第十一章分散染料

1、退出退出 分散染料是一类结构简单，水溶性低，在染浴中分散染料是一类结构简单，水溶性低，在染浴中主要以微小颗粒成分散状态存在的非离子染料。主要以微小颗粒成分散状态存在的非离子染料。 一、分散染料特点一、分散染料特点1.1. 结构简单，分子量小。结构简单，分子量小。2.2. 分子中不含离子型水溶性基团，而含有一定量的分子中不含离子型水溶性基团，而含有一定量的极性基团。极性基团。 3.3. 分散染料能钻入涤纶的无定形区，以范德华力、分散染料能钻入涤纶的无定形区，以范德华力、氢键和偶极引力与涤纶纤维结合。氢键和偶极引力与涤纶纤维结合。4.4. 染色时采用较高的染色温度。染色时采用较高的染色温度。 退出

2、CCOCH2CH2OHOOOCH2CH2HOnCCOCH2CH2OOCCOOOOCH2CH2OOOONHNHOHHHH退出二、化学结构分类二、化学结构分类1 1偶氮型偶氮型60%60% 单偶氮占单偶氮占50%50%，主要有黄、红至蓝各种色泽。，主要有黄、红至蓝各种色泽。 2 2蒽醌型蒽醌型25%25% 主要为红、紫、蓝。主要为红、紫、蓝。 3 3其它类其它类101015%15% 硝基型、甲川型及杂环类，大多为黄、橙和硝基型、甲川型及杂环类，大多为黄、橙和红色品种，其中杂环类近年来发展较快。红色品种，其中杂环类近年来发展较快。退出三、应用分类三、应用分类我国沿用了瑞士我国沿用了瑞士SandozS

3、andoz公司（牌号公司（牌号ForonForon）的分类方）的分类方法，分为三类：法，分为三类： E E型：分子量小，匀染性好，升华牢度差。型：分子量小，匀染性好，升华牢度差。( (低温型低温型) ) S S型：分子量大，匀染性差，升华牢度好。（高温型型：分子量大，匀染性差，升华牢度好。（高温型) ) SESE型：分子量较大，性能介于两者之间。型：分子量较大，性能介于两者之间。( (中温型）中温型）近年来发展的品种还有：近年来发展的品种还有： PCPC型：适用于型：适用于T/CT/C印花，有良好的白底不沾色性能。印花，有良好的白底不沾色性能。 RDRD型：专用与涤纶快速染色工艺。型：专用与涤

4、纶快速染色工艺。 N N型：分散剂系非离子型，适用于型：分散剂系非离子型，适用于T/CT/C混纺织物的同浴混纺织物的同浴染色工艺。染色工艺。 退出退出退出一、分散染料的结构分类一、分散染料的结构分类（一）偶氮类（一）偶氮类 1. 1. 单偶氮型：单偶氮型：NNR2R1R3R5R4NC2H4R6C2H4R7 重氮组分重氮组分 偶合组分偶合组分 R11：吸电子基，一般为：吸电子基，一般为-NO2；R2、R3：H或吸电子基，如或吸电子基，如-NO2、-CN、-X、-SO2NH2等；等；R4：H或或-OCH3、-OC2H5等（供电子基）；等（供电子基）；R5：H或或-NHCOCH3、-NHCOC2H5

5、等（供电子基）；等（供电子基）；R6、R7：H或或-CH3、-OH、-OCOCH3（乙酰氧基）、（乙酰氧基）、-CN等。等。退出NNClO2NClNC2H4CNC2H4OCOCH3NNClO2NNC2H4OCOCH3C2H4OCOCH3NHCOCH3NNCNO2NCNNHCOCH3NC2H5C2H5分散黄分散黄S-2RFL分散红玉分散红玉S-2GFL分散蓝分散蓝S-BBLS退出2. 2. 双偶氮型双偶氮型NNNNRRArnm退出NNNNOHNNNNOHCH3退出OOOHNHR 及其衍生物（1）。OOOHNHCH3OONHRNHR 及其衍生物。（2）OONHSO2NH2CH3OCH3退出OOOH

