第十章活性染料精选文档.ppt

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1、第十章活性染料第十章活性染料本讲稿第一页，共四十七页1 引引 言言活活性性染染料料的的特特点点是是在在染染料料分分子子上上有有活活性性基基团团，活活性性基基团团能能与与纤纤维维上上的的羟羟基基、氨氨基基等等发发生生化化学学反反应应，生生成成共共价价键键结结合合，此此时染料与纤维合为一体，故又称时染料与纤维合为一体，故又称“反应性染料反应性染料”。优优点点：色色谱谱齐齐全全，颜颜色色鲜鲜艳艳，成成本本较较低低，匀匀染染性性好好，使使用用方方便，耐洗和耐摩擦牢度好。便，耐洗和耐摩擦牢度好。缺缺点点：耐耐光光和和耐耐气气候候牢牢度度一一般般不不及及还还原原染染料料，耐耐氯氯牢牢度度较较差差，生生成成

2、的的共共价价健健不不耐耐酸酸碱碱水水解解。染染色色时时染染料料会会水水解解，使使得得染染料料的利用率较低。染色时无机盐用量较大，影响废水处理。的利用率较低。染色时无机盐用量较大，影响废水处理。本讲稿第二页，共四十七页2 活性染料的发展活性染料的发展 1956195619561956年年年年-二氯均三嗪活性染料二氯均三嗪活性染料二氯均三嗪活性染料二氯均三嗪活性染料 1957195719571957年年年年-一氯均三嗪型活性染料一氯均三嗪型活性染料一氯均三嗪型活性染料一氯均三嗪型活性染料 1958195819581958年年年年-乙烯砜型活性染料乙烯砜型活性染料乙烯砜型活性染料乙烯砜型活性染料 1

3、959195919591959年年年年-三氯嘧啶型活性染料三氯嘧啶型活性染料三氯嘧啶型活性染料三氯嘧啶型活性染料 1966196619661966年年年年-a-a-a-a-溴代丙烯酰胺毛用活性染料溴代丙烯酰胺毛用活性染料溴代丙烯酰胺毛用活性染料溴代丙烯酰胺毛用活性染料 1971197119711971年年年年-二氟一氯嘧啶型活性染料二氟一氯嘧啶型活性染料二氟一氯嘧啶型活性染料二氟一氯嘧啶型活性染料 1972197219721972年年年年-双活性基团的活性染料双活性基团的活性染料双活性基团的活性染料双活性基团的活性染料 1976197619761976年年年年-膦酸基为活性基团膦酸基为活性基团

4、膦酸基为活性基团膦酸基为活性基团 1980198019801980年年年年-乙烯砜与一氯均三嗪双活性基团的染料乙烯砜与一氯均三嗪双活性基团的染料乙烯砜与一氯均三嗪双活性基团的染料乙烯砜与一氯均三嗪双活性基团的染料 1984198419841984年年年年-菸酸取代基的活性染料菸酸取代基的活性染料菸酸取代基的活性染料菸酸取代基的活性染料 本讲稿第三页，共四十七页活性染料的活性染料的活性染料的活性染料的结构通式结构通式结构通式结构通式：SDBReSDBReSS水溶性基团，如磺酸基水溶性基团，如磺酸基水溶性基团，如磺酸基水溶性基团，如磺酸基DD染料母体染料母体染料母体染料母体BB桥基，母体染料与活性

5、基的连接基桥基，母体染料与活性基的连接基桥基，母体染料与活性基的连接基桥基，母体染料与活性基的连接基 ReRe活性基团活性基团活性基团活性基团3 活性染料的结构及性能活性染料的结构及性能一、活性染料的结构一、活性染料的结构本讲稿第四页，共四十七页二、活性基团二、活性基团（一）活性基团的作用（一）活性基团的作用（一）活性基团的作用（一）活性基团的作用 活性基团必须具备能与纤维进行共价结合的能力，即活性基团必须具备能与纤维进行共价结合的能力，即活性基团必须具备能与纤维进行共价结合的能力，即活性基团必须具备能与纤维进行共价结合的能力，即反应性反应性反应性反应性。活性基团与染料的活性基团与染料的活性基

6、团与染料的活性基团与染料的稳定性稳定性稳定性稳定性有关，尤其是储存稳定性。有关，尤其是储存稳定性。有关，尤其是储存稳定性。有关，尤其是储存稳定性。活性基团决定纤维活性基团决定纤维活性基团决定纤维活性基团决定纤维印染加工的性质和条件印染加工的性质和条件印染加工的性质和条件印染加工的性质和条件。活性基结构与染料的活性基结构与染料的活性基结构与染料的活性基结构与染料的溶解度、直接性及扩散性溶解度、直接性及扩散性溶解度、直接性及扩散性溶解度、直接性及扩散性等也等也等也等也有一定的关系有一定的关系有一定的关系有一定的关系 。本讲稿第五页，共四十七页（二）活性基团的分类（二）活性基团的分类（二）活性基团的

