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染整工艺原理第6章 酸性染料、酸性媒介染料及酸性含媒染料染色


CH3
O
NH NaO3S
CH3
弱酸性绿GS(C.I.酸性绿25,C.I.61570)
染整工艺与原理
酸性染料染色
(三)三芳甲烷染料
如果在氨基三芳甲烷碱性染料分子中引入两个以上的磺酸基,则可转变为
三芳甲烷酸性染料,其中一个磺酸基与氨基形成内盐,剩余的磺酸基可保
证染料的水溶性。三芳甲烷酸性染料大多以浓艳的紫、蓝、绿色为主,色 泽特别鲜艳,但日晒牢度较差,日晒牢度不超过4级,很多品种只有1~2 级,有些蓝色品种不耐氧漂(如含过硼酸钠的洗衣粉)。另外,有些三芳 甲烷染料对酸、碱、中性电解质、氧化剂、还原剂、温度等条件极为敏 感,经常因这些不适当的条件而出现聚集、水溶性下降、变色和消色,造 成严重的染色质量问题。由于这类染料色泽鲜艳,故在丝绸印染中仍占有 一定的比例。
化而不同,蓝色和绿色染料广泛应用于羊毛、蚕丝和锦纶的染色,在
毛纺行业,一些染料品种常与酸性媒介染料拼色,以起到增艳作用。
染整工艺与原理
NaO3S
酸性染料染色
HO O NH2
O
NH
CH3
NaO3S SO3Na
O
OH
H2N
O
OH
酸性紫3B(C.I.酸性紫43,C.I.60730)
NaO3S O NH
酸性蓝B(C.I.酸性蓝45,C.I.63010)
染整工艺与原理
酸性染料染色
Hank 绞纱
Package 筒子纱
染整工艺与原理
C O
O
_
H3N +
O
O3S
_
O 3S
_
O C OH
+ NH3
O C O
+ NH3
1:1型酸性含媒染料与羊毛的结合方式
染整工艺与原理
酸性染料染色
1:2型酸性含媒染料虽然亲和力高、湿牢度更好,但匀染性差,色泽鲜艳 度亦差。由于该类染料具有较好的日晒和耐洗牢度,现广泛被应用于羊毛、
蚕丝、锦纶等纤维的染色。
二、偶氮类酸性媒介染料
(一)水杨酸衍生物类 COONa O2N N N
COONa NaO3S N N OH
OH
酸性媒介深黄GG
NaOOC HO N N SO3Na SO3Na N N
酸性媒介橙M
COONa OH
SO3Na
酸性媒介黄CR
染整工艺与原理
酸性染料染色
(二)羟基偶氮类
OH NaO3S N N
染整工艺与原理
酸性染料染色
O2N N N
H3C N N
3
_
_
O3 S O
Cr O C N H
O
_
O SO3
NO2
C.I.酸性橙148(C.I.18746)
染整工艺与原理
酸性染料染色
七、酸性含媒染料的染色原理
强酸性溶液
HO H2O H2O Cr H3N+ O N N O H2O C
羊毛主链
水洗后
H2O H2O Cr O O N N
中性枣红GRL
染整工艺与原理
酸性染料染色
含磺酸基的1:2型酸性含媒染料有两种基础类型,即双磺酸基型和单磺 酸基型。双磺酸基型的商品牌号如德司达公司的Isolan 2S,单磺酸基 型的商品牌号如德司达公司的Isolan S、汽巴精化公司的Lanacron S、 科莱蒽公司的Lanasyn S。 含磺酸基的1:2型酸性含媒染料虽然水溶性较好、应用方便,但对酸的 稳定性降低,拼色相容性以及对毛尖毛根染色差异的遮盖性比不含磺 酸基的1:2型酸性含媒染料差。
染整工艺与原理
NaO3S N N HO N CH3
酸性染料染色
N
Cl
Cl
酸性嫩黄2G(C.I.酸性黄17,C.I.18965)
HO NaO3S N N
SO3Na
HO
N N NaO3S
NHCOCH3
SO3Na
酸性橙Ⅱ(C.I.酸性橙7,C.I.15510)
酸性红G(C.I.酸性红1,C.I.18050)
羊毛胱氨酸、蛋氨酸 Cr(+6) 羊毛胱氨酸 Cr(+4) 的氧化 酪氨酸的氧化
Wool COOH
Cr(+2)
Wool COO Cr(+3)
Wool
COOCr(+2)
在空气中迅速氧化
染整工艺与原理
B N N
酸性染料染色
N N
O O Cr C O O C O B O
B
B
B
+
OH Cr B6 +
3+
HO N N
Acid 酸性 32% Chrome 媒介 26%
Reactive 活性 7% M.C.D. 金属络合 35%
羊毛(wool)150万吨/毛用染料 (wool dyestuffs) 27,000 吨
染整工艺与原理
酸性染料染色
十、染机设备 Dyeing Machines
