第五章 活性染料

1、第十一章第十一章 活性染料活性染料該染料具有一個未被取代的氯原子，在一定條件下，能與纖維素反應(yīng)形成共價結(jié)合，可是當時未被認識。SO3NaOHNHSO3NaNaO3SNNNNNNHClRSBD S 水溶性基團D 染料母體B 連接基Re 活性基活性基活性基主要是二氯均三嗪 (Procion MX，國產(chǎn)X型)，與一氯均三嗪 (Procion H，國產(chǎn)K型)兩大類。NNNNHDClClNNNNHDNHRCl二氯均三嗪，二氯均三嗪，X型型 一氯均三嗪，一氯均三嗪，K型型反應(yīng)活潑性高，但容易水解，適合低溫染色?；顫娦越档停灰姿?，固色率有所提高，適合高溫染色與印花。 這類活性基的這類活性基的“染料纖維染

2、料纖維”鍵的穩(wěn)定性，主鍵的穩(wěn)定性，主要與均三嗪核上碳原子的電子云密度有關(guān)。要與均三嗪核上碳原子的電子云密度有關(guān)。 通常核碳原子的電子云密度越低，染料的反應(yīng)性越高，“染料纖維”鍵的耐堿水解穩(wěn)定性越差。因此，均三嗪核上各種取代基均會影響“染料纖維”鍵的耐酸或耐堿的穩(wěn)定性。二氯均三嗪活性染料與纖維結(jié)合的共價鍵的水解穩(wěn)定性較一氯均三嗪染料差，尤其是耐酸水解穩(wěn)定性。這是由于均三嗪核上的氯原子水解后所生成的酸對共價鍵具有自動催化水解作用。解決反應(yīng)性和穩(wěn)定性矛盾解決反應(yīng)性和穩(wěn)定性矛盾舉例舉例1 1： 在二氯均三嗪中用一個甲氧基來取代氯原子，由于甲氧基在二氯均三嗪中用一個甲氧基來取代氯原子，由于甲氧基是供電子

3、基，提高了核碳原子上的電子云，從而使其反應(yīng)性有是供電子基，提高了核碳原子上的電子云，從而使其反應(yīng)性有所降低。如所降低。如Cibacron ProntCibacron Pront染料：染料：NNNNHDOCH3Cl一氯甲氧基均三嗪 其反應(yīng)性介于一氯均三嗪與二氯均三嗪之間，具有較好其反應(yīng)性介于一氯均三嗪與二氯均三嗪之間，具有較好的印漿穩(wěn)定性，特別適用于短蒸印花工藝。的印漿穩(wěn)定性，特別適用于短蒸印花工藝。一氟均三嗪NNNNHDNHRFNNClHClDNH 二氯嘧啶 三氯嘧啶 NNClClClDNH二氟一氯嘧啶NNFClFDNH雙側(cè)型雙側(cè)型NNNRNHDClNHNNNRClDNHNNNClNHNNNR

4、Cl由于大多數(shù)呈非線狀結(jié)構(gòu)，染料分子由于大多數(shù)呈非線狀結(jié)構(gòu)，染料分子的共平面性較差，直接性低，主要適的共平面性較差，直接性低，主要適用于印花，如用于印花，如Procion SPProcion SP、國產(chǎn)的、國產(chǎn)的KPKP型。這種染料固色率很高，水解染料型。這種染料固色率很高，水解染料少，后處理比較簡單。少，后處理比較簡單。架橋型架橋型NNNNHNHBClNHNNNNHClDD雙側(cè)型及架橋型的染料由于呈線狀結(jié)構(gòu)，直接性較高，更適雙側(cè)型及架橋型的染料由于呈線狀結(jié)構(gòu)，直接性較高，更適用于吸盡染色法，用于吸盡染色法，Procion HEProcion HE型及國產(chǎn)型及國產(chǎn)KDKD、KEKE型多屬于此類

5、。型多屬于此類。NNNNHNHAClDSO2CH2CH2OSO3NaDPOHOOH 商品名為商品名為Procion TProcion T，國產(chǎn)稱，國產(chǎn)稱P P型。型。膦酸基型活性染膦酸基型活性染料的固色催化劑為氰胺或雙氰胺，染料可在弱酸性條料的固色催化劑為氰胺或雙氰胺，染料可在弱酸性條件下與纖維素纖維發(fā)生反應(yīng)，形成共價鍵結(jié)合。這類件下與纖維素纖維發(fā)生反應(yīng)，形成共價鍵結(jié)合。這類染料適用于分散染料染料適用于分散染料/ /活性染料一浴法對滌纖維素纖活性染料一浴法對滌纖維素纖維混紡織物的染色，固色率高達維混紡織物的染色，固色率高達9090左右。左右。 6.6.鹵代丙烯酰胺（鹵代丙烯酰胺（PWPW型）型