6、NH2NH2OH及其衍生物。（3）OOBrNH2OHNH2OHOOBrNH2OHNH2OH分散蓝分散蓝 2BLN，由上面两种组分组成，由上面两种组分组成 （4 4）带杂环蒽醌型分散染料）带杂环蒽醌型分散染料OONH2NH2COCONCH3分散翠蓝分散翠蓝HBFHBF退出NH5C2OCH3CHCCCNOOC2H5COCOCCONNClNCH3O(CH2)3NO2NHSO2NHCH3NCH3CCH2NOONHONHOBrBrHH退出退出退出退出 在染料溶解时，颗粒较小的染料优先溶解，而大颗粒的在染料溶解时，颗粒较小的染料优先溶解，而大颗粒的染料却会吸附从过饱和溶液中结晶出来的染料，结果使染料却会吸

7、附从过饱和溶液中结晶出来的染料，结果使晶体逐渐增加。周期性的升温和冷却，会使这种现象不晶体逐渐增加。周期性的升温和冷却，会使这种现象不仅加速而且更为剧烈。仅加速而且更为剧烈。 在配制染液时，如果染液温度降低，容易变成过饱和状在配制染液时，如果染液温度降低，容易变成过饱和状态，已溶解的染料有可能析出或发生晶体增长。如果一态，已溶解的染料有可能析出或发生晶体增长。如果一种染料能形成几种晶型，则染料还会发生晶型转变，由种染料能形成几种晶型，则染料还会发生晶型转变，由较不稳定的晶型转变成较稳定的晶型。变成稳定的晶型较不稳定的晶型转变成较稳定的晶型。变成稳定的晶型后，一般染料的上染速率和平衡百分率都会下

8、降。后，一般染料的上染速率和平衡百分率都会下降。 染浴中的分散剂能起到稳定作用，并能抑制染料晶体的染浴中的分散剂能起到稳定作用，并能抑制染料晶体的增长。增长。 退出 染色过程：首先分散染料在水中主要以微小颗粒成染色过程：首先分散染料在水中主要以微小颗粒成分散状态存在，且染料微小晶体、染料聚集体、分分散状态存在，且染料微小晶体、染料聚集体、分散剂胶束中的染料和染浴中的染料分子处于相互平散剂胶束中的染料和染浴中的染料分子处于相互平衡之中。染色时，染料分子吸附在纤维表面，最后衡之中。染色时，染料分子吸附在纤维表面，最后进入纤维空隙（所谓自由体积）而向内部扩散。进入纤维空隙（所谓自由体积）而向内部扩散

9、。 决定染色作用的基本因素是染料的决定染色作用的基本因素是染料的相对亲合力、扩相对亲合力、扩散特性和结合能力散特性和结合能力。 分散染料在涤纶中的扩散阻力很大，因此要在高温分散染料在涤纶中的扩散阻力很大，因此要在高温下进行染色。下进行染色。 分散染料对涤纶的染着，主要依靠分子间分散染料对涤纶的染着，主要依靠分子间范德华力范德华力相互吸引，也可以形成相互吸引，也可以形成氢键氢键结合和结合和偶极矩偶极矩。 退出四、分散染料的稳定性四、分散染料的稳定性 分散染料染色、印花由于在高温下进行，染料分子内分散染料染色、印花由于在高温下进行，染料分子内某些基团（酯基、酰胺基、某些基团（酯基、酰胺基、-CN-

10、CN）容易发生水解或还原，）容易发生水解或还原，造成色泽变淡或变暗。造成色泽变淡或变暗。 在偏酸或偏碱条件下，都能促进水解反应的进行。因在偏酸或偏碱条件下，都能促进水解反应的进行。因此印染加工时，宜控制在中性或微酸性条件下进行，此印染加工时，宜控制在中性或微酸性条件下进行，可减少水解反应。可减少水解反应。CH2CH2OCOCH3H2OCH2CH2OH+CH3COOHNHCOCH3H2ONH2+CH3COOHCNH2OCONH2COOHNH3H2O+退出对还原性物质的敏感性对还原性物质的敏感性 分散染料分子内的偶氮基，在高温下容易受空分散染料分子内的偶氮基，在高温下容易受空气中还原性气体的影响，

