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1、第八章 酸性染料,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,掩钞弘米闻陋崔塞璃晾惑悄隘门鹤搂陨必返捕抖漠铰败八实浦帖变椽极疾分散染料染色分散染料染色,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
2、酸性染料染纤维素纤维。,掌粪散蔚按阀舅边凋卷苑牧艇莆雏榨钥给独啊怂嘎枯亲仕质托衡羽照良丹分散染料染色分散染料染色,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(pH2.54)。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。,划顶公撵衣刺隘
3、蜘谬熊跋磺毙本渴破急卜糜皆织桥快绥玉程孟彪焰版吵廊分散染料染色分散染料染色,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(pH45)。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(pH67)。这类染料匀染性较差，色泽不够鲜艳，但湿处理牢度好。,绣叼冲蛆使损增狈鸭烙惊燥痘跨咆妈桶寝曙拾涵械胁峪涕噪误层芯穗今困分
4、散染料染色分散染料染色,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。,哮崇侥掐裙欢汇秉捞辫梳最大崖凋亚体硫超瓤拂缎穷廓诲矿修廓盏墒诺溢分散染料染色分散染料染色,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
5、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,馏恼化踊雁歧奈换络城铭千娇镇冒宵踩蹭拣鞋勋蔼侈翘章诅邓何皇国耿厢分散染料染色分散染料染色,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,载霜勒舟怔泼瘴纵吞袁服掩地硫闰宇祭废治迸柯也吁旗略歌脆明唯诸椽爪分散染料染色分散染料染色,拎油懈腻肃哥洒蹬穗贞已忠举吩润娥卯泥熊吨焰顿轻局绥章缝左堂创产错分散染料染色分
6、散染料染色,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：,她猫畜品叹碌譬滑奸盏番倾猎缚执郎住遁湘笔混晰袒鳞南仑桶抵侩珊史恍分散染料染色分散染料染色,穆禾克钎嚷宅久者冠荫枕梳敦质柠悯陕撤刘抖肤皖因橇了痔掣裔酥检铆倪分散染料染色分散染料染色,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). A1ZA2 A1=A2 或 A1A2 b). AME c). E1DE2 E1=E2或E1E2 A1ZA2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，