7、分类（二）活性基团的分类1 1卤代杂环类卤代杂环类主要有卤代均三嗪和卤代嘧啶两类。主要有卤代均三嗪和卤代嘧啶两类。（1 1）卤代均三嗪类活性染料）卤代均三嗪类活性染料三三氯氯均均三三嗪嗪（或或称称三三聚聚氰氰氯氯），是是制制备备这这类类染染料料的的重重要要原原料料，工工业业上上制制备备的的方方法法主主要要有有两两种种，即即氰氰化化钠钠和和氢氢氰氰酸酸法法。合成反应为：合成反应为：NaCN+Cl2 CNCl+NaCl 或或 HCN+Cl2 CNCl+HCl 本讲稿第六页，共四十七页a)a)a)a)二氯均三嗪类活性染料二氯均三嗪类活性染料二氯均三嗪类活性染料二氯均三嗪类活性染料 简写为简写为 这类

8、染料我国称为这类染料我国称为X型型（英国（英国ICI：Procion MX型）型），反应比较活泼，一般在，反应比较活泼，一般在3040固色，又称为普通固色，又称为普通型或冷染型（低温型）活性染料。型或冷染型（低温型）活性染料。本讲稿第七页，共四十七页（）偶氮型）偶氮型 活性艳红活性艳红X-B 合成：合成：（）蒽醌型）蒽醌型 活性艳蓝活性艳蓝X-BR 本讲稿第八页，共四十七页b)b)b)b)一氯均三嗪类活性染料一氯均三嗪类活性染料一氯均三嗪类活性染料一氯均三嗪类活性染料 简写为简写为 R为为NH2、OCH3等亲核试剂。等亲核试剂。这类染料我国称为这类染料我国称为K K型型（英国（英国ICI Pr

9、ocion HICI Procion H；瑞士汽巴；瑞士汽巴-嘉嘉基为基为Cibacron Cibacron，反应性较，反应性较X X型低，一般在型低，一般在85-9585-95下固色，下固色，所以又称为热固型（高温型）活性染料。所以又称为热固型（高温型）活性染料。本讲稿第九页，共四十七页合成：合成：合成：合成：（）将二氯均三嗪活性染料和适当的芳胺）将二氯均三嗪活性染料和适当的芳胺）将二氯均三嗪活性染料和适当的芳胺）将二氯均三嗪活性染料和适当的芳胺Ar-NH2Ar-NH2Ar-NH2Ar-NH2反应。反应。反应。反应。如：如：如：如：（）将芳二胺和一分子三聚氰氨缩合后，经重氮）将芳二胺和一分子

10、三聚氰氨缩合后，经重氮）将芳二胺和一分子三聚氰氨缩合后，经重氮）将芳二胺和一分子三聚氰氨缩合后，经重氮化、偶合制成二氯均三嗪活性染料后，再和适当化、偶合制成二氯均三嗪活性染料后，再和适当化、偶合制成二氯均三嗪活性染料后，再和适当化、偶合制成二氯均三嗪活性染料后，再和适当的芳胺反应（见的芳胺反应（见的芳胺反应（见的芳胺反应（见P394-395P394-395P394-395P394-395）。）。）。）。本讲稿第十页，共四十七页简写为简写为 c)c)c)c)一氟均三嗪类活性染料一氟均三嗪类活性染料一氟均三嗪类活性染料一氟均三嗪类活性染料 汽汽巴巴-嘉嘉基基生生产产的的Cibacron F类类染染

11、料料，包包括括各各种种类类型型的的母母体体。适适用用于于40-45染染色色，反反应应性性较较一一般般Cibacron染染料料为为高高，仅仅次次于于Procion MX染染料料，并并能能很很快快达达到到竭竭染染，获获得得很很好好的的固固色色效效果果，染染料料的的溶溶解解性性好好，渗渗透透性性高高，有有很很好好的的匀匀染染性性，浮浮色色也也易易洗洗去去。由由于于这这类类染染料料拥拥有有较较高高的的反反应应性性，故故在在冷冷轧轧堆堆染染色色时，其堆置时间可大大缩短。时，其堆置时间可大大缩短。本讲稿第十一页，共四十七页d)d)d)d)菸酸均三嗪类活性染料菸酸均三嗪类活性染料菸酸均三嗪类活性染料菸酸均三

12、嗪类活性染料 日本化药公司为日本化药公司为日本化药公司为日本化药公司为涤棉混纺织物一浴法染色涤棉混纺织物一浴法染色涤棉混纺织物一浴法染色涤棉混纺织物一浴法染色而生产了而生产了而生产了而生产了KayacelonKayacelon系列染料，其中系列染料，其中系列染料，其中系列染料，其中Kayacelon React CNKayacelon React CN型染料是一种将一氯均三嗪活性染料用菸酸型染料是一种将一氯均三嗪活性染料用菸酸型染料是一种将一氯均三嗪活性染料用菸酸型染料是一种将一氯均三嗪活性染料用菸酸（维生素（维生素（维生素（维生素PPPP）取代氯后，成为）取代氯后，成为）取代氯后，成为）取代

