B第四章2B直接染料ppt课件

1、直接染料张晓莉第四章第四章 直接染料直接染料p概述p直接染料的开展 p直接染料的构造分类p直接染料的染色机理p直接染料的运用性能直接冻黄G(CI24895) 一、概述p由于染料能对棉纤维无需媒染剂而直接上染，所以称为直接染料。p直接性 : 染料能舍染液而上染纤维的性能;p染料分子与纤维间的引力:范德华力和氢键1.直接性的表示方法p直接性的大小普通可用染色平衡时上染百分率来衡量；p常用直接性来笼统地阐明染料对纤维的上染才干；p上染百分率高，称之为直接性高，p上染百分率低，称之为直接性低；p没有确切的定量概念；2.直接性有几方面的含义： p(1)染料的溶解无需借助于酸、碱、氧化剂、复原剂等的作用，

2、可直接溶解于水中。 p(2)对于纤维素纤维的上染，只需无机盐常用食盐与元明粉和温度的作用即可直接结合。p(3)在纤维上的得色无需媒染剂及其他氧化、复原作用而直接得色。 3.直接染料的优点p是染色简便，不需媒染剂p价钱廉价，p色谱齐全，p曾被广泛用于棉织物的染色。4.直接染料的缺陷p直接染料的染色牢度，尤其是湿处置牢度直接染料的染色牢度，尤其是湿处置牢度较低，可以经过固色后处置来提高染色牢较低，可以经过固色后处置来提高染色牢度。度。5.直接染料构造特点p直线型，同平面性，长的共轭体系；直线型，同平面性，长的共轭体系；p含有磺酸基含有磺酸基-SO3H或羧酸基或羧酸基-COOH等等水溶性基团；水溶性

3、基团；p含有羟基、氨基等极性基团；含有羟基、氨基等极性基团； p这类染料构造以双偶氮及多偶氮染料为主，并以这类染料构造以双偶氮及多偶氮染料为主，并以联苯胺及其衍生物占多数。联苯胺及其衍生物占多数。 二、直接染料的开展18841884年年BottigeBottige获得第一只直接染料获得第一只直接染料刚果红刚果红(Congo Red)(Congo Red)。 早期的直接染料在化学构造上多为联苯胺类偶氮染料，尤以双偶氮类的早期的直接染料在化学构造上多为联苯胺类偶氮染料，尤以双偶氮类的构造为主。构造为主。 直接染料的最大缺陷就是染色牢度较差。为处理这个问题，百年来人们直接染料的最大缺陷就是染色牢度较

4、差。为处理这个问题，百年来人们进展了不懈的努力。早期是在染色后处置方面进展改良，较为成熟并进展了不懈的努力。早期是在染色后处置方面进展改良，较为成熟并广泛运用的方法是铜盐后处置及重氮化后处置。广泛运用的方法是铜盐后处置及重氮化后处置。从从3030年代到年代到7070年代，开发了阳离子型的固色剂，如固色剂年代，开发了阳离子型的固色剂，如固色剂Y Y和固色剂和固色剂M M。7070至至8080年代，染料研讨者进展了新型直接染料的研讨开发。这些新型染年代，染料研讨者进展了新型直接染料的研讨开发。这些新型染料有不同于以往直接染料的特点：料有不同于以往直接染料的特点：130130以上的高温条件下要稳定，

5、以上的高温条件下要稳定，不降解，可以耐受酸性染色条件；在高温酸性条件下，依然有较高的不降解，可以耐受酸性染色条件；在高温酸性条件下，依然有较高的直接性和上染率；有明显高于以往直接染料的染色牢度尤其是湿牢度。直接性和上染率；有明显高于以往直接染料的染色牢度尤其是湿牢度。 三、直接染料的构造分类 p直接染料；p直接耐晒染料；p直接铜盐染料；p直接重氮染料。一、直接染料p这里所称的普通直接染料，是指具有磺酸基-SO3H或羧酸基-COOH等水溶性基团，对纤维素纤维具有较大亲和力，在中性介质中能直接染色，也能染丝、毛、维纶等，染法简便的直接染料。 1.联苯胺偶氮染料p联苯胺染料的颜色随巧合组分不同而变化