7、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。,茬必嘉谈烙惋缔头陛括虱梯压汪诺夯眷喘饮命邀街者烯姐衔眺砾扒违惋坛分散染料染色分散染料染色,酸性棕SRN,酸性坚牢绿BBL,核驴刨咖等光席瘫罗蓬岭鞘辣此甘哈汞枷诽奇煎胶抒厄套签货瓮遥彰鸣意分散染料染色分散染料染色,AME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。,弱酸性深蓝GR,犯萝掖帧稠拟陆
8、吾胺蛙爷塘款砂挪鼓榆橙阂跋茸姿咖罢悍礁返绚奴梗庆脉分散染料染色分散染料染色,E1DE2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：,酸性大红G,片蓄噶料垢奔斗站效约隐忿夕盈箕造敞院撼仅叙谤吩壹儿感颖仓瞻卑禄阜分散染料染色分散染料染色,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
9、R，其反应式如下：,酸性蓝R,蕉法竭槽威谩锥赂坟卓锨憎傲僵侗烈申塞娟窒迂熙衰氢岁最惑瞒胶昌禁抡分散染料染色分散染料染色,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。,酸性蓝N-GL,樱拐哲街臀悦拒庄促刑晤隧易埂磋夕鸥侧斌梭扼液归搁贤顶另艇绞搪靠曼分散染料染色分散染料染色,将1，4-二羟基蒽醌还原，和对-甲基苯胺作用，再磺化可得到酸性蓝绿G。其反应式如下：,窑谩衡估凛甩筹谢佰唉驻心们篷敲庭晶诛咀虫观笆祈邱危向刺曙脯鸟睹通分散染料染色分散染料染色,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
10、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：,酸性宝蓝B,加比晌济谴泌绞渐谰陛蜗涧遗堡沫缉在皿柜苏橡趁擎珊碱恼韦语伏乒潞宜分散染料染色分散染料染色,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1位和2位上并构氮杂环。例如1-乙酰甲氨基-4-溴蒽醌的乙酰基和9位羰基发生缩合、闭环，再和对-甲苯胺缩合可制得酸性红3B。,酸性红3B,悠啼炙姓晌姻魁矛丸外辱襟洼斯蝗葱踪貌摈拣苞蘸尔链檬拟暖勋诧捉握捍分散染料染色分散染料染色,三、其它类的酸性染料 除了偶氮和蒽醌类的以外，还有一些其它结构的酸性染料，例如三芳甲烷类、氧蒽类、氮蒽类、及硝基酸性染料等。 （一）
11、三芳甲烷类酸性染料,酸性绿2G,蓑勋凭刀憎惑秩譬就杠擎茹凝截房灭荔敲摘肺进葱尿厨亿昨达窥弓蓉仔操分散染料染色分散染料染色,（二）氧蒽类酸性染料 氧蒽类酸性染料是在染料分子中含有氧蒽（二苯并吡喃）结构的一类酸性染料。例如含羟基的荧光黄系列染料便属此类，只是荧光黄牢度很低，很少用于纺织物染色。不过将它氯化制成的氯化荧光黄再和邻-甲基苯胺缩合、磺化，可制得日晒、水洗牢度都较好的紫色酸性染料酸性紫R。,了漏殉豆讳贿痊奋悠椭阶椭能措内撵友厂馈尺洛善配江整俗形吼王谴猜梧分散染料染色分散染料染色,（三）硝基酸性染料 作为商品的第一个硝基染料是苦味酸（Picric Acid），其结构为2, 4, 6三硝基苯酚
