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1、第六章第六章 活性染料活性染料该染料具有一个未被取代的氯原子，在一定条件下，能与纤维素反应形成共价结合，可是当时未被认识。SBD S 水溶性基团D 染料母体B 连接基Re 活性基活性基活性基主要是二氯均三嗪 (Procion MX，国产X型)，与一氯均三嗪 (Procion H，国产K型)两大类。二氯均三嗪，二氯均三嗪，X型型 一氯均三嗪，一氯均三嗪，K型型反应活泼性高，但容易水解，适合低温染色。活泼性降低，不易水解，固色率有所提高，适合高温染色与印花。 这类活性基的这类活性基的“染料纤维染料纤维”键的稳定性，主键的稳定性，主要与均三嗪核上碳原子的电子云密度有关。要与均三嗪核上碳原子的电子云密
2、度有关。 通常核碳原子的电子云密度越低，染料的反应性越高，“染料纤维”键的耐碱水解稳定性越差。因此，均三嗪核上各种取代基均会影响“染料纤维”键的耐酸或耐碱的稳定性。二氯均三嗪活性染料与纤维结合的共价键的水解稳定性较一氯均三嗪染料差，尤其是耐酸水解稳定性。这是由于均三嗪核上的氯原子水解后所生成的酸对共价键具有自动催化水解作用。解决反应性和稳定性矛盾解决反应性和稳定性矛盾举例举例1 1： 在二氯均三嗪中用一个甲氧基来取代氯原子，由于甲氧基在二氯均三嗪中用一个甲氧基来取代氯原子，由于甲氧基是供电子基，提高了核碳原子上的电子云，从而使其反应性有是供电子基，提高了核碳原子上的电子云，从而使其反应性有所降
3、低。如所降低。如Cibacron ProntCibacron Pront染料：染料：一氯甲氧基均三嗪 其反应性介于一氯均三嗪与二氯均三嗪之间，具有较好其反应性介于一氯均三嗪与二氯均三嗪之间，具有较好的印浆稳定性，特别适用于短蒸印花工艺。的印浆稳定性，特别适用于短蒸印花工艺。一氟均三嗪 二氯嘧啶 三氯嘧啶 二氟一氯嘧啶具有鲜艳的色谱，良好的水溶性，具有鲜艳的色谱，良好的水溶性，反应活泼性介于反应活泼性介于二氯均三嗪和一氯均三嗪之间，染色温度二氯均三嗪和一氯均三嗪之间，染色温度50507070。乙烯砜基团的直接性很低，要使染料很好地用于。乙烯砜基团的直接性很低，要使染料很好地用于吸尽染色，只能从染
4、料母体结构上去考虑。这种类吸尽染色，只能从染料母体结构上去考虑。这种类型的染料更适合用在冷轧堆法、连续染色法及印花型的染料更适合用在冷轧堆法、连续染色法及印花工艺中。工艺中。双侧型双侧型由于大多数呈非线状结构，染料分子由于大多数呈非线状结构，染料分子的共平面性较差，直接性低，主要适的共平面性较差，直接性低，主要适用于印花，如用于印花，如Procion SPProcion SP、国产的、国产的KPKP型。这种染料固色率很高，水解染料型。这种染料固色率很高，水解染料少，后处理比较简单。少，后处理比较简单。架桥型架桥型双侧型及架桥型的染料由于呈线状结构，直接性较高，更适双侧型及架桥型的染料由于呈线状
5、结构，直接性较高，更适用于吸尽染色法，用于吸尽染色法，Procion HEProcion HE型及国产型及国产KDKD、KEKE型多属于此类。型多属于此类。 商品名为商品名为Procion TProcion T，国产称，国产称P P型。型。膦酸基型活性染膦酸基型活性染料的固色催化剂为氰胺或双氰胺，染料可在弱酸性条料的固色催化剂为氰胺或双氰胺，染料可在弱酸性条件下与纤维素纤维发生反应，形成共价键结合。这类件下与纤维素纤维发生反应，形成共价键结合。这类染料适用于分散染料染料适用于分散染料/ /活性染料一浴法对涤纤维素纤活性染料一浴法对涤纤维素纤维混纺织物的染色，固色率高达维混纺织物的染色，固色率高
