[工学]酸性染料.ppt

第九章 酸性染料染色 引言 酸性染料的化学结构分类 酸性染料结构与应用性能的关系 酸性染料的发展趋势 酸性染料染色 引言 传统的酸性染料是指含有酸性基团的水溶性染料，而且所含酸性基团绝大多数是以磺酸钠盐形式存在于染料分子上，仅有个别品种是以羧酸钠盐形式存在。早期的这类染料都是在酸性条件下染色，故通称酸性染料。 酸性染料具有色谱齐全，色泽鲜艳的特点。主要用于羊毛、真丝等蛋白质纤维和聚酰胺纤维的染色和印花，也可用于皮革、纸张、化妆品和墨水的着色，少数用于制食品色素和色淀颜料。而由于酸性染料对纤维素纤维的直接性很低，所以一般不用酸性染料染纤维素纤维。 酸性染料在结构上大多是芳香族的磺酸基钠盐，其发色体结构偶氮和蒽醌占有很大比重，另外还有三芳甲烷、吖嗪、占吨及靛蓝、喹啉、酞菁及硝基亚胺等类发色体。 按酸性染料对羊毛的染色性能，酸性染料可分为强酸浴、弱酸浴和中性浴染色的三类。 强酸浴染色的酸性染料 它们的分子结构较简单，分子中磺酸基所占的比例高。在水中溶解度较高，在常温染液中基本上以离子状态分散，对羊毛纤维的亲合力较低，染色需在强酸浴中进行(pH＝2.5－4)。这类染料湿处理牢度较差，日晒牢度较好，色泽鲜艳，匀染性良好。 弱酸浴染色的酸性染料 它们的分子结构稍复杂，分子中磺酸基所占比例相对地较低，溶解度稍差，在常温染液中基本上以胶体分散状态存在，对羊毛纤维的亲合力较高，染色在弱酸浴中进行(pH＝4～5)。这类染料的湿处理牢度较好，匀染性稍差。 中性浴染色的酸性染料 它们的分子结构更复杂，磺酸基所占比例更低，疏水性部分增加，溶解度更差些，在常温染浴中主要以胶体状态存在，对羊毛纤维的亲合力更高，染色需在中性浴中进行(pH＝6～7)。这类染料匀染性较差，色泽不够鲜艳，但湿处理牢度好。 习惯上又将强酸性浴染色的酸性染料称为匀染性酸性染料，将弱酸浴染色的酸性染料和中性浴染色的酸性染料统称为弱酸性染料，又称耐缩绒酸性染料。 酸性染料在羊毛、蚕丝、锦纶上的染色匀染性和湿处理牢度并非一致。通常情况下，染锦纶的匀染性差，而湿处理牢度则较好；染蚕丝的匀染性比较好，但湿处理牢度逊于羊毛染色牢度。在生产中，强酸性浴染色的酸性染料主要用来染羊毛，而弱酸性浴和中性浴染色的酸性染料，除了染羊毛，还用于蚕丝和锦纶的染色。 酸性染料的化学结构分类 偶氮类酸性染料 这类染料大多为单偶氮和双偶氮结构的染料。三偶氮结构的虽然湿牢度较好，但色泽比较灰暗，匀染色性差，应用不多。 单偶氮类酸性染料 如果以苯胺衍生物为A组分，以萘系衍生物为E组分，则可制得橙、红一系列染料。例如酸性橙Ⅱ就是由2-萘酚作偶合组分制得的。这种染料的湿牢度较差。 以萘胺衍生物为A组分，将其重氮化后与萘酚类偶合组分偶合可制得一系列红色染料。 酸性橙II 酸性红AV 吡唑酮也是合成黄色偶氮酸性染料最重要的偶合组分，所得染料的色泽鲜艳，日晒牢度和匀染性都较好。例如酸性嫩黄2G，其结构为： 双偶氮类酸性染料 双偶氮酸性染料的合成途径主要由以下三种： a). A1→Z←A2 A1=A2 或 A1≠A2 b). A→M→E c). E1←D→E2 E1=E2或E1≠E2 A1→Z←A2的合成途径是由具有两个偶合位置的偶合组分（Z组分）和两个相同或不同的重氮组分（组分A1及A2的重氮化合物）偶合，制成双偶氮染料。它们最常用的偶合组分是间苯二酚、间苯二胺和H酸。 A→M→E的合成途径是将一个重氮组分（A组分的重氮化合物）先和芳伯胺（M组分）偶合制成单偶氮染料，再进行重氮化，使之与另一个偶合组分（E组分）偶合。苯胺、1-萘胺及其磺酸衍生物是常用的M组分。这类染料主要为蓝、黑色，它们的湿牢度和日晒牢度较好，但匀染性较差，多属弱酸性浴和中性浴染色的酸性染料。 E1←D→E2的合成途径是由二氨基芳烃的两个伯氨基重氮化后（D组分）与两分子相同或不相同的偶合组分（E1 及E2组分）偶合，制成双偶氮染料。最常用的D组分是联苯胺、联邻甲苯胺和它的磺酸衍生物。这类染料的色泽主要为黄、橙及红色，例如： 蒽醌类酸性染料 1，4-二氨基蒽醌衍生物类酸性染料 这类染料主要有紫、蓝、绿和黑色品种。它们大多是从1，4-二羟基蒽醌、1-氨基-4-溴蒽醌和溴氨酸等中料合成的。例如溴氨酸和苯胺缩合可得酸性蓝R，其反应式如下： 它染羊毛只有中等的湿牢度。如果在苯环上引入一定的脂肪链，湿牢度就有显著改进。例如酸性蓝N-GL的湿牢度就比上述染料好。 氨基-羟基蒽醌酸性染料 这类染料的品种相对较少，主要是一些紫色、蓝色染料。它们在羊毛上有较好的匀染性，日晒牢度也较好，例如酸性宝蓝B，它的结构式如下： 杂环蒽醌类酸性染料 1-氨基蒽醌衍生物可以在蒽醌核的1位和9位或