Loose Stock 散纤 Tops 毛条
1:2型酸性含媒染料分子复杂,分子量大,对纤维的亲和力高,初染速度 快,在纤维内的扩散速度慢,染料的移染性差,对纤维微细结构差别引起 的染色病疵的遮盖性差。当温度低于某一范围时,在染料的聚集程度较高。
因此,如何使染料上染均匀和透染是制订染色工艺的关键。
染整工艺与原理
酸性染料染色
八、羊毛的加工方式 Wool Market in Processing Forms
酸性染料染色
SO3Na
SO3Na
弱酸性嫩黄G(C.I.酸性黄117,C.I.24820)
NaO3S N N N N NH SO3Na
弱酸性藏青5R(C.I.酸性蓝113,C.I.26360)
染整工艺与原理
酸性染料染色
CH3 H N SO3Na O2 N
N N
N N
OSO2
CH3
SO3Na
SO3Na
酸性染料染色
四、酸性媒介染料的染色机理
六价铬盐对羊毛的吸附比较均匀,吸附在羊毛上的六价铬经过一系列氧化还原过程 所产生的三价铬离子很快与染料、羊毛上的配位原子配位络合,其络合反应速度比 三价铬盐(如三氟化铬)快得多。
Na2Cr2O7 + 2 NaOH 2 Na2CrO4 + H2SO4
2 Na2CrO4 + H2O Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
匹染和成衣染色
Piece & Fully Fashioned 20%
纱线染色 Yarn
30%
散染和条染
Loose stock / Top 50%
总量Total : 150万吨
染整工艺与原理
酸性染料染色
九、 2001年毛用染料的市场 World Market for Wool Dyestuffs 2001
染整工艺与原理
酸性染料染色
(四)杂环染料
酸性染料大多属于偶氮、蒽醌、三芳甲烷结构类别,但也有少数染料分
子中含有O、N、S等杂原子组成的杂环,杂环酸性染料中比较重要的是
呫吨(氧杂蒽)和吖嗪(氮杂蒽)染料,另还有喹啉、氨基酮类等。 呫吨类酸性染料大多为玫瑰红和红紫色,如酸性红XGN、酸性玫瑰红B (酸性玫瑰精B,酸性罗达明B),其中的玫瑰红染料带有荧光,非常 娇艳。呫吨类酸性染料色泽鲜艳,但日晒牢度很差,使其应用受到一定 的限制,只适用于色泽要求特别鲜艳而牢度要求低的产品染色,也可作 媒介染料增艳之用,在毛纺和丝绸行业有一定的应用。 吖嗪类酸性染料具有较好的日晒牢度,大多为深色,如弱酸性蓝EG、 弱酸性蓝BL。
有特点,可根据染料性质和产品品种选用。
染整工艺与原理
酸性染料染色
六、酸性含媒染料的结构和性能
(一)1:1型酸性含媒染料的结构和性能
1:1型的酸性含媒染料或1:1型的金属络合染料,需要在强酸性条件下染色,在国产 染料分类中,称为酸性络合染料。国外典型的商品牌号,例如,德司达公司的 Palatine(派拉丁)、汽巴精化公司的Neolan(宜和仑)。
OH
O2 N
酸性媒介黑T
染整工艺与原理
酸性染料染色
三、芳甲烷类酸性媒介染料
酸性媒介宝蓝B
H3C
HO NaOOC C
CH3
O
COONa
Cl
Cl
染整工艺与原理
酸性染料染色
蒽醌类酸性媒介染料
酸性媒介灰BS
O
OH NH SO3Na
O
OH
+
O NH
NH SO3Na
SO3Na
O
NH
SO3Na
染整工艺与原理
酞菁类(Phthalocyanine Dyes)
偶氮结构的酸性染料品种最多,蒽醌和三芳甲烷染料次之,其他染料品种和生产量 很低。
染整工艺与原理
酸性染料染色
(一)偶氮染料
偶氮酸性染料色谱较齐,包括黄、橙、红、藏青以及棕色、黑色等各种颜 色,以黄、橙、红色为主,深色较少,蓝色品种主要是藏青色,紫色和绿 色品种的鲜艳度不高。偶氮酸性染料多数为单偶氮类染料,少数为双偶氮 类染料;偶氮基增加,染料色光趋向深暗,因而三偶氮染料的应用极少。 在偶氮结构的酸性染料中,有些属于强酸性染料,有的是弱酸性染料。一 般含有苯环或萘环的简单单偶氮染料为强酸性染料,如酸性嫩黄2G、酸 性橙Ⅱ、酸性红G等。其中,吡唑酮结构的偶氮染料是在嫩黄色酸性染料 中占有重要的地位。
染整工艺与原理
酸性染料染色
HO H25C12 N N NaO3S SO3Na NHCOCH3
弱酸性桃红BS(C.I.酸性红138,C.I.18073)
O N N Cl NaO3S
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