6、达9090左右。左右。 6.6.卤代丙烯酰胺（卤代丙烯酰胺（PWPW型）型）( (CibaCiba公司兰纳素公司兰纳素) )通式：通式： 这类染料主要用于蛋白质纤维的染色，属于毛用这类染料主要用于蛋白质纤维的染色，属于毛用活性染料，具有反应性强、固色率高、色泽鲜艳、活性染料，具有反应性强、固色率高、色泽鲜艳、耐光和耐晒牢度好等特点。耐光和耐晒牢度好等特点。7.7.羧基吡啶均三嗪型活性染料（羧基吡啶均三嗪型活性染料（R R型）型）( (日本化药公司日本化药公司通式：通式： 这类染料对纤维素纤维染色时，直接性大，反应这类染料对纤维素纤维染色时，直接性大，反应性强，能在高温和中性条件下与纤维素纤维反
7、应，性强，能在高温和中性条件下与纤维素纤维反应，可用于涤纶可用于涤纶/ /纤维素纤维混纺织物的一浴一步法染纤维素纤维混纺织物的一浴一步法染色色 。8 8、新型活性染料、新型活性染料（1 1）低盐染色活性染料：）低盐染色活性染料： 低盐染色活性染料一般分子结构较大，在染料分低盐染色活性染料一般分子结构较大，在染料分子中磺酸基含量相对较少，染料分子同平面性较强，子中磺酸基含量相对较少，染料分子同平面性较强，含有可形成氢键的基团，染料对纤维的亲和力较大。含有可形成氢键的基团，染料对纤维的亲和力较大。 采用低盐染色活性染料对纤维素纤维染色时，盐采用低盐染色活性染料对纤维素纤维染色时，盐的用量一般可降至
8、普通活性染料染色的的用量一般可降至普通活性染料染色的 50506565。如。如Cibacron LS.Cibacron LS.（2 2）活性分散染料：）活性分散染料： 活性分散染料是含有活性基的难溶性染料，染活性分散染料是含有活性基的难溶性染料，染料分子中不含磺酸基、羧基等水溶性基团，染料料分子中不含磺酸基、羧基等水溶性基团，染料在水中以悬浮状态存在。这类染料的活性基类型在水中以悬浮状态存在。这类染料的活性基类型有一氯均三嗪、二氟均三嗪、乙烯砜等。有一氯均三嗪、二氟均三嗪、乙烯砜等。 活性分散染料可对纤维素纤维、锦纶、涤纶等活性分散染料可对纤维素纤维、锦纶、涤纶等纤维进行染色，特别适用于纤维素
9、纤维与合成纤纤维进行染色，特别适用于纤维素纤维与合成纤维混纺织物的一浴法染色，可同时对两种纤维进维混纺织物的一浴法染色，可同时对两种纤维进行染色。行染色。二氟均三嗪二氟均三嗪乙烯砜乙烯砜一氯均三嗪一氯均三嗪染料母体是活性染料的发色部分，它赋以活性染料不同的色泽、鲜艳度、牢度、直接性。大多数活性染料的母体结构与酸性染料相似，少数和酸性媒染染料结构相似，但也并不限于酸性染料。通常黄、橙、红浅色色调的染料系用单偶氮及双偶氮染料，紫、灰、黑、褐色等暗色系用金属络合染料，艳蓝及绿色常用由蒽醌衍生物或酞菁染料。近年来，出现了一系列新型活性染料母体结构，较重要的为吡啶酮、甲月朁和双氧氮蒽等类型。具有摩尔消光
10、系数高、色光纯正、颜色鲜艳、染色性能和牢度优异等特点。用双氧氮蒽系活性染料代替蒽醌系染料，具有相当好的市场前景。吡啶酮双氧氮蒽(三苯并二恶嗪 )甲月朁(jin,锦纶的“锦”音）染料可以看作一类两个偶氮基连在同一碳原予上的特殊的双偶氮染料： 式中：A，D为芳环一般在偶氮基邻位带有具有配位能力的基团，如-COOH、OH，B环可为芳香族或脂肪族取代基。 由于空间位置合适，甲月朁化合物可以和多种过渡金属离子配位，络合后吸收波长红移(深色效应)。常见的甲月朁染料为铜络合物。注：月朁(jin,锦纶的“锦”音）母体与直接性的关系母体与直接性的关系 一般染料母体对纤维都有一定的直接性。活性染料母体的直接性与活