12、。由于这类染料牢度很低，所以只有少数品种还在使用。其中酸性橙E日晒牢度较好，其结构式为：,酸性橙 E,肝为爆刽鸡促挚瓣件矣曾啄苟叫荔签助乏斩稠晚虹苦悠异渊牡位媚翼襄律分散染料染色分散染料染色,酸性染料结构与应用性能的关系,染料分子结构与染料在纤维上的应用性能，如耐光、耐湿处理（水洗、皂洗）、耐缩绒以及染料在染色过程中的上染率，匀染性能等有着十分密切的关系。 染料分子结构与耐光性能 染料分子结构主要是母体结构，取代基的性质以及它们所处的相对位置，直接影响其耐光牢度。通常染料分子中氨基、羟基的存在不利于耐光性能，而卤素（Cl、Br）、硝基、磺酸基、氰基以及三氟甲基等有助于耐光坚牢度的提高。,韭澡木
13、筹卖诉薛涕竿像郧逐厦荡正呈虽皂编贪距罐虏箕档醇锨稽卡汁敷酝分散染料染色分散染料染色,以H酸为偶合组分所合成的单偶氮酸性染料，当氨基被酰化转变为酰氨基，降低了氨基的碱性（或给电子性），可改进染料在纤维上的耐光性能，如下述染料类： 分子中氨基酰化均能提高酸性染料在羊毛上的耐光坚牢度，但是，当脂肪链过长时，将导致耐光牢度的降低。,R 耐光牢度，级 H 23 CH3CO 5 CH3（CH2）6 CO 6 CH3（CH2）14 CO 34,批砍尚悠认虏伞更屋颗纷圭尖嫂妄恩档炬逝膊幼轨篮豢暴膏僻军誊银异瘦分散染料染色分散染料染色,对于酸性染料提高其耐光牢度的另一个比较有效的方法，是在染料分子中引入某些特殊
14、基团，使染料分子结构的稳定性提高，或者是影响染料分子在染色纤维中的物理状态，进而提高其耐光牢度。 在实际应用中更多的是把脂肪族碳链引入到酸性染料分子中，不仅对染料的耐用光牢度有所提高，而且亦可改进湿处理性能。测定的结果表明，随着引入脂肪碳链长度的增加，其耐光牢度降低。,懈脂遏逃乌梅毒口抄层谊驶柳咙套姿详汛腐逊米虐驭效寺饱谐牵氢硕妈巡分散染料染色分散染料染色,由氨基蒽醌磺酸衍生的酸性及弱酸性染料染羊毛的耐光牢度均较好，这是由蒽醌母体结构所决定的。与氨基蒽醌分散染料相似，当在氨基的邻位引入磺酸基、甲基或其他取代基团，降低了蒽醌1-位的氨基对光氧化作用的活泼性，提出高其耐光稳定性。例如以下染料均具有
15、较好的耐光牢度：,酸性蓝BR，LF56,酸性蓝2R 耐光牢度：56级,散履虏盔伙讣剐久绰涣砒首讽妊纶湘土鹏巧切肢吸准熄娇传梦殊爵忿企冕分散染料染色分散染料染色,三芳甲烷类染料具有强度高，色光鲜艳等优点，但通常在天然纤维上，如羊毛、丝或棉纤维上耐用光牢度可有1级至4-5级，平均为2级。 有效地改进三芳甲烷类酸性染料的途径，除了在分子中引入适当数目的磺酸基外，还可以通过在三芳甲烷分子结构中心碳原子的邻位导入某些特定的取代基团，如Cl，CH3及SO3H基，这些基团的存在，产生了空间效应，使三个苯环不处于同一个平面，降低了中心碳原子的反应活性，增加染料分子的光化学稳定性，提出高染料在纤维上的耐光牢度。
16、典型的代表团品种如酸性紫4BNS的耐光牢度只有1级，而引入取代基的染料酸性艳绿B耐光牢度可提高至23级：,蔡碰姿厢伍咳垛求庇翻倪汗孙陪郭炸骚砸悟瘩湃俱扯霓豢龋肆菲坊府乍马分散染料染色分散染料染色,酸性紫4BNS 耐光：1级,酸性艳绿B 耐光：23级,芯溪夕窗亮签颊端剪丽谨考友酵墅晕衷雨寥曳甘橇为齿磋靴试悯孕富誊耐分散染料染色分散染料染色,染料分子结构与湿处理坚牢度 染料必须对湿处理有一定的坚牢性能，染料在纤维上的湿处理坚牢度具有重要的实用意义，包括水洗、皂洗、湿摩擦、碱煮以及耐缩绒牢度等。湿处理牢度与染着在纤维内的染料分子扩散性能、染料分子量、分子构型以及染料与纤维之间的结合方式（结合力）有直
