《染整技术》第二册染色部分

1、第四章 活性染料染色,第一节 活性染料的化学结构及分类 第二节 活性染料的染色过程及固色原理 第三节 活性染料对纤维素纤维染色的方法及其工艺 第四节 活性染料对新型纤维素纤维的染色 第五节 活性染料对其他纤维的染色 第六节 活性染料的染色牢度 第七节 活性染料染色常见疵病及染色质量控制,本章要求掌握的内容,1、活性染料的特点 2、活性染料按活性基不同的分类 3、活性染料的结构通式 4、活性染料染纤维素纤维的浸染工艺 5、活性染料染纤维素纤维的卷染工艺 6、活性染料染纤维素纤维的轧染工艺,概述,一、活性染料的特点 二、应用 三、染色过程,一、活性染料的特点,活性染料分子含有一个或一个以上的反应性

2、基团（俗称活性基团）。 在适当条件下，能和纤维素纤维上的羟基，蛋白质纤维及聚酰胺纤维上的氨基等发生化学反应，在染料和纤维之间生成共价键结合，使染料成为纤维大分子上的一部分。 又称反应性染料。,一、活性染料的特点,活性染料分子结构简单，并含磺酸基，水溶性良好。 对硬水有较高的稳定性 扩散性和匀染性较好 易发生水解反应：应尽量减少,一、活性染料的特点,活性染料染色方便，价格较低 色泽鲜艳，色谱齐全 匀染性好 湿处理牢度优良,二、应用,纤维素纤维 蛋白质纤维 聚酰胺纤维的染色 具有特殊活性基团的活性染料还能用于涤纶等纤维的染色。,三、目前存在问题,某些染料耐晒牢度和耐氯漂牢度较差 日晒牢度随染料母体

3、结构不同而不同，随染色浓度提高而改善。 大多数活性染料的耐氯漂牢度较低 有些染料耐气候牢度较低 贮存和使用过程中，暴露在空气中的一面易褪色，与里层产生明显色差 蒽醌结构的蓝色品种有烟气褪色现象。 有的染料利用率不高。,四、染色过程,吸附 扩散 固着 固色：在固着阶段活性染料与纤维发生键合反应，习惯上称为固色。 染色：固色前的过程，称为染色。,第一节 活性染料的化学结构及分类,一、活性染料的化学结构通式 二、活性染料的分类及其反应性 三、活性染料的母体类型 四、活性染料的架桥基,一、活性染料的化学结构通式,活性染料和一般水溶性染料不同 具有一个(或两个)能与纤维的某些基团进行反应、形成共价键结合

4、的基团，称为反应基或活性基。Reactive group,一、活性染料的化学结构通式,其化学结构通式可以表示为 SDBRe 式中： S水溶性基团 D染料发色体或染料母体 B桥基或称连接基 Re活性基或反应基,母体,是染料的发色部分 染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等有较大的影响 决定了染料的色泽、鲜艳度、直接性、扩散性、日晒牢度等 母体染料不但要求色泽鲜艳和牢度优良，而且要求有较好的扩散性和较低的直接性，使活性染料有好的匀染和透染性能，未染着的染料(包括和水反应的水解染料)也易于洗除。因此染料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，一般选用简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。

5、有些染料具有二个发色母体 同一母体可与不同活性基团相连接，成为不同类型的商品染料。,活性基,绝大部分染料的活性基是通过联接基和染料母体相连的。有些染料没有连接基，活性基直接连接在染料母体上。 活性基主要影响染料的反应性及染料纤维键的稳定性。 与固色率高低也有很大关系。,母体与活性基关系,在化学结构上是一个整体 在性能上相互制约 是活性染料不可分割的二部分 结构中某一部分的变化都将导致染料的各种性能发生变化。,架桥基,架桥基是联结母体与活性基团的基团 对染料的反应性能和染料纤维键的稳定性也有一定的影响。 有些染料没有架桥基,水溶性基团,提供水溶性的基团 决定染料的水溶性 一般为磺酸基(-SO3N

6、a)或硫酸酯基(-OSO3Na),二、活性染料的分类及其反应性,二氯均三嗪型 均三嗪型活性染料 一氯均三嗪型 一氟均三嗪型 乙烯砜基活性染料 按活性基团分为 一氯均三嗪型和-乙烯砜硫酸酯 双活性其类活性染料 两个一氯均三嗪型活性基 卤代嘧啶基类活性染料 其它活性基类活性染料,二、活性染料的分类,偶氮染料 按染料母体分为 金属络合染料 蒽醌染料 铜酞菁染料 亚氨基 按不同桥基分为 甲亚氨基 甲酰胺基,（一）均三嗪型活性染料,活性基Re为卤代均三嗪型的衍生物 桥基通常为亚氨基 离去基（X1、X2）为卤基,1、二氯均三嗪型,结构通式：国产X型，进口的普施安MX 特点：反应性高，低温和弱碱条件下可与纤