11、性染料的反应性、固色率、沾色性能等关系很大。l直接性不宜过低，否则会影响活性染料染色时的上染率和固色率，尤其是浸染时需要用直接性较高的活性染料；l直接性也不宜过高，导致初染率过高，不易染匀，易染花；另，部分活性染料在反应时会水解形成水解染料，水解染料必须易于洗除，若水解染料直接性过高，不利于水解染料从纤维上洗净，从而形成沾色并降低色牢度。母体与鲜艳度、色牢度的关系母体与鲜艳度、色牢度的关系l铜酞菁结构的活性染料，以颜色鲜艳和日晒牢度优异著称。近年来在这方面又有进一步的提高，例如采用带荧光的染料母体。l铜络合的偶氮染料色光较艳，多为红、紫、蓝色，且耐晒牢度高。l几乎所有红光艳蓝都是以蒽醌衍生物为
12、母体，色光鲜艳，易洗涤性好，日晒牢度佳。l深蓝品种采用金属络合的甲月朁型发色体，进一步提高了气候牢度和鲜艳度。l活性嫩黄耐氯牢度曾是一个棘手问题，后来采用含吡啶酮的衍生物为母体可改进染料的耐氯牢度。 活性染料一般都比较鲜艳，并具有很好的色牢度，这与染料的母体结构有关。桥基是活性染料中染料母体和活性基团之间的连接基团。不同的桥基对活性染料的活性、稳定性都有一定的影响。最常见的桥基是亚氨基（NH），另外还有酰氨基（CONH），磺酰氨基（SO2NH），烷酰氨基（NHCOCH2CH2），O,S等。由于O，S作桥基易水解，染料稳定性较差，所以一般不被采用。含氮杂环活性染料 在含氮杂环活性基中，三聚氯嗪衍
13、生物染料是最早发现和发展的一类活性染料，色谱较齐全，品种也较多，主要是一氯和二氯均三嗪染料。 合成主要有二种工艺：一种是先合成母体染料，然后将活性基直接引入到母体染料中；另一种是先合成带有活性基的中料，然后再合成染料。偶氮型染料，二种合成途径均有采用，活性基可以在重氮组分也可以在偶合组分。 由于三聚氯氰非常活泼，偶氮型金属络合活性染料一般在母体染料金属络合后再引入活性基。 在偶氮型活性染料分子中采用氨基萘酚作偶合组分时，为了避免在氨基邻位发生偶合以致产生副染料，影响色光，一般先在氨基上引入活性基，然后合成染料。如活性艳红 K-2BP 活性基链接在重氮组分上的活性染料，重氮组分通常是芳二胺衍生物
14、。其中一个氨基与三聚氯氰进行酰化反应引入活性基，另一个氨基进行重氮化，然后再与偶合组分偶合得到活性染料。对蒽醌型活性染料大都直接将三聚氯氰引入到母体染料中 对嘧啶型活性染料可采用带有氨基的中料在pH = 44.6与2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶缩合，然后合成染料；也可用2, 4, 6-三氟-5-氯嘧啶直接引入带有氨基的母体染料。乙烯砜型活性染料 由于含-羟乙基砜硫酸酯染料的溶解度比相应的乙烯砜染料的溶解度好，乙烯砜型活性染料均是以-羟乙基砜硫酸酯为活性基的。主要采用对-或间-羟乙基砜硫酸酯苯胺来合成的。蒽醌型活性染料采用-羟乙基砜苯胺先与溴氨酸缩合，然后在浓硫酸中进行酯化的过程。-羟乙基砜硫酸酯苯胺活性基中料的氨基邻位无羟基，一般采用氧化络合的方法合成偶氮型金属络合活性染料。三聚氯氰多活性基染料的合成途径主要有：(1)带有氨基的K型活性染料与二氯均三嗪衍生物缩合(2)在带有氨基的染料母体上通过二胺链接基交替地引入三聚氯氰
