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1、第六章 还原染料张晓莉主要内容p概述p还原染料的发展 p还原染料的分类、结构和性质p还原染料的还原原理p还原染料的光脆性第一节 概述一、结构特点p不含有不含有磺酸基、羧酸基等磺酸基、羧酸基等水溶性水溶性基团基团 ；p在分子的共扼双键系统中，在分子的共扼双键系统中，含有两个或两个以上含有两个或两个以上的羰基的羰基 ；二、染色过程p在在保险粉保险粉的作用下，使的作用下，使羰基羰基还原成还原成羟基羟基，并在，并在碱碱性性水溶液中成为可溶性的隐色体钠盐。水溶液中成为可溶性的隐色体钠盐。p还原染料的还原染料的隐色体对纤维具有亲和力隐色体对纤维具有亲和力，能被纤维，能被纤维所吸收。所吸收。p染色后吸附在纤
2、维上的还原染料隐色体，染色后吸附在纤维上的还原染料隐色体，经空气经空气或其他氧化剂氧化，或其他氧化剂氧化，又转变为原来不溶性的还原又转变为原来不溶性的还原染料，由此固着在纤维上。染料，由此固着在纤维上。 三、优、缺点p耐晒和耐洗坚牢度尤为突出，许多品种的耐晒牢耐晒和耐洗坚牢度尤为突出，许多品种的耐晒牢度都在度都在6级级以上以上 ；p主要缺点是合成步骤较多、收率较低、相对比其主要缺点是合成步骤较多、收率较低、相对比其他类染料价格高些，有些他类染料价格高些，有些黄、橙、红等黄、橙、红等浅色染料浅色染料品种有品种有光敏脆化作用光敏脆化作用，使染色纤维易光脆损。，使染色纤维易光脆损。 四、应用p棉布染
3、色、印花棉布染色、印花 ；p也可用于麻、粘胶纤维、维纶等天然纤维、再生也可用于麻、粘胶纤维、维纶等天然纤维、再生纤维素纤维、合成纤维的染色和印花；纤维素纤维、合成纤维的染色和印花；p以及涤棉混纺织物中的棉用染料以及涤棉混纺织物中的棉用染料 ；p黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、棕和黑色等数十黄、橙、红、紫、蓝、绿、灰、棕和黑色等数十个品种还原染料的生产个品种还原染料的生产 第二节 还原染料的分类、结构和性质分类：分类： 蒽醌、蒽醌、 靛族和杂环靛族和杂环 、 硫酸酯类衍生物的可溶性类、硫酸酯类衍生物的可溶性类、 活性还原染料活性还原染料 1 蒽醌类还原染料p最重要的一类最重要的一类;p经还原后经还原
4、后,产生连贯性的共轭双键产生连贯性的共轭双键;颜色均较颜色均较未还原的染料色泽深。未还原的染料色泽深。种类:酰胺和亚胺系咔唑系：直接性好蓝蒽酮系：p还原兰RS、RSN；p宝石蓝色，非常鲜艳，各项牢度很高；p不耐氯漂；其卤化衍生物具有较高的耐氯漂能力黄蒽酮和芘蒽酮系p黄蒽酮及其衍生物大部分为黄色；无光敏脆损p芘蒽酮及其衍生物大部分为橙色；有光敏脆损二苯嵌蒽酮系p主要可分成两支：紫蒽酮及其衍生物，异紫蒽酮及其衍生物；p紫蒽酮的结构为： 紫蒽酮的衍生物中以紫蒽酮的衍生物中以二甲基氧紫蒽酮为最二甲基氧紫蒽酮为最重要重要 ；十分鲜艳的嫩；十分鲜艳的嫩绿色，即还原艳绿绿色，即还原艳绿B异紫蒽酮的结构为：紫
5、色染料 p丫酮系染料大部分都是红色和紫色，少数为绿色、蓝色和棕色。p噻唑结构系中，黄色染料有还原黄GC，2 靛族类还原染料p靛蓝及其衍生物 ；p硫靛及其衍生物 ；p各种具有靛蓝和硫靛混合结构的对称或不对称的还原染料 ；p还原后的隐色酸钠盐都是无色或者仅显很浅的黄色或杏黄色 靛蓝系 p不仅用于棉织物、棉纱线的染色，p还用于毛织品的染色，p过去海军服曾用靛蓝染色“海军蓝”p 靛蓝的色泽晦暗并不鲜艳，p它的隐色体钠盐对纤维素纤维的直接性很小，无法一次染得深色。p此外靛蓝染色后的织物在遇到高温时，染料会有升华现象产生。p卤化后的靛蓝色泽比较鲜艳明亮，p卤化后，提高了染料隐色体钠盐对纤维素纤维的直接性。
6、 硫靛系p硫靛系染料大部分都是红色，p硫靛本身色泽都不够鲜艳，而且日晒牢度也差；可是它的衍生物却很漂亮，而且各项牢度都很高。p硫靛本身就是一种带蓝光的红色的还原染料，p硫靛的衍生物一般有对称的和不对称的两种 ；p不对称的硫靛衍生物，则在硫靛两侧芳香环上所具有基团的种类、数量和位置并不相同， 靛蓝硫靛系p一半是靛蓝结构，p一半是硫靛结构，p结果就成为紫色p大部分染料的色泽和它们的结构一致。p例如还原紫BBF结构为：不对称的靛蓝硫靛系p一半为靛蓝结构，p另一半为硫靛结构，p但不对称。例如还原猩红R：3 杂环类还原染料 1、二苯嵌比蒽系 二苯嵌比蒽本身就是黄色的染料，还原金黄G的结构为：蒽缔蒽酮的卤