6、。普通以邻羟基苯甲酸为巧合组分的染料是黄色，以1-萘胺-4-磺酸及其衍生物为巧合组分的是红色，以氨基萘酚磺酸为巧合组分的是紫或蓝色。直接黄GR（C. I. 22010）NaO3SNHNNNNCOOHOHNNNNNNNNNH2SO3NaNH2SO3Na直接蓝2B （C. I. 22610）OHNH2SO3NaNaO3SSO3NaNaO3SNH2OH直接大红4B （C. I. 22120）p联苯胺现已一定能诱发环境性膀胱癌，所以自1971年以来，世界各国曾经先后停顿消费。因此，联苯胺染料的代用是染料工业中目前急待处理的艰苦问题之一。二苯乙烯直接染料的通式为：二苯乙烯直接染料的通式为：二苯乙烯为一平

7、面型分子，染料具有线性，平面型分子特点。二苯乙烯为一平面型分子，染料具有线性，平面型分子特点。染料以黄、橙色为主。如直接冻黄染料以黄、橙色为主。如直接冻黄G G C. I. 24895C. I. 24895，该染，该染料具有良好的染色性能，但湿处置牢度稍差。料具有良好的染色性能，但湿处置牢度稍差。ArNNSO3NaSO3NaNNAr CHCH2. 二苯乙烯偶氮直接染料直接冻黄G(CI24895) 二、直接耐晒染料p直接耐晒染料的日晒牢度(大于4级)较普通直接染料高 1.二芳基脲偶氮染料p二芳基脲( )分子中的C-N具有部分双键的特性，整个染料分子也倾向于坚持平面性。但取代脲基团又为一隔离基团，

8、将整个分子分隔成为两个独立的发色团共轭体系。染料的耐光性能优良，普通具有较好的日晒牢度。其色泽以黄、橙、红、蓝等色为主。例如： 具有铜络合构造的二芳基脲类偶氮染料，铜与偶氮基以配价键结合。其日晒牢度可高达7级，能与复原染料相媲美，但色泽较暗，在沸浴中易于发生水解。 2.三聚氰胺偶氮染料它们是由三聚氯氰与具有氨基的染料或芳香胺缩合而成。普通在染料合成中，绿色较难合成，而这类染料可经过隔离基衔接黄和蓝两种染料而合成绿色染料，且运用简便。 3.二噁嗪染料 二噁嗪直接染料有比较艳丽的蓝色。染料具有很好的耐光牢二噁嗪直接染料有比较艳丽的蓝色。染料具有很好的耐光牢度，以及不为保险粉低亚硫酸钠和雕白粉次硫酸

9、氢钠度，以及不为保险粉低亚硫酸钠和雕白粉次硫酸氢钠所破坏，但水洗牢度较差。构造举例如下：所破坏，但水洗牢度较差。构造举例如下： 4.酞菁系直接染料 p酞菁系直接染料主要是铜酞菁的衍生物，颜色艳丽纯粹，耐晒牢度优良。由于染料构造属非线性共平面构型，对纤维的直接性低，上染速率和上染率也较低。直接耐晒翠蓝GL(C.I. 74180)： 三、直接铜盐染料p直接铜盐染料是指一类必需进展铜盐后处置，才干得到真实色光和最正确色牢度的直接染料。p这类染料的构造特征是在偶氮基两侧的邻位有配位基，或在染料分子的末端有水杨酸构造，配位构造如下：需求指出的是有些直接耐晒染料与上述染料构造类似，所不同需求指出的是有些直

10、接耐晒染料与上述染料构造类似，所不同的是铜络合反响已在染料合成中完成，染色时就不需再作铜盐后的是铜络合反响已在染料合成中完成，染色时就不需再作铜盐后处置。处置。NaO3SNNNaO3SOOCuNNSo3NaOSo3NaOCuNHCOHN直接耐晒紫 2RLL （C. I. 29225）四、直接重氮染料p 直接重氮染料的分子构造中具有可重氮化的氨基(-NH2)。p运用时按通常的方法染色后，再经重氮化处置，使染料在纤维上进展重氮化，最后再用巧合剂进展巧合，构成较深的色泽，并能提高其湿处置牢度。p p直接重氮染料分子构造中可以重氮化的氨基，主要是在偶氮基对位上。 p含有亲水性基团(一SO3Na或一CO

