节 酸性染料结构与应用性能的关系

染色性能 染色纤维和染料结构关系密切

牢度性能
一、染料分子结构与耐光性能


在染料分子结构中,主要是母体结构、取 代基的性质以及它们所处的相对位置对其 耐光牢度有直接影响。 通常染料分子中氨基、羟基的存在不利于 耐光性能,而卤素(Cl, Br )、硝基、磺酸 基、氰基以及三氟甲基等有助于耐光坚牢 度的提高。
一、应用性能分类

1、强酸浴(匀染性酸性染料 )——分子 结构较简单,磺酸基所占的比例高,在水 中溶解度较高,在常温染浴中基本上以离 子状态分散,对羊毛纤维的亲和力较低, 染色需在强酸浴中进行(pH=2.5~4)。这 类染料湿处理牢度较差,日晒牢度较好, 色泽鲜艳,匀染性良好。
2、弱酸浴染色的酸性染料
第六章 酸性染料
张晓莉
主要内容


概述
酸性染料的化学结构分类


酸性染料结构与应用性能的关系
酸性染料的发展

酸性媒染染料和酸性含媒染料
第一节 概述

在酸性条件下染色,故通称酸性染料 ; 主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维和锦纶 的染色和印花,——离子键结合
染羊毛:Wool—NH3+ + ˉO3S—Dye——→Wool—NH3+•ˉO3S—Dye 染蚕丝:Silk—NH3+ + ˉO3S—Dye——→Silk—NH3+•ˉO3S—Dye 染锦纶:Nylon—NH3+ + ˉO3S—Dye——→Nylon—NH3+•ˉO3S—Dye

通过在三芳甲烷分子 结构中心碳原子的邻 位导入某些特定的取 代基团,如-Cl,-CH3 及-SO3 H基,这些基 团的存在,产生了空 间效应,使三个苯环 不处于同一个平面, 降低了中心碳原子的 反应活性,增加了染 料分子的光化学稳定 性,提高了染料在纤
提高酸性染料耐光牢度的方法


在染料分子中引入某些特殊基团,使染料 分子结构的稳定性提高 ;如-SO2NR2、NHSO2Ph, -SO2NHCH3等 ; 把脂肪族碳链引入到酸性染料分子中,不 仅对染料的耐光牢度有所提高,而且也可 改进湿处理性能 ,通常C4~C8为佳 ;

在氨基的邻位引 入磺酸基、甲基 或其他取代基团 时,降低了蒽醌1 位的氨基对光氧 化作用的活泼性, 提高了其耐光稳 定性。
第二节 酸性染料的化学结构

偶氮类酸性染料; 蒽醌类酸性染料; 三芳甲烷类酸性染料; 杂环类:吖嗪、占吨、靛蓝、喹啉、酞菁 等各类发色体。
一、偶氮类酸性染料

大多为单偶氮和双偶氮结构的染料,三偶 氮结构的虽然湿处理牢度较好,但色泽比 较灰暗,匀染性差,应用不多 ;
H2N
HO
SO3H NaNO2 O2N NH2 HCl O2N
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