第6章 酸性媒介染料和酸性含媒染料

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第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料

主要內(nèi)容6.1引言6.2酸性媒介染料的結(jié)構(gòu)和性能6.3酸性媒介染料與鉻離子的絡(luò)合反應(yīng)6.4酸性含媒染料的結(jié)構(gòu)和性能6.5金屬絡(luò)合染料的穩(wěn)定性和應(yīng)用性能

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料6.1引言酸性媒介染料是一類(lèi)能與金屬媒染劑形成螯合結(jié)構(gòu)的酸性染料，由于染色過(guò)程除包括正常的酸性染色外，還包括金屬鹽媒染一步，故在染料分類(lèi)和染料索引中單獨(dú)列出，稱(chēng)為媒介或媒染染料。酸性媒介染料可溶于水，能在酸性條件下上染蛋白質(zhì)和聚酰胺纖維，上染纖維的染料與金屬媒染劑作用形成螯合物后，便具有很高的耐濕處理牢度和耐光牢度。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料酸性含媒染料或金屬絡(luò)合染料是分子中已含有金屬螯合結(jié)構(gòu)的酸性染料，即合成時(shí)已將金屬離子引入到染料中。在染料索引中，酸性含媒染料屬于酸性染料之列。這類(lèi)染料在染色時(shí)不再需要媒染處理。它們的色澤嬌艷度介于酸性媒介染料和酸性染料之間。酸性媒介染料染色存在嚴(yán)重的重金屬離子廢水排放問(wèn)題，金屬絡(luò)合染料在某些使用條件下的穩(wěn)定性問(wèn)題、染料中游離的金屬離子等均嚴(yán)重影響著紡織品是否符合環(huán)保法規(guī)的指標(biāo)。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料6.2酸性媒介染料的結(jié)構(gòu)和性能酸性媒介染料一般具有強(qiáng)酸性染料的基本結(jié)構(gòu)，其特征是染料分子中還含有兩個(gè)能提供給電子對(duì)、可以與過(guò)渡金屬元素絡(luò)合形成螯合結(jié)構(gòu)的配位基，而且這些配位基還必需處于分子的適當(dāng)位置上。依照化學(xué)結(jié)構(gòu)分，絕大多數(shù)酸性媒介染料屬于偶氮類(lèi)，其中主要是單偶氮染料，還有少量三芳甲烷、蒽醌、硫氮蒽結(jié)構(gòu)的染料。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料一、偶氮類(lèi)酸性媒介染料1、水楊酸衍生物類(lèi)染料具有水楊酸結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)黃色、橙色以及少數(shù)棕色的酸性媒介染料屬于此類(lèi)。媒染前后的色光變化不大，耐光牢度不及偶氮基參與絡(luò)合的染料。COONaNaO3SNNOH

COONaO2NNNOH

酸性媒介深黃GG(C.I.媒介黃10)

酸性媒介橙M(C.I.媒介橙1)

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料2、鄰羥基偶氮類(lèi)偶氮基兩側(cè)鄰位都具有配位基團(tuán)，并且其中之一為羥基，另一基團(tuán)可以是羥基、氨基、羧基等，以鄰，鄰ˊ–二羥基單偶氮染料為最多。鄰羥基偶氮類(lèi)的酸性媒介染料應(yīng)用最廣，色譜較全，具有較高的耐光和濕處理牢度。OHNaO3SNNOH

OH

H2NNNNH2SO3Na

O2NO2N

酸性媒介黑T(C.I.媒介黑11)

酸性媒介棕RH(C.I.媒介棕33)

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料3、迫位二羥基萘衍生物類(lèi)(變色酸類(lèi))染料具

有良好的勻染性，經(jīng)媒染后色光變化極大。例如，酸性媒介深藍(lán)B,鉻處理前為品紅色，鉻處理后則變成藍(lán)。OHNNClNaO3SSO3NaHOOH

酸性媒介藍(lán)B(C.I.媒介藍(lán)13)

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料4、需經(jīng)氧化處理的偶氮染料有些酸性媒介染料本身結(jié)構(gòu)并不具備與金屬離子絡(luò)合的條件，需先經(jīng)氧化生成羥基或醌型結(jié)構(gòu)，才能具備與金屬離子絡(luò)合的能力。重鉻酸鹽兼具氧化、媒染絡(luò)合的雙重作用。OHNaO3SNN[O]NaO3SOHNNOH

SO3Na

SO3Na

酸性媒介藏青AGLO

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料二、三芳甲烷類(lèi)酸性媒介染料染料分子中含有水楊酸結(jié)構(gòu)，能和鉻離子發(fā)生絡(luò)合。主要是一些藍(lán)色、紫色染料，特別重要的是顏色嬌艷的藍(lán)色染料。這類(lèi)染料勻染性好，色澤嬌艷，日曬牢度中等，濕處理牢度較好。CH3HOCH3O

CH3HO

CH3O

NaOOCCl

CCl

COONa

NaOOC

CSO3Na

COONa

酸性媒介寶藍(lán)B(C.I.媒介藍(lán)1)

酸性媒介藍(lán)R(C.I.媒介藍(lán)3)