13、氯后，成为吡啶季胺盐结构吡啶季胺盐结构吡啶季胺盐结构吡啶季胺盐结构的的的的活性染料。活性染料。活性染料。活性染料。国产国产国产国产R R型活性染料型活性染料型活性染料型活性染料是同一活性基。这是同一活性基。这是同一活性基。这是同一活性基。这类染料可在中性介质中于类染料可在中性介质中于类染料可在中性介质中于类染料可在中性介质中于110-130110-130固色（不需固色（不需固色（不需固色（不需碱性介质固色），可以和分散染料同浴染涤碱性介质固色），可以和分散染料同浴染涤碱性介质固色），可以和分散染料同浴染涤碱性介质固色），可以和分散染料同浴染涤/棉棉棉棉混纺织物。混纺织物。混纺织物。混纺织物。本

14、讲稿第十二页，共四十七页例如：例如：例如：例如：Kayacelon React CNKayacelon React CNKayacelon React CNKayacelon React CN3B 3B 3B 3B 本讲稿第十三页，共四十七页（2 2 2 2）卤代嘧啶类活性染料）卤代嘧啶类活性染料）卤代嘧啶类活性染料）卤代嘧啶类活性染料 这这这这也也也也是是是是一一一一类类类类较较较较为为为为重重重重要要要要的的的的活活活活性性性性染染染染料料料料，活活活活性性性性基基基基为为为为卤卤卤卤代代代代嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶基基基基，根根根根据据据据嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶环环环环中中中中的的的的卤卤卤卤素素素素

15、原原原原子子子子的的的的种种种种类类类类和和和和数数数数目目目目又又又又可可可可分分分分为为为为三三三三氯氯氯氯、二二二二氯、一氯以及氟代嘧啶等几类。氯、一氯以及氟代嘧啶等几类。氯、一氯以及氟代嘧啶等几类。氯、一氯以及氟代嘧啶等几类。嘧啶（嘧啶（1,3-二氮苯）结构二氮苯）结构：四个氢原子均可被卤素取代，生成卤代嘧啶。四个氢原子均可被卤素取代，生成卤代嘧啶。四个氢原子均可被卤素取代，生成卤代嘧啶。四个氢原子均可被卤素取代，生成卤代嘧啶。由于嘧啶杂环中含有两个电负性比碳强的氮由于嘧啶杂环中含有两个电负性比碳强的氮由于嘧啶杂环中含有两个电负性比碳强的氮由于嘧啶杂环中含有两个电负性比碳强的氮原子，而

16、使环上碳原子的电子云密度降低，原子，而使环上碳原子的电子云密度降低，原子，而使环上碳原子的电子云密度降低，原子，而使环上碳原子的电子云密度降低，因此与因此与因此与因此与2 2 2 2，4 4 4 4，6 6 6 6位碳原子相连的卤原子具有一位碳原子相连的卤原子具有一位碳原子相连的卤原子具有一位碳原子相连的卤原子具有一定的活泼性。定的活泼性。定的活泼性。定的活泼性。本讲稿第十四页，共四十七页2 2 2 2，4 4 4 4，5 5 5 5，6-6-6-6-四四四四氯氯氯氯嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶，6 6 6 6位位位位氯氯氯氯原原原原子子子子最最最最活活活活泼泼泼泼，首首首首先先先先与与与与染染染染料料料

17、料母母母母体体体体缩缩缩缩合合合合，生生生生成成成成2 2 2 2，4 4 4 4，5-5-5-5-三三三三氯氯氯氯嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶型型型型活活活活性性性性染染染染料料料料，2 2 2 2，4 4 4 4位位位位可可可可与与与与纤纤纤纤维维维维反反反反应应应应，5 5 5 5位氯原子最不活泼，较难与纤维反应。位氯原子最不活泼，较难与纤维反应。位氯原子最不活泼，较难与纤维反应。位氯原子最不活泼，较难与纤维反应。三氯嘧啶活性染料是较早的嘧啶类活性染料，三氯嘧啶活性染料是较早的嘧啶类活性染料，三氯嘧啶活性染料是较早的嘧啶类活性染料，三氯嘧啶活性染料是较早的嘧啶类活性染料，反应性差，现在用得较少。为了

18、提高嘧啶类反应性差，现在用得较少。为了提高嘧啶类反应性差，现在用得较少。为了提高嘧啶类反应性差，现在用得较少。为了提高嘧啶类活性基的活泼性，可活性基的活泼性，可活性基的活泼性，可活性基的活泼性，可采用采用采用采用F F代替代替代替代替ClCl，现在用得，现在用得，现在用得，现在用得较多，也比较重要的是较多，也比较重要的是较多，也比较重要的是较多，也比较重要的是二氟一氯嘧啶类活性二氟一氯嘧啶类活性二氟一氯嘧啶类活性二氟一氯嘧啶类活性染料染料染料染料。国产。国产F型活性染料，国外如型活性染料，国外如Drimarene R.K,Lavafix PA.EA,Reactolan,Verofix等。等。本

