X
或 D NH CO C CH2
X
国产PW型、国外Lanasol染料
特点：
（1）水解速率低，染色牢度好。
（2）反应性强
活性基由C＝C双键和卤素 两个活性基组成
（3）主要用于羊毛、蚕丝的染色。
三、活性染料的母体类型
要求：
色泽鲜艳、牢度优良、扩散性好，亲和力低
染料母体分子不能太大
通常有：偶氮类，蒽醌类，金属可络合类和酞菁类
（2）温度的影响：
温度升高，反应性增加，直接性降低，固色率降低。
图5－3 温度与直接性和反应性的关系 1－直接性 2－反应性
温度升高
V反应 增加 ；但V水解 增加更快
平衡上染百分率
染料直接性下降
固色率
反应性高的，温度低些；反应性低的，温度高些
（3）染色时间
上染时间 ＋
延 长
利于匀染
固色时间
延 长
第四节 活性染料对纤维素纤维的染色
★ 染色方法
浸染 卷染 轧染 冷轧堆
★ 染色方法的选择
注意：以下选择不是绝 对的，只是质量要好些
根据织物的组织结构、紧密度及厚薄而定。
紧密、厚重织物
不宜用绳状浸染、而 用卷染、冷轧堆染色
高支高密的织物 稀薄及弹力织物
不能采用轧染，易产 生皱条、擦伤疵病。
采用浸染法
0.5～1.5 1：（10～12） 视染料类别而定，85~95
10～25，10～25，10～15 9～11
工艺要点：
（1）染料的溶解 X型染料 冷水调成薄浆
其它染料 40～50 ℃调浆
溶解宜用软水
加冷水或30～35℃ 温水至规定量。
K型用70～80 ℃ 热水
KN、M型用60～ 70 ℃热水
难溶染料，可用 90 ℃热水
1、一氯均三嗪与β—乙烯砜硫酸酯
结构通式：
D NH
NH
Cl SO2CH2CH2OSO3Na
国产M型、B型、EF型、 国外的Sumifix Supra和部分Procion Supra等
特点：
乙烯砜基 均三嗪基
耐酸稳定性好 耐碱稳定性好
固色率高 、竭染的重演性好 两种活性基扩大了染色的温度范围。
2、双一氯均三嗪型染料
子 云密度越低，固色反应越容易进行。
（二）染料与纤维共价键结合的证明
★ 中性条件上染，大部分染料可洗除。经碱处 理后，不能洗除。
★ 活性染料固色后的纤维不能剥色。即使用吡啶 也不行。
★ 染色的纤维难以 氧化
部分—OH与纤维反应而 封闭，减少了氧化概率
（三） 染料的水解反应
水解反应的过程
均三嗪型：
（2）中性电解质
促染作用
一般选用元明粉，其用量取决于染料亲和 力的高低、色泽的深浅、和染料溶解度的大小。
亲和力高 溶解度小
不加或少加
利于匀染
色泽浅
反之应多加以提高上染率
（3）碱剂：
碱剂在活性染料染色中又称为固色剂。
一般调节pH＝9～11较合适。
常用碱剂有纯碱、磷酸三钠、烧碱等，常用
的是纯碱。
适用反应性 较强的染料
缺点
日晒牢度、耐氯漂牢度较差，染物容易发生断键褪色现 象。染料易水解，利用率不高。
三、适用的纤维
纤维素纤维 蛋白质纤维 锦纶
发展了专用染料
第二节 活性染料的结构和分类
一、活性染料的化学结构通式
S—D—B—Re
D― 染料母体 B― 连接基 Re― 活性基 S― 水溶性基团
决定了染料的色泽、鲜艳度、直接性、 扩散性、日晒牢度等 决定了染料的反应性及染料-纤维结 合键的稳定性
★ 活性基团的影响：
活性基的氮杂环中氮原子越多，反应性越高。
★ 取代基 架桥基 离基
吸电子基，反应性增大。
★ 染料母体： 分子结构复杂的染料，反应性低。
外界条件影响：
染液pH值越高 固色温度越高
反应性越大
电解质浓度越大
（2）染料亲和力的影响
▪ 亲和力大的，上染率和固色率越高。
亲和力过高，扩散 性差，影响固色， 且水解染料不易洗
除，影响牢度
图5－1 KN型染料直接性与固色率的关系
活性染料的直接性一般较小，导致固色率较低。
提 高 方 法
采用低温、中性条件上染
（3）染料扩散性的影响
扩散性越好，透染性越好，固色率越高。
染料与纤维结合 的概率高
2、工艺条件对固色的影响：
（1）染液的pH值
pH值升高
利于纤维素离子化和溶胀 染料反应性增强 直接性下降
键合速率提高
pH升高时，纤维素负电性增强，对染料排 斥大，使吸附量下降。
pH值与直接性和反应性的关系如图5－2所示。