11、ONa)，它的溶解度大小主要决议于染料分子中亲水性基团的多少。 p大部分染料能与钙盐或镁盐结合成不溶性的沉淀，因此染色时必需采用软水。p中性盐类可作为促染剂， p由于直接染料构造中绝大多数含有偶氮基，当遇到复原剂时，偶氮基会分解成氨基，染料被破坏，这时即使用氧化剂氧化，也不会恢复原来的颜色。 染色机理直接染料在纤维素纤维(如棉、麻、粘胶纤维等)和蛋白质纤维(如蚕丝、羊毛等)上均有运用。但是在这两类化学性质截然不同的纤维上进展染色的机理是不同的。四、直接染料的染色及其运用性能 纤维的染色过程可以这样描画：纤维首先浸入染液，吸收染液中纤维的染色过程可以这样描画：纤维首先浸入染液，吸收染液中的水分而

12、发生溶胀，这种溶胀是沿着纤维的外表，由表及里逐渐发的水分而发生溶胀，这种溶胀是沿着纤维的外表，由表及里逐渐发生的，而且只发生在纤维的无定形区。染料分子随着水分子的运动生的，而且只发生在纤维的无定形区。染料分子随着水分子的运动与纤维发生吸附作用，并由外向内分散至纤维的全部无定形区。随与纤维发生吸附作用，并由外向内分散至纤维的全部无定形区。随着时间的推移，吸附作用加深，出现了聚集和解吸作用，这些作用着时间的推移，吸附作用加深，出现了聚集和解吸作用，这些作用既发生在染料与纤维之间，也发生在染料分子之间。发生在染料分既发生在染料与纤维之间，也发生在染料分子之间。发生在染料分子之间的吸附和解吸也可称为聚

13、集与解聚。吸附和解吸两作用最终子之间的吸附和解吸也可称为聚集与解聚。吸附和解吸两作用最终到达动态平衡，这一过程即终了。其表象是纤维由到达动态平衡，这一过程即终了。其表象是纤维由“环染到环染到“透染透染的过程。的过程。对于直接染料，它的分子是直线型的大分子。纤维素分子也是线性大分子。在纤维内部，染料与纤维主要以分子间力进展结合。因染料分子上磺酸基具有剧烈的水溶性，故时常发生解吸，使染料回到溶液中，尤其是在服用过程中洗涤时，水中无染料，由于动态平衡作用，使织物上的染料回到水中，并重新吸附在织物上，导致发生沾污、串色。这也是直接染料水洗色牢度差的缘由。人们因此选择阳离子外表活性剂作为固色剂，是利用其

14、阳离子基团与直接染料分子中的磺酸基(阴离子性的水溶性基团)发生离子键合反响，封锁其水溶性，使其无法解吸而到达固色目的。呲啶盐：用于直接染料的许多简单的阳离子后处置已有相当长的时间。它们普通是以呲啶盐为根底，每一个固色剂分子含有一个阳离子。阳离子经过电性作用有效地键合在直接染料分子的阴离子部分(即磺酸基)，在纤维内生成暂时性的不溶性色淀。这样后处置构成比较弱的键，对水和汗渍牢度有一定程度改善。由于阳离子容易被取代，特别是在pH为碱性时，对改善水洗牢度效果是缺乏的。Indosol E-50 它和简单的吡啶季胺盐固色剂不同的有两个主要特点。首先，这个分子的阳离子特性是多官能的，因此一个固色剂分子不仅