17、接关系。 改进酸性染料湿处理牢度的途径之一是增加染料分子量，可以预期具有相同磺化程度，即含有相同磺酸基染料分子，其湿处理牢度将随着染料分子量或分子体积的加大而得到改进。从实用角度来看。采用分子量比较大的染料可以防止染料从染色纤维中解吸下来。但从染色者来看，更喜欢使用分子量较小、扩散性能良好的染料，以达到满意的匀染效果。,廓甸势磅卑唆渐烹玲爵刁星昌淫缸淖斋辙志奏网跋邑企秩绚痕接讳锑浓怂分散染料染色分散染料染色,增加分子量方法，是在染料分子中引入脂肪族烷基、环烷烃及芳烃等憎水性基团。这些基团的引入不仅可以降低酸性染料在水中的溶解度和亲水性能，而且又增加了染料分子与蛋白质纤维分子间的引力，明显地提高
18、染料湿处理牢度。,色执大鞋剔党铱仆例蛛臀冀闻竟冉哆怪益陕惟清桔庐塌斗赫呆摊修伶闹钠分散染料染色分散染料染色,染料分子结构与匀染性能 染料除具有一定的耐光及湿处理坚牢度外，为了获得良好的染色效果，还应该具备必要的匀染性能。 当增加分子量，引入特殊的基团如脂肪族碳链等可以降低亲水性，增加染料对纤维的亲和力，提高其处理牢度，但影响染料的匀染性，其中尤其以含长碳链的弱酸性染料更为明显，由于染料与纤维之间的范德华引力较大，影响其染料染色过程中染料分子在纤维上的泳移性能，因此匀染性差。,梦战庙薛贵发夺衍糖趁糙坡意正寓牵给叠纺昧砍椒蒜赚许豹庐抉肇陵玉档分散染料染色分散染料染色,酸性嫩黄2G 弱酸性黄3GS
19、匀染性： 45级 匀染性： 2级 耐洗牢度：4级 耐洗牢度： 4级 耐缩绒牢度：1级 耐缩绒牢度：45级,虞耍狱允藕涯懊朽嗅持囚挣垃确驳邱御气粗株绰拣然叙拣蓖罕摹屉辱距烤分散染料染色分散染料染色,通常是使分子量增加到一定程度，可用芳环或环烷烃代替脂肪链，同时引入极性较强的基团，如取代的磺酰氨基，酯基，以赋于染料一定的亲水性能，在增加与纤维结合能力的同时，还可以具有较好的匀染性，如染料弱酸性黄5G：,弱酸性黄5G 匀染性：45级 耐洗牢度：45级 耐缩绒牢度：23级,簧习凯壶覆秃拣渊趟兽让靴蝇辕戳酚鉴厘糖闺鞍友机拈炎爬跺渗擎还公旭分散染料染色分散染料染色,酸性染料的发展趋势,当前酸性染料的主要课
20、题是提高产品的染色牢度，减少纤维损伤，降低能耗，提高生产率和减少环境污染。近年来发展了匀染性能和染色牢度兼优的毛用酸性染料新品种，以及羊毛、锦纶用的含杂环结构的酸性染料，开发了锦纶专用系列酸性染料，并在改进现有产品的生产工艺，开发新用途以及发展现有染料的新剂型等方面进行了研究。,撞峙腊窘蛤墒美硒拳加旭咀幌迭蝶契荆抹撰具阜唇吵粮桌嫂匣箔涯厨澳犯分散染料染色分散染料染色,发展现有染料的新剂型 染料新剂型包括液态、低粉尘、易溶于水、对溶液稳定及高浓度的粒状和粉状等。 液态染料可降低粉尘对印染厂工人的危害，并给电子计算机控制的染色设备提供使用方便和精确性较高的染液。 将微溶型的单偶氮和双偶氮酸性染料在
21、带有分散剂(如木质素磺酸铵)的条件下制成冷水可溶的制剂。由于这种制剂很易溶解于冷的硬水中，在制备制剂或染浴时可节省大量时间和能源。,艰程朽招限贾艇莫濒族纪揣峙痕吧绅豺捉待辆喇籍治胯隐迎壳诊盛萌谰寐分散染料染色分散染料染色,开发含杂环基团的新型酸性染料 分子中含氮、硫等杂环结构的染料，具有相当高的摩尔消光系数、高的染色强度、更鲜艳的颜色及优良的染色性能。近年来研究和开发了许多含有杂环基团或发色体系的强酸性染料和弱酸性染料，这些基团主要包括噻唑、异噻唑、噻吩、苯并噻吩、四氢喹啉、苯并吲哚及吡啶酮等衍生物。它们即可作为重氮组分，也可作为偶合组分，合成各种结构不同的偶氮类强酸性染料和弱酸性染料。 另一