19、讲稿第十五页，共四十七页（3 3）喹啉型活性基喹啉型活性基喹啉型活性基喹啉型活性基2,3-二氯喹噁啉类二氯喹噁啉类（4）其它卤代杂环类：其它卤代杂环类：如：如：1,4-二氯酞嗪类二氯酞嗪类 Solidazol（德国（德国CFM）由于由于6位引入酰胺基，通过共轭效应，是位引入酰胺基，通过共轭效应，是2位上碳原子电子云位上碳原子电子云密度降低较多，密度降低较多，2位氯原子具有较高的活泼性，适合位氯原子具有较高的活泼性，适合40-50染色。商品染料有染色。商品染料有Levafix E（Bayer）及）及Cavalite（Dupont）。）。本讲稿第十六页，共四十七页2 2乙烯砜类乙烯砜类 这这类类活

20、活性性染染料料大大都都含含有有乙乙烯烯砜砜基基-SO2CH=CH2，由由于于其其高高度度的的化化学学活活泼泼性性，棉棉用用乙乙烯烯砜砜活活性性染染料料均均不不直直接接采采用用乙乙烯烯砜砜形形式式制制成成商商品品染染料料，而而是是采采用用溶溶解解度度和和稳稳定定性性均均高高的的酯酯化化形形式式，用用的的最最多多的的是是-硫硫酸酸酯酯乙乙基基砜砜：D-SO2-CH2CH2-OSO3Na。这这类类染染料料我我国国称称为为KN型型活活性性染染料料，活活性性介介于于X型型和和K型型之之间间。固固色色温温度度70-80，国国外外商商品品牌牌号号有有Remazol（雷雷玛玛唑唑）等。等。染染色色时时在在碱碱

21、性性介介质质中中先先脱脱去去硫硫酸酸酯酯基基，形形成成乙乙烯烯砜砜基基后后再再和和纤维反应。纤维反应。本讲稿第十七页，共四十七页合成：以苯胺的间位或对位合成：以苯胺的间位或对位合成：以苯胺的间位或对位合成：以苯胺的间位或对位-羟基乙砜胺或其硫酸酯为中羟基乙砜胺或其硫酸酯为中羟基乙砜胺或其硫酸酯为中羟基乙砜胺或其硫酸酯为中间体。间体。间体。间体。1 1 1 1）若制偶氮型染料，则将此硫酸酯的苯胺重氮化，再和适当的偶）若制偶氮型染料，则将此硫酸酯的苯胺重氮化，再和适当的偶）若制偶氮型染料，则将此硫酸酯的苯胺重氮化，再和适当的偶）若制偶氮型染料，则将此硫酸酯的苯胺重氮化，再和适当的偶合剂偶合。合剂偶

22、合。合剂偶合。合剂偶合。如：活性艳橙如：活性艳橙如：活性艳橙如：活性艳橙KN-4RKN-4RKN-4RKN-4R 本讲稿第十八页，共四十七页2 2 2 2）若若若若制制制制蒽蒽蒽蒽醌醌醌醌型型型型，可可可可用用用用-羟羟羟羟基基基基乙乙乙乙砜砜砜砜苯苯苯苯胺胺胺胺中中中中料料料料和和和和溴溴溴溴氨氨氨氨酸酸酸酸缩缩缩缩合合合合，再再再再制成硫酸酯。制成硫酸酯。制成硫酸酯。制成硫酸酯。如：活性艳蓝如：活性艳蓝如：活性艳蓝如：活性艳蓝KN-RKN-RKN-RKN-R 本讲稿第十九页，共四十七页3 3其它类活性基其它类活性基（1 1）-溴丙烯酰胺溴丙烯酰胺（国产的（国产的PWPW型和国外的型和国外的

23、Lanasol)Lanasol)（2 2）叠氮类）叠氮类 （3 3）膦酸基类）膦酸基类 国外商品牌号国外商品牌号Procion TProcion T，我国称为，我国称为P P型染料型染料，可在微酸或中性，可在微酸或中性介质中和纤维素纤维发生共价键结合，特别适合于介质中和纤维素纤维发生共价键结合，特别适合于涤涤/棉混纺棉混纺织物织物上和分散染料混合使用，进行染色和印花。上和分散染料混合使用，进行染色和印花。本讲稿第二十页，共四十七页4 4复合活性基复合活性基a)a)含含一一个个一一氯氯均均三三嗪嗪和和一一个个乙乙烯烯砜砜基基，我我国国称称M M型型、EFEF型、型、MEME型、型、B B型型活性

24、染料。活性染料。例如：活性艳红例如：活性艳红M-2B 国外的国外的Sumifix SupraSumifix Supra型、型、Remazol SNRemazol SN型、型、Basilene EMBasilene EM型属此类。型属此类。乙烯砜基有间位酯和对位酯，性能略有差异。乙烯砜基有间位酯和对位酯，性能略有差异。本讲稿第二十一页，共四十七页b)两个一氯均三嗪活性基（两个一氯均三嗪活性基（KD型、型、KE型、型、KP型型)有三种途径：有三种途径：D D染料母体染料母体（1）双侧型：）双侧型：（2）单侧型：）单侧型：（3）架桥型：）架桥型：本讲稿第二十二页，共四十七页三、染料母体三、染料母体