7、维素纤维反应，又称为普通型或冷染型。 稳定性差。,1、二氯均三嗪型,举例,1、二氯均三嗪型,稳定性差 PH=68较稳定 商品染料中常加入如磷酸二氢铵和磷酸氢二氢铵的混合物以及尿素等缓冲剂。,1、二氯均三嗪型,温和条件下（低温、弱碱）：一个氯原子参加反应 强碱、高温：二个氯原子参加反应，但水解产物比例上升 染料-纤维键耐酸性水解的能力较差,2、一氯均三嗪型,结构通式：国产K型，部分KD型；进口的普施安H、汽巴克隆等 特点：热固型染料 反应性低、稳定性好，中性不易水解 固色在强碱和高温下进行,2、一氯均三嗪型,二氯均三嗪型中一个氯原子被氨基、芳胺基取代 反应性低、稳定性较好，中性溶解时可加热近沸而

8、无显著水解 固色在强碱和高温下进行 二氯均三嗪型中一个氯原子被烷氧基取代 反应性高 染料-纤维键耐碱性水解的稳定性低,3、一氟均三嗪型,结构通式：Cibacron F型（1978年） 特点：比一氯均三嗪型在相同条件下比较，反应速率高出50倍左右 染料-纤维结合键稳定性与一氯均三嗪型相似。,（二）乙烯砜基活性染料,（二）乙烯砜基活性染料,染色时碱性条件下可生成活泼的乙烯砜基（-SO2-CH=CH2）。乙烯砜基与纤维素通过加成反应形成共价键结合。 特点： 反应性介于一氯均三嗪与二氯均三嗪之间 在酸性和中性溶液中稳定 溶解度较好 染料或染料-纤维键耐碱性差。,（三）双活性基型活性染料,一氯均三嗪基和

9、乙烯砜硫酸酯基，国产的M型 两个活性基都是一氯均三嗪基。国产的KE型、KP型，国外的Procion supra染料属于这一类。 一氟均三嗪基和乙烯砜硫酸酯基双活性基活性染料，国外的Cibacron FN,（三）双活性基型活性染料,1、一氯均三嗪基和乙烯砜硫酸酯基 通式,（三）双活性基型活性染料,1、一氯均三嗪基和乙烯砜硫酸酯基 举例,（三）双活性基型活性染料,1、一氯均三嗪基和乙烯砜硫酸酯基 特点： 二个活性基：提高了与纤维反应的概率，固色率提高 兼有二个活性基的长处 反应性比K型高汽蒸时间短 染料-纤维键耐酸碱稳定性较K、KN好,（三）双活性基型活性染料,2、两个活性基都是一氯均三嗪基。国产

10、的KE型、KP型，国外的Procion supra染料属于这一类。国产KD型活性染料中的部分品种也含有两个一氯均三嗪基。 KP型：直接性很低，主要适用于印花,（三）双活性基型活性染料,KD型：结构复杂，亲合力大，反应性、稳定性与一氯均三嗪相似，但固色率高，染料-纤维键稳定性好，适于粘胶、蚕丝的染色。如：,（四）卤代嘧啶活性基类,二嗪型 该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型，国产F型，国外的Drimarene R、Levafix E-A 、Levafix P-A 反应活性高 键稳定 价格高,（五）其它活性基类,膦酸基型 国产P型，国外的Procion T 适用于分散/活性一浴法对涤/棉混纺织物染色,

11、（五）其它活性基类,卤代丙烯酰胺型：国产PW型，国外的Lanasol（X为Br)、Lanasyrein （X为Cl) 通式 主要用于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维 水解速率低，染色牢度好 反应性强,三、活性染料的母体类型,（一）偶氮染料 以单偶氮为主 黄、橙、红等浅色染料大多数是偶氮结构 举例 活性嫩黄X-6G 活性金黄KN-G 活性艳红M-8B,三、活性染料的母体类型,（二）金属络合染料 母体大多为偶氮结构，在偶氮基两侧邻位具有配位基，能与铬铜钴等过渡金属离子发生络合。 色谱为紫、蓝、棕、灰、黑，耐酸性差，易色变 亲合力一般较高,三、活性染料的母体类型,（三）蒽醌染料 氨基蒽醌的衍生物 主要为蓝色 如：活性艳蓝X-BR、KN-R等 颜色鲜艳，亲合力低，扩散性好，日晒牢度较好 烟褪牢度较差,三、活性染料的母体类型,（四）铜酞菁染料 母体为铜酞菁 颜色鲜艳 日晒牢度高 亲和力低 扩散性差 反应性也较相同活性其的同类染料低,四、活性染料的架桥基,（一）亚氨基 NH 用得最多 氮受二边吸电子基的影响比较活泼 碱性较强时发生电离，影响反应性,四、活性染料的架桥