7、化物系 p二氯衍生物为还原亮橙GK，它的结构为：4 可溶性类还原染料p还原染料隐色体的硫酸酯碱金属盐；p具有水溶性；可以直接在水溶液中上染，然后稀酸水解，氧化，就可以使纤维着色。p可以染羊毛和丝绸等蛋白质纤维；p溶靛素靛类染料制成的可溶性还原染料；p溶蒽素稠环酮类还原染料制成的可溶性还原染料；第三节 还原染料的还原原理 一、染料隐色体 还原作用主要用还原剂，使染料的羰基接受电子还原成醇式，再在碱的作用下成为可溶性的醇式的钠盐，使其具有水溶性，对纤维具有一定的直接性，从而能达到染色的目的。 隐色酸钠盐在碱性溶液中的溶解度取决于电离的基团 *靛蓝还原后色泽变浅甚至几乎无色的现象共轭键的数目减少了，
8、而且还失去了吸电子的基团（即发色团） ；*蒽醌类还原染料经还原后色泽却变深共轭键的数目增加了；*染料对纤维的亲和力与共扼双键的数量成正比关系，所以靛类还原染料对纤维的亲和力比蒽醌类为差。 二、隐色体电位p整个反应都是属于电子转让与接受的过程 ；p隐色体电位就是指染料在该还原电位值时，正好转变为隐色体 ；p还原电位来表示染料的还原特性及还原剂的活力 ；p隐色体电位负值较小的染料，就是比较容易还原的染料，它的还原状态也比较稳定;p相反，负值较大的染料，它的氧化状态比较稳定，也就较难还原。p因此，测定染料的隐色体电位，是衡量还原染料还原难易的一种手段。 p还原染料的还原难易性是染色中的一个主要问题；
9、p保险粉是一种还原能力强而价格低廉的还原剂；如遇到较难还原的染料，都可采用干缸法或提高还原温度和延长还原时间；p染浴中的还原能力，决定子碱性溶液中保险粉的浓度 ；p实际生产中，采用试纸测定来控制染色，选择一种电位稍高于所有染料的染料制成试纸。 三、还原速度p还原速度一般在习惯上以染料到达完全还原状态所需时间的半量半还原时间来表示。 p一般规律是靛族染料的隐色体电位负值较小，但它们的还原速度却很缓慢；蒽醌类染料的隐色体电位负值较大，但还原速度却很快。 p染料的还原是一种多相反应，不仅染料的结构决定着染料内在的还原特性，而且染料分散体颗粒的物理形状和大小也会影响染料还原的难易程度。同时也发现，染浴
10、中氢氧化钠的浓度对还原速度的影响并不大，而起最主要作用的是温度和保险粉含量。第四节 还原染料的光脆性p一些用还原染料印染的织物，日久会出现光敏脆损现象。p这种现象的产生原因，主要是这些染料吸收光线中某一波段的能量转移给其他物质时，在纤维上引起了化学反应所致。 p在还原染料中，黄色、红色和橙色是产生光敏脆损现象比较严重的色泽系统。 p只要分子上具有吡啶结构，就不会产生光敏脆损现象 p在蒽醌环上具有嘧啶结构的染料也不会产生光敏脆损 p在靛类染料中，一部分硫靛系结构的染料也有光敏脆损现象 还原紫3号 第五节 还原染料的应用p需要在碱性条件下还原成隐色体盐后，可溶于水并对纤维素纤维等具有直接性，从而达
11、到染色；p染色中，一般在氢氧化钠溶液中采用保险粉还原p印花中，常在碳酸钠溶液中采用雕白粉还原。还原剂保险粉连二亚硫酸钠，Na2S2O4，稳定性差 遇潮结块，并容易燃烧；雕白粉由多种化学成分组成，主要用于印花；二氧化硫脲简称TDO，分子式为(NH2)(NH)CSO2H，具有稳定性好，储藏安全，还原能力强，用量少和无污染等特点。 p还原染料分子量较大，有较高的直接性，上染速率较高，对于扩散速率低而上染速率高的染料，常常全准积在纤维的表面，产生“环染”现象，常加入匀染剂加以改善。还原染料的染色工艺p隐色体法先还原成隐色体，用卷染机或轧染机染色，经氧化、皂煮而染色；最难控制的质量问题是不易染色均匀和透芯，常加匀染剂。p悬浮体染色将超细粉状还原染料均匀地浸轧染到纤维的表面，再轧染碱性还原剂，使附着在纤维表面的染料超细粉还原溶解而扩散到纤维内部，再经氧化使纤维着色；不受染料上染率的限制，匀染性好，但染料加工的颗粒细度要求高。p可溶性还原染料染色直接溶于水，上染，酸性介质氧化得色。作业1、还原染料的结构特点？有哪几类？染色过程？2、靛蓝的分子结构？3、隐色体电位与还原能力的关系？