25、染料母体是活性染料的染料母体是活性染料的染料母体是活性染料的染料母体是活性染料的发色部分发色部分发色部分发色部分，它赋以活性染，它赋以活性染，它赋以活性染，它赋以活性染料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。大多数活性染料的母体结构大多数活性染料的母体结构大多数活性染料的母体结构大多数活性染料的母体结构与酸性染料相似与酸性染料相似与酸性染料相似与酸性染料相似，少，少，少，少数和酸性含媒染料结构相似。数和酸性含媒染料结构相似。数和酸性含媒染料结构相似。数和酸性含媒染料结构相似。主要是偶氮、蒽醌

26、、酞菁以及甲谮等结构的染主要是偶氮、蒽醌、酞菁以及甲谮等结构的染主要是偶氮、蒽醌、酞菁以及甲谮等结构的染主要是偶氮、蒽醌、酞菁以及甲谮等结构的染料，其中以偶氮类，特别是单偶氮类的最多。料，其中以偶氮类，特别是单偶氮类的最多。料，其中以偶氮类，特别是单偶氮类的最多。料，其中以偶氮类，特别是单偶氮类的最多。本讲稿第二十三页，共四十七页偶氮结构：偶氮结构：以单偶氮为主，结构简单，可得黄、橙、红色。以单偶氮为主，结构简单，可得黄、橙、红色。以单偶氮为主，结构简单，可得黄、橙、红色。以单偶氮为主，结构简单，可得黄、橙、红色。a)a)a)a)用吡唑酮为偶合剂，得到用吡唑酮为偶合剂，得到用吡唑酮为偶合剂，得

27、到用吡唑酮为偶合剂，得到黄色黄色黄色黄色系列染料。系列染料。系列染料。系列染料。b)b)b)b)用酰化用酰化用酰化用酰化J J J J酸作偶合剂，可以得到酸作偶合剂，可以得到酸作偶合剂，可以得到酸作偶合剂，可以得到橙色橙色橙色橙色系列染料。系列染料。系列染料。系列染料。c)c)c)c)用用用用H H H H酸作偶合剂，可以得到酸作偶合剂，可以得到酸作偶合剂，可以得到酸作偶合剂，可以得到红色红色红色红色系列染料。系列染料。系列染料。系列染料。若为双偶氮结构，一般得到偏深色染料。若为双偶氮结构，一般得到偏深色染料。若为双偶氮结构，一般得到偏深色染料。若为双偶氮结构，一般得到偏深色染料。本讲稿第二十

28、四页，共四十七页金属络合结构：金属络合结构：a)a)单偶氮金属络合结构单偶氮金属络合结构例如：活性紫例如：活性紫K-3Rb)b)甲谮结构甲谮结构色色泽泽明明亮亮，为为鲜鲜艳艳的的海海蓝蓝色色（略略带带绿绿光光的的蓝蓝色色），甲甲谮谮结构：结构：NNCNNH (中心碳原子中心碳原子)蓝色染料蓝色染料 本讲稿第二十五页，共四十七页蒽醌结构：蒽醌结构：染染料料大大多多为为蓝蓝色色和和绿绿色色，这这类类染染料料都都是是以以溴溴氨氨酸酸为为中料合成的。中料合成的。例如：活性艳蓝例如：活性艳蓝K-3R酞菁结构：酞菁结构：主要得到翠蓝色染料，色泽十分鲜艳主要得到翠蓝色染料，色泽十分鲜艳 例如：活性翠蓝例如：

29、活性翠蓝K-GL本讲稿第二十六页，共四十七页（一）母体与直接性的关系（一）母体与直接性的关系 染料母体的直接性与活性染料的反应性、固色率、染料母体的直接性与活性染料的反应性、固色率、染料母体的直接性与活性染料的反应性、固色率、染料母体的直接性与活性染料的反应性、固色率、沾色性等关系很大。沾色性等关系很大。沾色性等关系很大。沾色性等关系很大。直接性不宜过低，否则会影响染料的吸附和固色率。直接性不宜过低，否则会影响染料的吸附和固色率。直接性不宜过低，否则会影响染料的吸附和固色率。直接性不宜过低，否则会影响染料的吸附和固色率。直接性也不宜过高，否则水解染料，不易于直接性也不宜过高，否则水解染料，不易

30、于直接性也不宜过高，否则水解染料，不易于直接性也不宜过高，否则水解染料，不易于洗除，从而形成沾色或降低色牢度。洗除，从而形成沾色或降低色牢度。洗除，从而形成沾色或降低色牢度。洗除，从而形成沾色或降低色牢度。本讲稿第二十七页，共四十七页（二）母体与鲜艳度、色牢度的关系（二）母体与鲜艳度、色牢度的关系 铜酞菁结构的活性染料，以颜色的鲜艳度和日晒牢度铜酞菁结构的活性染料，以颜色的鲜艳度和日晒牢度铜酞菁结构的活性染料，以颜色的鲜艳度和日晒牢度铜酞菁结构的活性染料，以颜色的鲜艳度和日晒牢度优异著称。优异著称。优异著称。优异著称。铜络合的偶氮染料色光较艳，多为红、紫、蓝色，且铜络合的偶氮染料色光较艳，多为