图5－2 pH值与直接性和反应性的关系 1－直接性 2－反应性
★ pH值大于11后， [CellO-]/[OH-]水解速率增加 比固色速率快，所以固色速率降低。
★ pH值过高会加速染料的水解，降低染料的固色率。 应在适当的碱性条件下进行固色反应。
F N
F
国产F型属此类，其反应性较高，耐酸、碱稳 定性较好，但价格较高。
（五）其它活性基类
★含膦酸基的活性染料
国产P型染料，其结构：
D
染料
纤维素纤维
OH P OH O
高温 双氰胺 pH＝6
适用于分散/活性染料 一浴法染涤棉织物
形成共价键结合
★а—卤代丙烯酰胺型
结构通式：
D NH CO CH CH2 X
二、 染料的固色
固色是在一定的碱性和温度条件下，染料的活性基 团与纤维发生反应形成共价健结合而固着在纤维上的过 程。 （一）活性染料的键合机理
亲和取代反应
亲和加成反应
1、亲核取代反应
发生在均三嗪型染料与纤维素纤维之间。
（1）反应历程表示如下：
第一步：纤维素负离子的亲核加成反应，生 成不稳定的中间产物；
2、亲核加成反应
发生在乙烯砜染料与纤维素纤维之间。
（1）反应历程
O
O
OH
δ
δ
D S CH2 CH2 OSO3Na
D S CH CH2
O
β
O
O
δ
δ
D S CH CH2 + Cell O + H2O
O
D SO2 CH2CH2O Cell + OH
（2）反应性比较 由反应机理得知：乙烯砜基β—碳原子上电
2、甲亚氨基 — NCH3— 反应性比—NH—作桥基的高。
3、甲酰胺基（—CONH—）
染料的反应性高。
第三节 染色过程及固色机理
活性染料的染色过程
上染 + 固色 + 皂洗后处理
范德华力和氢键 共价键合
洗去表面浮色
一、上染特性：
亲和力低、上染率低、匀染性好。
提 高 措 施
进行低温染色 电解质促染 小浴比染色
商品染料常加入NH4H2PO4、 （NH4）2HPO4 及尿素等缓冲剂。
染料反应性与温度和pH的关系
低温较弱碱性条件 一个Cl参加反应 高温较强碱性条件 两个Cl参加反应
同时染料水解产 物的比例上升
2、一氯均三嗪型活性染料
结构通式：
D NH
Cl N
N N
R
简称
D NH
Cl
R
国产K型 普施安H(Procion) 瑞士汽巴克隆(Cibacron)
影响染料的反应性能和染料-纤维共价结 合键的稳定性 决定了染料水溶性能
磺酸基（-SO3Na）或硫酸酯基（-OSO3Na）
二、活性染料的分类及其反应性
按活性基团分类
决定染料的反应性能
按化学结构分类
（一）均三嗪型
N D NH
N
架桥基
X1 N
X2
离去基
简称
D NH
X1
X2
离去基
1、二氯均三嗪型活性染料
反应性弱的染料，可使固 色更充分，提高固色率
耐碱性较差的染料， 降低固色率
（4）电解质
促染，提高固色率
（5）浴比
浴比越小，上染率越高，固色率越高
三、染色后处理
水解染料 未与纤维键合的染料
否则影响色牢 度和鲜艳度
需要洗除
洗涤剂或中性皂洗液
作业：
1、常用的国产染料有哪几种类型？各有什么 特点？
2、温度对活性染料的染色及固色有什么影响？ 为什么？
1、偶氮结构
亲和力低，易 洗除水解染料
单偶氮结构为主。 2、蒽醌结构
主要为蓝色。日晒牢度较好，烟褪牢度较差。
3、金属络合结构
亲和力高，扩散性较差
颜色较暗，耐酸差，易色变。
4、酞菁染料
翠蓝属此类。色泽鲜艳，扩散性较差，反应性比
同活性基染料要低。
四、活性染料的架桥基
1、亚氨基（—NH—） 碱性较强时发生电离，影响染料的反应性。
特点： 反应性、稳定性与K型相似，但固色率较高。 国产KE型、KD型、KP型，国外Procion Supra等。
结构复杂
适用于粘胶 纤维及蚕丝
（四）卤代嘧啶型
卤代嘧啶基型活性基又称二嗪型活性基
★三氯嘧啶型
Cl
D NH N
Cl N
Cl
反应性较低，共价键耐酸、碱稳定性较好。
★二氟一氯嘧啶型
Cl
D NH N
结构通式：
D NH
Cl N
N N
Cl
简称
D NH
Cl
Cl
国产 X 型 国外普施安（Procion ）MX等
特点：
普通型或冷固型染料
反应性较高
在较低的温度和碱性较弱的条件下 可与纤维素纤维反应
稳定性较差
易水解 导致固色率降低