15、能和同一染料分子，而且还可和几个染料分子的大量磺酸基反响。结果在纤维内构成很大的色淀。其次，附加键是染料中的基团，这实践上是在铜络合染料中的金属；和固色剂内的适当配位基间的配位键。 Indosol E Indosol EF F的静电和金属配位键。但是，除了这两种键的静电和金属配位键。但是，除了这两种键之外，还可和纤维素生成其它的键，结果象之外，还可和纤维素生成其它的键，结果象E E5050一样，生成一样，生成一样的色淀，而且这种络合物经过类似活性染料染色构成的共一样的色淀，而且这种络合物经过类似活性染料染色构成的共价键进一步固定在纤维中。价键进一步固定在纤维中。 Indosol CR 大多数机

16、织的纤维素和纤维素混纺织物需求有一定程度的折皱回复性，以获得称心的免烫性能。Indosol CR是由阳离子固色剂和通常的DMDHEU反响而制得。因此，当这种固色剂浸轧到染色织物上后，最初是构成色淀，但在焙烘时，树脂分子相互间以及和纤维素纤维发生反响。 直接染料的运用性能直接染料的运用性能直接染料的主要性能溶解度：直接染料的分子内都含有亲水性基团SO3Na或COONa，所以能溶解于水，至于它的溶解度大小，主要决议于染料分子中亲水性基团的多少。普通来讲，含有水溶性基团越多的直接染料溶解度越大。另外，染料的溶解度也和温度有关，通常温度提高，染料的溶解度便随着增大。耐硬水性：大部分染料能与钙盐或镁盐结

17、合成不溶性的沉淀，因此染色时必需采用软水。假设采用硬水，首先就必需用纯碱或六偏磷酸钠等进展软化后再用。要留意的是，虽然纯碱的参与能增大染料的溶解度，但过多了就会使染着缓慢，所以纯碱既可软化硬水，又可作为助剂，用量过多时就成为缓染剂。盐的作用：无机的中性盐类，如食盐、元明粉等，在水溶液中会发生电离。无机的阳离子，体质较小，因此在水溶液中活泼性较大，容易吸附在纤维分子的周围，从而降低纤维分子外表的阴电荷，相对地添加了染料阴离子与纤维素分子间的吸附量，到达促染的效果。因此中性盐类可作为促染剂，但当盐类添加过多时，又会因染料胶体形状遭到破坏，结果析出沉淀。 酸：直接染料在酸性溶液中，会分解成色素酸，这

18、时普通就不用于染棉，而用于染毛纤维。复原剂：由于直接染料构造中，绝大多数含有偶氮基，当遇到复原剂时，偶氮基会分解成氨基，染料被破坏，这时即使用氧化剂氧化，也不会恢复原来颜色。阳离子：直接染料是阴荷性染料，它能与阳荷性的外表活性剂或树脂相结合，而生成不溶性的化合物。因此，为了提高直接染料的耐洗、耐晒牢度，往往利用这个原理，采用阳荷性固色固色剂来进展固色。直接染料的运用性能分类A类：这类染料的分子构造比较简单，在染液中聚集倾向较小，对纤维的亲和力低，在纤维内的分散速率较高，移染性好，容易染得均匀的色泽，食盐的促染作用不很显著，在常规的染色时间内，它们的平衡上染百分率往往随着染色温度的升高而降低。因

19、此染色温度不易太高，普通在70-80染色即可。这类染料的湿处置牢度较低，普通仅适宜于染淡色。A类染料习惯上也成为匀染性染料，如直接冻黄GC.I.Direct Yellow 12便属此类：CHNNCHSO3NaSO3NaNNOC2H5H5C2OB B类：这类染料的分子构造比较复杂，对纤维的亲和力高，分子中类：这类染料的分子构造比较复杂，对纤维的亲和力高，分子中有较多水溶性基团，染料在纤维内的分散速率低，移染性能较差，假有较多水溶性基团，染料在纤维内的分散速率低，移染性能较差，假设上染不匀，难以经过移染加以纠正。而食盐等中性电解质对这类染设上染不匀，难以经过移染加以纠正。而食盐等中性电解质对这类染料的促染效果显著，故必需留意控制促染剂的用量和参与时间以获得料的促染效果显著，故必需留意控制促染剂的用量和参与时间以获得匀染和提高上染百分率。如运用不当，那么因初染率太高，容易呵斥匀染和提高上染百分率。如运用不当，那么因初染率太高，容易呵斥染花。