31、红、紫、蓝色，且铜络合的偶氮染料色光较艳，多为红、紫、蓝色，且铜络合的偶氮染料色光较艳，多为红、紫、蓝色，且耐晒牢度高。耐晒牢度高。耐晒牢度高。耐晒牢度高。以蒽醌为母体的，色光鲜艳，亲合力小，易洗涤性好，以蒽醌为母体的，色光鲜艳，亲合力小，易洗涤性好，以蒽醌为母体的，色光鲜艳，亲合力小，易洗涤性好，以蒽醌为母体的，色光鲜艳，亲合力小，易洗涤性好，日晒牢度亦佳。日晒牢度亦佳。日晒牢度亦佳。日晒牢度亦佳。金属络合的甲撍型发色体，进一步提高了气候牢度金属络合的甲撍型发色体，进一步提高了气候牢度金属络合的甲撍型发色体，进一步提高了气候牢度金属络合的甲撍型发色体，进一步提高了气候牢度和鲜艳度。和鲜艳度。

32、和鲜艳度。和鲜艳度。采用含吡啶酮的衍生物为母体可改进染料的耐氯牢度。采用含吡啶酮的衍生物为母体可改进染料的耐氯牢度。采用含吡啶酮的衍生物为母体可改进染料的耐氯牢度。采用含吡啶酮的衍生物为母体可改进染料的耐氯牢度。本讲稿第二十八页，共四十七页四、活性染料的性能指标四、活性染料的性能指标（一）溶解度（一）溶解度（一）溶解度（一）溶解度 热水能加速染料的溶解，尿素有一定的增溶作用。热水能加速染料的溶解，尿素有一定的增溶作用。热水能加速染料的溶解，尿素有一定的增溶作用。热水能加速染料的溶解，尿素有一定的增溶作用。食盐、元明粉等电解质会降低染料的溶解度。食盐、元明粉等电解质会降低染料的溶解度。食盐、元明

33、粉等电解质会降低染料的溶解度。食盐、元明粉等电解质会降低染料的溶解度。（二）（二）（二）（二）扩扩扩扩散性散性散性散性 升高温度有利于染料分子的扩散。升高温度有利于染料分子的扩散。升高温度有利于染料分子的扩散。升高温度有利于染料分子的扩散。扩散性能的好坏，取决于染料的立体结构和分子量的大扩散性能的好坏，取决于染料的立体结构和分子量的大扩散性能的好坏，取决于染料的立体结构和分子量的大扩散性能的好坏，取决于染料的立体结构和分子量的大小。分子越大，扩散性能越差。小。分子越大，扩散性能越差。小。分子越大，扩散性能越差。小。分子越大，扩散性能越差。其它外部因素，如纤维的结构其它外部因素，如纤维的结构其它

34、外部因素，如纤维的结构其它外部因素，如纤维的结构(棉或粘胶纤维棉或粘胶纤维棉或粘胶纤维棉或粘胶纤维)、电解质、电解质、电解质、电解质、助剂、染液助剂、染液助剂、染液助剂、染液pHpHpHpH值等，都会影响染料的扩散。值等，都会影响染料的扩散。值等，都会影响染料的扩散。值等，都会影响染料的扩散。本讲稿第二十九页，共四十七页（三）固色率（三）固色率（三）固色率（三）固色率 活性染料的固色率，与很多因素有关。活性基团的活性染料的固色率，与很多因素有关。活性基团的活性染料的固色率，与很多因素有关。活性基团的活性染料的固色率，与很多因素有关。活性基团的结构、反应性、结合键的稳定性、染料的直接性以结构、反

35、应性、结合键的稳定性、染料的直接性以结构、反应性、结合键的稳定性、染料的直接性以结构、反应性、结合键的稳定性、染料的直接性以及染色条件、温度、及染色条件、温度、及染色条件、温度、及染色条件、温度、pHpHpHpH值、浴比等都会影响固色率。值、浴比等都会影响固色率。值、浴比等都会影响固色率。值、浴比等都会影响固色率。提高活性染料的固色率，要从提高活性染料的固色率，要从提高活性染料的固色率，要从提高活性染料的固色率，要从两方面两方面两方面两方面着手，一着手，一着手，一着手，一是从染料结构、母体染料的直接性、活性基团的是从染料结构、母体染料的直接性、活性基团的是从染料结构、母体染料的直接性、活性基团

36、的是从染料结构、母体染料的直接性、活性基团的改进以及采用多活性基团等途径去考虑；另一方改进以及采用多活性基团等途径去考虑；另一方改进以及采用多活性基团等途径去考虑；另一方改进以及采用多活性基团等途径去考虑；另一方面是采用好的印染加工工艺及条件，以促进染料面是采用好的印染加工工艺及条件，以促进染料面是采用好的印染加工工艺及条件，以促进染料面是采用好的印染加工工艺及条件，以促进染料在纤维上的固色率。在纤维上的固色率。在纤维上的固色率。在纤维上的固色率。降低染料水解的措施：低温、加盐类、小浴比、降低染料水解的措施：低温、加盐类、小浴比、降低染料水解的措施：低温、加盐类、小浴比、降低染料水解的措施：低