11、使偶氮基还原破坏而气中还原性气体的影响，使偶氮基还原破坏而变化。变化。NNR1 H HNHNR1 H NH2H2NR1R2R2R2+ 为了防止染料的还原破坏，印染加工时加入少为了防止染料的还原破坏，印染加工时加入少量的氧化剂，如防染盐量的氧化剂，如防染盐S S、氯酸钠或亚硝酸钠。、氯酸钠或亚硝酸钠。退出一、化学结构与染料颜色的关系一、化学结构与染料颜色的关系1 1、重氮组分的结构与颜色的关系、重氮组分的结构与颜色的关系重氮组份上有吸电子取代基，染料颜色加深。重氮组份上有吸电子取代基，染料颜色加深。加深的程度随取代基的数目、位置、和吸电子的能加深的程度随取代基的数目、位置、和吸电子的能力大小而变

12、化。力大小而变化。如果没有空间阻碍，吸电子取代基数目越多，吸电如果没有空间阻碍，吸电子取代基数目越多，吸电子能力越强，深色效应越显著。吸电子取代基在偶子能力越强，深色效应越显著。吸电子取代基在偶氮基的对位效果最强。氮基的对位效果最强。基团深色效应的强弱依次为：基团深色效应的强弱依次为： NONO2 2 CNCNCOCHCOCH3 3 ClCl H H 退出NNO2NNC2H5C2H4CNNNO2NNC2H5C2H4CNClNNO2NNC2H5C2H4CNNO2NNO2NNC2H5C2H4CNCNNNO2NNC2H5C2H4CNNO2NO2NNO2NNC2H5C2H4CNCNCNmax（nm）4

13、53475491504520549max（nm）453475491504520549max（nm）453453475491504520549退出R NNNC2H5C2H4CNOCH3O2NNSCNSCO2NR R：max（nm）410470500538退出2 2、偶合组分的结构与颜色的关系、偶合组分的结构与颜色的关系偶合组分主要是苯胺的衍生物，氨基邻位的取偶合组分主要是苯胺的衍生物，氨基邻位的取代基越多，取代基体积越大，染料的吸收波长代基越多，取代基体积越大，染料的吸收波长越短。越短。NNO2NNCH3CH3R1R2R1: H H CH3 HR2: H CH3 CH3 C3H7 : 475 4

14、38 423 420退出NNO2NN(CH2CH2CH3)2R5R4SO2CH3NNClO2NNC2H4R1C2H4R2R1: CN CN CN Cl OHR2: OH CN H H H : 451 474 499 504 525R4: H OCH3 H OCH3 R5: H H NHCOCH3 NHCOCH3 : 527 545 547 580偶氮基的邻位或间位引入给电子基，或给电性偶氮基的邻位或间位引入给电子基，或给电性增强，染料的最大吸收波长增加。增强，染料的最大吸收波长增加。退出二、化学结构与染料日晒牢度的关系二、化学结构与染料日晒牢度的关系染料的日晒牢度与结构、聚集态、纤维材料染料的

15、日晒牢度与结构、聚集态、纤维材料的性质及大气条件因素有关。的性质及大气条件因素有关。聚集态的日晒牢度比单分子高。一般染料分聚集态的日晒牢度比单分子高。一般染料分子结构复杂，则聚集态就高。大多数分散染子结构复杂，则聚集态就高。大多数分散染料在涤纶上的耐晒牢度比在聚酰胺纤维和醋料在涤纶上的耐晒牢度比在聚酰胺纤维和醋纤上好。纤上好。 退出NNYXO2hNNYXO氧化偶氮化合物重排hNNYXOH羟基偶氮化合物互变异构NNYXOHH2OhNHNH2YOXO+苯肼邻苯二醌偶氮基上氮原子电子云密度越高，越易发生氧化反应。偶氮基上氮原子电子云密度越高，越易发生氧化反应。当染料分子中引入氰基、氯原子等吸电子基时