6、）( (CibaCiba公司蘭納素公司蘭納素) )通式：通式： 這類染料主要用于蛋白質(zhì)纖維的染色，屬于毛用這類染料主要用于蛋白質(zhì)纖維的染色，屬于毛用活性染料，具有反應(yīng)性強、固色率高、色澤鮮艷、活性染料，具有反應(yīng)性強、固色率高、色澤鮮艷、耐光和耐曬牢度好等特點。耐光和耐曬牢度好等特點。7.7.羧基吡啶羧基吡啶( (煙酸煙酸) )均三嗪型活性染料（均三嗪型活性染料（R R型）型）通式：通式： 這類染料對纖維素纖維染色時，直接性大，反應(yīng)這類染料對纖維素纖維染色時，直接性大，反應(yīng)性強，能在高溫和中性條件下與纖維素纖維反應(yīng)，性強，能在高溫和中性條件下與纖維素纖維反應(yīng)，可用于滌綸可用于滌綸/ /纖維素纖維

7、混紡織物的一浴一步法染纖維素纖維混紡織物的一浴一步法染色。色。 8 8、新型活性染料、新型活性染料（1 1）低鹽染色活性染料：）低鹽染色活性染料： 低鹽染色活性染料一般分子結(jié)構(gòu)較大，在染料分低鹽染色活性染料一般分子結(jié)構(gòu)較大，在染料分子中磺酸基含量相對較少，染料分子同平面性較子中磺酸基含量相對較少，染料分子同平面性較強，含有可形成氫鍵的基團，染料對纖維的親和強，含有可形成氫鍵的基團，染料對纖維的親和力較大。力較大。 采用低鹽染色活性染料對纖維素纖維染色時，鹽采用低鹽染色活性染料對纖維素纖維染色時，鹽的用量一般可降至普通活性染料染色的的用量一般可降至普通活性染料染色的 50506565。如。如Ci

8、bacron LS.Cibacron LS.（2 2）活性分散染料：）活性分散染料： 活性分散染料是含有活性基的難溶性染料，染活性分散染料是含有活性基的難溶性染料，染料分子中不含磺酸基、羧基等水溶性基團，染料料分子中不含磺酸基、羧基等水溶性基團，染料在水中以懸浮狀態(tài)存在。這類染料的活性基類型在水中以懸浮狀態(tài)存在。這類染料的活性基類型有一氯均三嗪、二氟均三嗪、乙烯砜等。有一氯均三嗪、二氟均三嗪、乙烯砜等。 活性分散染料可對纖維素纖維、錦綸、滌綸等活性分散染料可對纖維素纖維、錦綸、滌綸等纖維進行染色，特別適用于纖維素纖維與合成纖纖維進行染色，特別適用于纖維素纖維與合成纖維混紡織物的一浴法染色，可同

9、時對兩種纖維進維混紡織物的一浴法染色，可同時對兩種纖維進行染色。行染色。二氟均三嗪二氟均三嗪乙烯砜乙烯砜一氯均三嗪一氯均三嗪染料母體是活性染料的發(fā)色部分，它賦以活性染料不同的色澤、鮮艷度、牢度、直接性。大多數(shù)活性染料的母體結(jié)構(gòu)與酸性染料相似，少數(shù)和酸性媒染染料結(jié)構(gòu)相似，但也并不限于酸性染料。通常黃、橙、紅淺色色調(diào)的染料系用單偶氮及雙偶氮染料，紫、灰、黑、褐色等暗色系用金屬絡(luò)合染料，艷藍及綠色常用由溴氨酸合成的葸醌衍生物或酞菁染料。近年來，出現(xiàn)了一系列新型活性染料母體結(jié)構(gòu)，較重要的為吡啶酮、甲月朁和雙氧氮蒽等類型。具有摩爾消光系數(shù)高、色光純正、顏色鮮艷、染色性能和牢度優(yōu)異等特點。用雙氧氮蒽系活性