37、温、加盐类、小浴比、pHpHpHpH值的控制（一般不要大于值的控制（一般不要大于值的控制（一般不要大于值的控制（一般不要大于11.5)11.5)11.5)11.5)本讲稿第三十页，共四十七页4 活性染料与纤维的染色机理活性染料与纤维的染色机理一、纤维素纤维的染色机理一、纤维素纤维的染色机理（一）纤维素纤维的离子化（一）纤维素纤维的离子化（一）纤维素纤维的离子化（一）纤维素纤维的离子化 本讲稿第三十一页，共四十七页（二）染料与纤维的反应历程与结合形式（二）染料与纤维的反应历程与结合形式 1亲核取代反应亲核取代反应卤代杂环类活性基团属这类反应卤代杂环类活性基团属这类反应反应分两步：反应分两步：a)

38、亲亲核核加加成成:亲亲核核试试剂剂Y-加加成成到到电电子子云云密密度度低低的的碳碳原原子上；子上；b)消除反应消除反应:离去基团离去基团X带一个电子消除。带一个电子消除。本讲稿第三十二页，共四十七页2亲核加成反应亲核加成反应形形成成碳碳碳碳双双键键活活性性基基的的染染料料（主主要要是是-硫硫酸酸酯酯乙基砜）属于这种反应。乙基砜）属于这种反应。反应分两步：反应分两步：a)a)在碱性条件下进行在碱性条件下进行-消除反应。消除反应。b)b)乙烯砜基与纤维素负离子进行亲核加成反应乙烯砜基与纤维素负离子进行亲核加成反应 本讲稿第三十三页，共四十七页（三）活性基与桥基对反应活泼性的影响（三）活性基与桥基对

39、反应活泼性的影响1杂环上电子云密度分布情况杂环上电子云密度分布情况杂杂环环上上氮氮原原子子数数目目越越多多，电电子子云云密密度度分分布布越越不不均均匀，反应活泼性就越高。匀，反应活泼性就越高。均三嗪均三嗪 嘧啶嘧啶 吡嗪吡嗪 本讲稿第三十四页，共四十七页2 2取代基的影响取代基的影响取代基的影响取代基的影响 环环上上引引入入吸吸电电子子基基，且且吸吸电电子子性性越越强强，就就使使碳碳原原子子上上电电子子云云密密度度越越低低，反反应应活活泼泼性性越越高高。反反之之，引引入入供供电电子子基基，供供电能力越强，则反应活泼性越低。电能力越强，则反应活泼性越低。例如：例如：（1）（2）本讲稿第三十五页，

40、共四十七页3 3桥基的影响桥基的影响桥基的影响桥基的影响常常见见的的桥桥基基是是：-NH-，其其次次是是 、-SO2NH-等等，因因为为桥桥基基是是直直接接连连在在活活性性基基上上的的，所所以以可可将将桥桥基基看看作作是是环环上上的的一一个个取取代代基基，规规律律同同取取代代基基的的影影响响一一样。样。例：例：（1）（2）喹噁啉喹噁啉 嘧啶嘧啶（3）本讲稿第三十六页，共四十七页4 4各类活性基的相对活泼性比较各类活性基的相对活泼性比较各类活性基的相对活泼性比较各类活性基的相对活泼性比较 -SO2CH2CH2OSO3Na-SO2CH2CH2OSO3Na二氯均三嗪二氯均三嗪 二氟一氯嘧啶二氟一氯嘧

41、啶 二氯喹噁啉二氯喹噁啉 甲砜基嘧啶甲砜基嘧啶 乙烯砜乙烯砜 一氯均三嗪一氯均三嗪 三氯嘧啶三氯嘧啶 丙烯酰胺类丙烯酰胺类本讲稿第三十七页，共四十七页二、影响活性染料与纤维素纤维反应速率的因二、影响活性染料与纤维素纤维反应速率的因素素 染料与染料与染料与染料与纤维纤维纤维纤维的反的反的反的反应应应应速率及与水的反速率及与水的反速率及与水的反速率及与水的反应应应应速率的关系如下：速率的关系如下：速率的关系如下：速率的关系如下：染料与染料与染料与染料与纤维纤维纤维纤维的反的反的反的反应应应应速率速率速率速率与染料水解反与染料水解反与染料水解反与染料水解反应应应应速率的速率的速率的速率的比值大小取决

42、于比值大小取决于比值大小取决于比值大小取决于3 3 3 3个因素：个因素：个因素：个因素：K K K KF F F FK K K KW W W W CellOCellOCellOCellO OHOHOHOH DDDDF F F F (D(D(D(DW W W W)K K K KF F F F/K/K/K/KW W W W1111对反应速率比影响较小对反应速率比影响较小对反应速率比影响较小对反应速率比影响较小当当当当pHpHpHpH7 7 7 711111111，CellOCellOCellOCellO OHOHOHOH30303030DDDDF F F F/D/D/D/DW W W W 是决定