16、，可以当染料分子中引入氰基、氯原子等吸电子基时，可以提高日晒牢度。提高日晒牢度。 1 1偶氮型分散染料偶氮型分散染料 光氧化机理：偶氮染料首先生成氧化偶氮苯衍生光氧化机理：偶氮染料首先生成氧化偶氮苯衍生物，然后在光能的作用下，发生重排、水解、分物，然后在光能的作用下，发生重排、水解、分解生成肼和邻苯的醌衍生物。解生成肼和邻苯的醌衍生物。退出NNO2NNC2H5C2H4CNR R -CN -Cl -H -CH3 -OCH3 -NO2 日晒牢度日晒牢度 67 56 5 45 34 2NNO2NNC2H5C2H4CNNOOO2hNNO2NNC2H5C2H4CNNOO硝基是一强电子基，却使日晒牢度降低

17、，是由于在邻位硝基是一强电子基，却使日晒牢度降低，是由于在邻位硝基会被还原为亚硝基的缘故硝基会被还原为亚硝基的缘故 。退出NNClO2NNC2H4R1C2H4R2R1： H H H OCOCH3 OH CNR2: H OH CN CN CN CN 耐光牢度耐光牢度 : 34 3 6 7 4 7退出2 2蒽醌型分散染料蒽醌型分散染料一般来说，蒽醌型分散染料的日晒牢度要比偶氮型的好。一般来说，蒽醌型分散染料的日晒牢度要比偶氮型的好。蒽醌型分散染料的光氧化机理更为复杂。一般认为第一蒽醌型分散染料的光氧化机理更为复杂。一般认为第一阶段是在氧的作用下生成羟胺化合物。因此蒽醌上氨基阶段是在氧的作用下生成羟

18、胺化合物。因此蒽醌上氨基电子匀密度越大，即碱性越强，则染料的日晒牢度越低，电子匀密度越大，即碱性越强，则染料的日晒牢度越低，反之则越高。例如：反之则越高。例如：OONH2RR R基与日晒牢度的关系：基与日晒牢度的关系：-OCH3 -NHCH3 -NH2 -OH HNSNHCONSCS退出对于蒽醌染料：对于蒽醌染料： 若能形成分子内氢键，则有利于提高日晒牢度。若能形成分子内氢键，则有利于提高日晒牢度。 位引入吸电子基，如：位引入吸电子基，如：-Cl-Cl、-Br-Br、-CF-CF3 3等，等，日晒牢度提高。日晒牢度提高。 增加染料分子量，聚集程度提高，则日晒牢度增加染料分子量，聚集程度提高，则

19、日晒牢度也能提高。也能提高。退出三、化学结构与升华牢度的关系三、化学结构与升华牢度的关系 升华就是固体摆脱其周围分子对他们的引力而呈气体逸出升华就是固体摆脱其周围分子对他们的引力而呈气体逸出的现象。因此，分子间作用力越大，升华牢度就越高。所的现象。因此，分子间作用力越大，升华牢度就越高。所谓谓“升华牢度升华牢度”是指染料在高温染色时由于升华而脱离纤是指染料在高温染色时由于升华而脱离纤维的程度。维的程度。 分散染料的升华牢度主要和染料分子的极性、分子量大分散染料的升华牢度主要和染料分子的极性、分子量大小有关；此外，与染料所处状态也有一定关系。小有关；此外，与染料所处状态也有一定关系。（1 1）分子中取代基的极性越强，数目越多，则分子间作用力越强，）分子中取代基的极性越强，数目越多，则分子间作用力越强，升华牢度越高。升华牢度越高。（2 2）染料分子量越大，范德华力越大，则升华牢度越高。相对分子）染料分子量越大，范德华力越大，则升华牢度越高。相对分子极性来说，分散染料的分子量与升华牢度的关系更为重要，尤其对于极性来说，分散染料的分子量与升华牢度的关系更为重要，尤其对于蒽醌染料。蒽醌染料。（3 3）与染料所处的状态的关系：颗粒越大，晶格越稳定，不易升华，）与染料所处的状态的关系：颗粒越大，晶格越稳定，不