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料三、蒽醌類(lèi)酸性媒介染料染料的結(jié)構(gòu)與蒽醌類(lèi)酸性染料極為相像，都是在α位上具有羥基、氨基、取代氨基等基團(tuán)，這些基團(tuán)可以與迫位的羰基生成螯合環(huán)，能與金屬離子生成螯合物。OOHNHSO3NaOOH

+ONH

NHSO3Na

SO3Na

O

NH

SO3Na

酸性媒介灰BS(C.I.媒介黑13)

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料6.3酸性媒介染料與鉻離子的絡(luò)合反應(yīng)一、染料配位基與金屬離子染料金屬離子絡(luò)合物實(shí)際上就是金屬離子與染料發(fā)色體螯合形成的金屬有機(jī)螯合物。媒介染料是具有螯合能力的染料配位體，在染料母體結(jié)構(gòu)上適合位置處的–OH、–NH2、–OCH3、–COOH等配位基可提供多個(gè)孤對(duì)電子，中心金屬離子具有空的價(jià)電子軌道，它們之間可形成配位鍵結(jié)合。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料二、染料與金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)羊毛采用酸性媒介染料染色，其染色過(guò)程包括二個(gè)方面：染料在酸性染浴中吸附于纖維上，擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部；在媒染處理時(shí)，染料與金屬離子反應(yīng)生成絡(luò)合物。對(duì)于水楊酸結(jié)構(gòu)的酸性媒介染料，每個(gè)水楊酸結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)配位基，三價(jià)鉻離子的配位數(shù)是6,理論上三價(jià)鉻離子可與染料形成1︰1、1︰2、1︰3(中心金屬離子與染料分子數(shù)之比)三種類(lèi)型的絡(luò)合物，實(shí)際上主要形成1︰2型的絡(luò)合物。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料在羊毛上反應(yīng)時(shí)，羊毛上具有孤對(duì)電子的基團(tuán)可作為配位基參與絡(luò)合反應(yīng)。假使鉻離子的配位數(shù)尚未達(dá)到飽和，它還能與纖維或溶液中的水分子完成配位。BNNOCrCOOBBB

BNNOCrCOOCOOBONN

1:1型

1:2型

第六章酸性媒介染料和酸性

含媒染料–二羥基偶氮結(jié)構(gòu)的染料與三價(jià)鉻離子的絡(luò)合反應(yīng)，鄰,鄰′隨著溶液pH值的不同，理論上可形成1︰1和1︰2型兩種絡(luò)合物。在pH低于4的溶液中，主要生成1︰1型的絡(luò)合物，在弱酸性或中性染液中，主要生成1︰2型的絡(luò)合+BB物。BOHCrB6+3+

HONN

O

CrNN

O

+2H+3B_

+

B

B

B

+O

NNOCrONN

O

CrNN

O

OH

HONN

O

+

+2H+3B

+

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料媒染處理一般在酸性條件下進(jìn)行，一般認(rèn)為染料與三價(jià)鉻離子主要生成1︰1型的絡(luò)合物，此時(shí)鉻離子與染料和羊毛之間存在配位鍵結(jié)合，另外染料與羊毛之間還有離子鍵、范德華力和氫鍵等的結(jié)合。若染料與三價(jià)鉻離子形成1︰2型的絡(luò)合物，此時(shí)羊毛不參與絡(luò)合，但與染料之間仍存在離子鍵、范德華力和氫鍵等的結(jié)合，在纖維內(nèi)形成1︰2型的絡(luò)合物后，染料體積顯著增加，溶解度顯著降低，較難從纖維中擴(kuò)散出來(lái)，所以濕處理牢度也很好。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料6.4酸性含媒染料的結(jié)構(gòu)和性能酸性媒介染料是在染料生產(chǎn)過(guò)程中直接將絡(luò)合金屬離子預(yù)先引入染料分子中而形成的。酸性含媒染料染色，工藝大為簡(jiǎn)化，沒(méi)有仿色的困難，染色產(chǎn)品的耐光牢度較好，耐洗牢度稍遜于酸性媒介染料，色澤嬌艷度雖比酸性染料差，但比酸性媒介染料好，染色時(shí)的排污狀況也有改善。依照中心金屬離子與絡(luò)合的染料分子數(shù)目之比，酸性含媒染料可分為1:1型和1:2型金屬絡(luò)合染料兩大類(lèi)。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料一、1︰1型酸性含媒染料的結(jié)構(gòu)和性能1︰1型的酸性含媒染料或1︰1型的金屬絡(luò)合染料，需要在強(qiáng)酸性條件下染色，在國(guó)產(chǎn)染料分類(lèi)中，稱(chēng)為酸性絡(luò)合染料。1︰1型的酸性含媒染料的母體大多是由鄰氨基酚衍生物與含羥基或氨基的偶合組分偶合得到的單偶氮染料，且多為鄰,鄰–二羥基偶氮染料?！銱2OH2OH2OSO3NaNaO3SOCrNNClCH3ONN

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酸性絡(luò)合紅GRE(C.I.酸性紅183)

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料1︰1型的酸性含媒染料隨著染料分子所帶電荷和親水性的大小而不同，磺酸基的位置也有影響?；撬峄蕉啵玖嫌H水性增加，就更具有酸性染料的特點(diǎn)。1︰1型的酸性含媒染料多用于羊毛在較強(qiáng)的酸性條件下染色，具有優(yōu)良的勻染性、較好的耐光牢度和濕牢度。

第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料二