43、反是决定反是决定反是决定反应应应应速率比的一个很重要的因素速率比的一个很重要的因素速率比的一个很重要的因素速率比的一个很重要的因素本讲稿第三十八页，共四十七页三、蛋白质纤维的染色机理三、蛋白质纤维的染色机理（一）亲核取代反应的染料（一）亲核取代反应的染料（一）亲核取代反应的染料（一）亲核取代反应的染料有的均三嗪型和嘧啶型活性染料可与羊毛形成共价键结合有的均三嗪型和嘧啶型活性染料可与羊毛形成共价键结合有的均三嗪型和嘧啶型活性染料可与羊毛形成共价键结合有的均三嗪型和嘧啶型活性染料可与羊毛形成共价键结合（二）亲核加成反应的染料（二）亲核加成反应的染料（二）亲核加成反应的染料（二）亲核加成反应的染料乙

44、烯砜类活性染料可与羊毛发生亲核加成反应，形成共价键结合。乙烯砜类活性染料可与羊毛发生亲核加成反应，形成共价键结合。乙烯砜类活性染料可与羊毛发生亲核加成反应，形成共价键结合。乙烯砜类活性染料可与羊毛发生亲核加成反应，形成共价键结合。本讲稿第三十九页，共四十七页（三）存在着亲核加成与亲核取代两种反应的染料（三）存在着亲核加成与亲核取代两种反应的染料（三）存在着亲核加成与亲核取代两种反应的染料（三）存在着亲核加成与亲核取代两种反应的染料 LanasolLanasolLanasolLanasol毛毛毛毛用用用用活活活活性性性性染染染染料料料料含含含含有有有有 溴溴溴溴代代代代丙丙丙丙烯烯烯烯酰酰酰酰胺

45、胺胺胺的的的的活活活活性性性性基基基基团团团团，反反反反应应应应机理如下：机理如下：机理如下：机理如下：本讲稿第四十页，共四十七页5 活性染料与纤维间共价键的稳定性活性染料与纤维间共价键的稳定性一、一、KN型（乙烯砜）：型（乙烯砜）：a)碱催化碱催化b)酸催化酸催化 因为不能发生消除反应，所以很稳定。因为不能发生消除反应，所以很稳定。本讲稿第四十一页，共四十七页二、二、K型（一氯均三嗪）：型（一氯均三嗪）：a)碱催化碱催化 因为供电性因为供电性-NHR-ocell，所以，所以OH进攻与进攻与-ocell相连的碳原子。相连的碳原子。本讲稿第四十二页，共四十七页b)酸催化酸催化：三种共振杂化体的正

46、碳离子的稳定性次序为（三种共振杂化体的正碳离子的稳定性次序为（）（）（）本讲稿第四十三页，共四十七页三、三、X型（二氯均三嗪）：型（二氯均三嗪）：a)碱催化：碱催化：OH进攻到吸电子性强的进攻到吸电子性强的Cl所连接的所连接的C上，形成中间络合上，形成中间络合物后，碱性较弱的物后，碱性较弱的Cl离去，染料离去，染料-纤维键可保持不断裂。纤维键可保持不断裂。二氯均三嗪类活性染料和纤维素的反应，随反应二氯均三嗪类活性染料和纤维素的反应，随反应条件不同，可生成三种产物条件不同，可生成三种产物 P160 P160。以结构（以结构（1 1）为例讨论）为例讨论本讲稿第四十四页，共四十七页b)酸催化：酸催化

47、：亲核性强弱次序为：亲核性强弱次序为：-NHD-ocell-Cl共振杂化体强弱次序为：（共振杂化体强弱次序为：（）（）（）（）（）按照（按照（）、（）、（）式水解，导致断键）式水解，导致断键 本讲稿第四十五页，共四十七页从以上讨论中可知：从以上讨论中可知：从以上讨论中可知：从以上讨论中可知：乙烯砜型耐酸稳定性好，而均三嗪型耐碱稳定性好。乙烯砜型耐酸稳定性好，而均三嗪型耐碱稳定性好。乙烯砜型耐酸稳定性好，而均三嗪型耐碱稳定性好。乙烯砜型耐酸稳定性好，而均三嗪型耐碱稳定性好。各各类类活性基活性基团团染料的染料的键稳键稳定性定性：乙乙烯砜烯砜型型酸性水解酸性水解碱性水解碱性水解一一氯氯均三均三嗪嗪型型二二氯氯均三均三嗪嗪型型二二氯喹氯喹噁啉型噁啉型三三氯嘧啶氯嘧啶二氟一二氟一氯嘧啶氯嘧啶4 45 5级级4 4级级3 3级级2 23 3级级4 4级级3 34 4级级3 34 4级级4 45 5级级2 23 3级级2 23 3级级活性染料活性染料类类型型 本讲稿第四十六页，共四十七页提高提高“染料纤维染料纤维”键稳定性的措施键稳定性的措施a)a)增加活性基的个数增加活性基的个数 b)b)增加活性基的反应性能增加活性基的反应性能 反应性：反应性：成键稳定性：成键稳定性：c)c)用叔胺作催化剂用叔胺作催化剂 本讲稿第四十七页，共四十七页