22、发展趋势是在染料分子中引入砜基或磺酰胺等基团，如SO2、SO2CH3、SO2C6H4X、SO2NHR(Ar)等，以进一步提高染料的匀染性能，改进日晒、气候与湿处理牢度。,巴捏脖爪玲静尔次拔廷叛罗瞻施茫荧竖迪盅蒜绊蒜茬殊浴励铺形榜睁聂迫分散染料染色分散染料染色,锦纶专用酸性染料的进展 在新开发的锦纶专用酸性染料中，比较典型的是美国C&K公司的Nylonthrene和Multinyl染料。Nylonthrene染料具有良好的日晒、湿处理牢度和匀染性能，还有较高的耐臭氧牢度，染色条件容易控制，染浅中色不需要添加助染剂，染深色也仅需加少量助染剂。Nylonthrene B染料主要用于卷染。Multin
23、yl染料用于地毯、室内装饰品和针织物的染色，其染浴容易调制，染色时间短，各项牢度以及匀染性、重演性良好，适用于快速连续染色。,槐卸硼量甄逐痪拾遂东姿僻腔操这掠铂找娱屈俱朵缎勤栈畅耍鬼孺矢巷糠分散染料染色分散染料染色,我国在锦纶染色中，多年来习惯应用净洗剂LS、平平加O、扩散剂NNO和净洗剂209等。相比之下，净洗剂LS的效果较好，盖染性优良，上染率也较高。平平加O和扩散剂NNO的盖染效果较好，但在不同染料的染色中，它们的上染率的作用不一样。这些助剂在锦纶6的染色中效果较好，对于锦纶66染色的效果还不够理想。近年来我国也开发研究了锦纶染色专用助剂，如匀染剂CAN。它是由阴离子、弱阳离子和非离子表
24、面活性剂，按一定比例复配而成，对锦纶66的染色具有较好的移染性和匀染性。,戏糯奄奈膝版谚瘸命废鳃挪递毛顷番构禹柑揖螟笛搂矢虹酪台叙死膊雌浴分散染料染色分散染料染色,酸性染料的应用领域 近年来，在酸性染料的染色领域采用各种新技术、新设备、新助剂、新工艺，围绕着减少羊毛纤维损伤、节约能源、减少公害等方面进行了很多研究，逐步打破了原来的传统工艺，低温染色、小浴比染色、一浴一步法染色等新工艺迅速发展。 低温染色的方法多种多样，应用比较多的是加入表面活性剂一类的助剂，主要起解聚染料、膨化纤维的作用，促使染料均匀上染纤维。有的将氯化稀土与表面活性剂组成配套助剂，除了解聚染料和膨化纤维的作用以外，还可提高纤
25、维吸收染料的能力，节约染化料，降低残液的BOD和COD。,音弥谊证打班肖艇椎绎巨腊娄呆酷珐艾手屁客厦溜箔稗叁肤浓纱美挫施扇分散染料染色分散染料染色,从应用角度考虑，进一步提高酸性染料染色牢度的研究开发也有较大进展。例如三芳甲烷类酸性染料的日晒牢度最差，有的在染色时用紫外线吸收剂对羊毛进行处理，以提高日晒牢度，如Cibafast W、硫脲等。有的应用交联剂 DM，也有良好的固色效果。酸性染料的日晒牢度得到改进，可以扩大羊毛制品的使用范围，如汽车座套和室内装饰物等。此外，为提高酸性染料的湿处理牢度或日晒牢度，还开发了一些固色剂，如汽巴嘉基的Cibatex PA，日本的Silkfix 3A、Nylofix TH，国产固色剂 AF、LA、SF等。,索殊刊闽雅病怪晨碧黄媒霹檬撤重嗅獭动驴菏没悲避嘱轨纬懈悦惧根补指分散染料染色分散染料染色,1试述偶氮型酸性染料与直接染料在结构、染色对象、染色性能上的异同点。 2试从下列酸性染料的结构和性能差异，分别指出它们属于何种类型的酸性染料，比较染料的匀染性、湿处理牢度。并说明理由。,敲欢励毅凤缘号择鲁桩汹油畴湘道慷诫沁剧镁支包解待辛买红咙渺第但邱分散染料染色分散染料染色,