10、染料代替蒽醌系染料，具有相當好的市場前景。吡啶酮雙氧氮蒽(三苯并二惡嗪 ) 甲月朁(jin,錦綸的“錦”音）染料可以看作一類兩個偶氮基連在同一碳原予上的特殊的雙偶氮染料： 式中：B環(huán)可為芳香族或脂肪族取代基。 A，D為芳環(huán)一般在偶氮基鄰位帶有具有配位能力的基團，如-COOH、OH 由于空間位置合適，甲月朁化合物可以和多種過渡金屬離子配位，絡(luò)合后吸收波長紅移(深色效應(yīng))。常見的甲月朁染料為銅絡(luò)合物。母體與直接性的關(guān)系母體與直接性的關(guān)系 一般染料母體對纖維都有一定的直接性?；钚匀玖夏阁w的直接性與活性染料的反應(yīng)性、固色率、沾色性能等關(guān)系很大。l直接性不宜過低，否則會影響活性染料染色時的上染率和固色率

11、，尤其是浸染時需要用直接性較高的活性染料；l直接性也不宜過高，導(dǎo)致初染率過高，不易染勻，易染花；另，部分活性染料在反應(yīng)時會水解形成水解染料，水解染料必須易于洗除，若水解染料直接性過高，不利于水解染料從纖維上洗凈，從而形成沾色并降低色牢度。母體與鮮艷度、色牢度的關(guān)系母體與鮮艷度、色牢度的關(guān)系l銅酞菁結(jié)構(gòu)的活性染料，以顏色鮮艷和日曬牢度優(yōu)異著稱。近年來在這方面又有進一步的提高，例如采用帶熒光的染料母體。l銅絡(luò)合的偶氮染料色光較艷，多為紅、紫、藍色，且耐曬牢度高。l幾乎所有帶紅光的艷藍都是以蒽醌衍生物為母體，色光鮮艷，易洗滌性好，日曬牢度佳。l深藍品種采用金屬絡(luò)合的甲月朁型發(fā)色體，進一步提高了氣候牢

12、度和鮮艷度。l活性嫩黃耐氯牢度曾是一個棘手問題，后來采用含吡啶酮的衍生物為母體可改進染料的耐氯牢度。 活性染料一般都比較鮮艷，并具有很好的色牢度，這與染料的母體結(jié)構(gòu)有關(guān)。橋基是活性染料中染料母體和活性基團之間的連接基團。不同的橋基對活性染料的活性、穩(wěn)定性都有一定的影響。最常見的橋基是亞氨基（NH），另外還有酰氨基（CONH），磺酰氨基（SO2NH），烷酰氨基（NHCOCH2CH2），O,S等。由于O，S作橋基易水解，染料穩(wěn)定性較差，所以一般不被采用。含氮雜環(huán)活性染料 在含氮雜環(huán)活性基中，三聚氯嗪衍生物染料是最早發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的一類活性染料，色譜較齊全，品種也較多，主要是一氯和二氯均三嗪染料。 合成

13、主要有二種工藝：一種是先合成母體染料，然后將活性基直接引入到母體染料中；另一種是先合成帶有活性基的中料，然后再合成染料。偶氮型染料，二種合成途徑均有采用，活性基可以在重氮組分也可以在偶合組分。 由于三聚氯氰非?；顫?，偶氮型金屬絡(luò)合活性染料一般在母體染料金屬絡(luò)合后再引入活性基。 在偶氮型活性染料分子中采用氨基萘酚作偶合組分時，為了避免在氨基鄰位發(fā)生偶合以致產(chǎn)生副染料，影響色光，一般先在氨基上引入活性基，然后合成染料。如活性艷紅 K-2BP 活性基鏈接在重氮組分上的活性染料，重氮組分通常是芳二胺衍生物。其中一個氨基與三聚氯氰進行?；磻?yīng)引入活性基，另一個氨基進行重氮化，然后再與偶合組分偶合得到活性

14、染料。對蒽醌型活性染料大都直接將三聚氯氰引入到母體染料中 對嘧啶型活性染料可采用帶有氨基的中料在pH = 44.6與2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶縮合，然后合成染料；也可用2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶直接引入帶有氨基的母體染料。乙烯砜型活性染料 由于含-羥乙基砜硫酸酯染料的溶解度比相應(yīng)的乙烯砜染料的溶解度好，乙烯砜型活性染料均是以-羥乙基砜硫酸酯為活性基的。主要采用對-或間-羥乙基砜硫酸酯苯胺來合成的。ClSO3Na2SO3ClCH2CH2OHNO2NO2SO2ClNO2SO2HNO2SO2CH2CH2OHFe CH3COOHNH2SO2CH2CH2OHH2SO4NH2SO2CH2CH2OSO3H蒽醌型活性染料采用-羥乙基砜苯胺先與溴氨酸縮合，然后在濃硫酸中進行酯化的過程。-羥乙基砜硫酸酯苯胺活性基中料