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1、活性染料§1概述1.染料分子結(jié)構(gòu)中含有可與纖維中的-OH、-NH2等發(fā)生發(fā)生反應(yīng)的活性基團(tuán),染料與纖維形成共價(jià)鍵結(jié)合,染色牢度較好,特別是濕處理牢度,但某些染料耐酸、耐堿穩(wěn)定性較差,有些染料耐氯漂牢度較差。2.染料水溶性較好,色澤鮮艷,色譜齊全,勻染性好,傳統(tǒng)活性染料成本較低。3.主要用于纖維素纖維染色,也可用于蛋白質(zhì)纖維染色(毛用活性染料)、聚酰胺纖維染色。4.傳統(tǒng)活性染料上染率和固色率較低,主要用于染中淺色;染色過程中需加大量電解質(zhì)促染,廢水中鹽濃度高。5.新型活性染料的開發(fā)主要在提高利用率和固色率、提高染深性、低鹽染色的活性染料方面?!?活性染料的結(jié)
2、構(gòu)及性能一、活性染料的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)通式:S-D-B-RS:水溶性基團(tuán),如-SO3Na;D:染料母體,決定染料的顏色、鮮艷度、牢度及直接性;B:連接基,一般為-NH-;R:活性基團(tuán),決定染料的反應(yīng)性、固色率、耐水解穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性等性能。理想的活性染料應(yīng)具備如下性能:良好的水溶性反應(yīng)性強(qiáng),固色率高,貯存穩(wěn)定性好染色牢度好擴(kuò)散性、勻染性好,上染率高染料的提升性、染深性好浮色容易去除,不沾色成本低、污染小。二、活性基團(tuán)活性染料應(yīng)同時(shí)具有一定的活潑性和穩(wěn)定性。活性基團(tuán)結(jié)構(gòu)還與染料的溶解度、直接性及擴(kuò)散性等性能有關(guān)。(一)含活潑鹵素原子的氮雜環(huán)活性基活性染料的反應(yīng)性與
3、活性基中C原子的正電性有關(guān),C原子的正電性越強(qiáng),活性基的反應(yīng)性越強(qiáng)。均三嗪型活性基結(jié)構(gòu)通式:簡(jiǎn)寫為:(1)二氯均三嗪型活性染料(X型)結(jié)構(gòu)通式:特點(diǎn):反應(yīng)性強(qiáng),適于低溫(25~45℃)染色,可在堿性較弱的條件下與纖維反應(yīng),又稱普通型或冷染型活性染料。但染料容易水解,固色率較低,貯存穩(wěn)定性差。(2)一氯均三嗪型活性染料(K型)結(jié)構(gòu)通式:R:-NH2、-NHCH3、-NHAr、-N(CH3)Ar、-OR等。特點(diǎn):反應(yīng)性弱,適于高溫(90℃以上)染色,可在堿性較強(qiáng)的條件下與纖維反應(yīng),又稱熱固型活性染料,染料不易水解,貯存穩(wěn)定性較好,“染料-纖維”共價(jià)鍵的水解穩(wěn)定
4、性比X型染料好。(3)一氟均三嗪型活性染料結(jié)構(gòu)通式:如CibacronF型活性染料特點(diǎn):反應(yīng)性介于X型和K型染料之間(X型>F型>K型),適于在40~60℃染色,具有高反應(yīng)性和高固色率,“染料-纖維”共價(jià)鍵的水解穩(wěn)定性比X型染料好。2.鹵代嘧啶活性基結(jié)構(gòu)通式:(1)三氯嘧啶型:如DrimareneX型(Sandoz公司)Reactone(Ciba-Geigy公司)(2)二氯一氟嘧啶型(X1=X2=Cl,X3=F):如DrimareneZ型(Sandoz公司)(3)二氟一氯嘧啶型(X1=X2=F,X3=Cl):如DrimareneR型(Sandoz公司)Dr
5、imalonF型(Sandoz公司)Verofix(Bayer)F型(國產(chǎn)染料)(4)一氯嘧啶型:如VerofixP型(Bayer)特點(diǎn):(1)反應(yīng)性低如在取代基相同的條件下,嘧啶型比均三嗪型染料的反應(yīng)性低;二氯嘧啶型及三氯嘧啶型比K型染料的反應(yīng)性還低。在嘧啶環(huán)上引入吸電子基,染料的反應(yīng)性提高。(2)穩(wěn)定性高,不易水解,“染料-纖維”共價(jià)鍵的耐酸、耐堿的水解穩(wěn)定性好,適合高溫染色。3.喹噁啉活性基結(jié)構(gòu)通式:如LevafixE型染料(Bayer)特點(diǎn):反應(yīng)性比K型染料強(qiáng);在堿溶液中穩(wěn)定,比K型和X型染料穩(wěn)定性高;可采用短蒸法與纖維素纖維反應(yīng)固色。(二)乙烯砜
6、活性基(-SO2-CH=CH2)結(jié)構(gòu)通式:D-SO2-CH2CH2-OSO2Na如國產(chǎn)KN型染料Remazol(Hoechst公司)Sumifix(日本住友公司)商品染料的β-羥乙基砜硫酸酯基在堿性染色條件下生成可與纖維反應(yīng)的乙烯砜基:D-SO2-CH2CH2-OSO3Na→D-SO2-CH=CH2特點(diǎn):(1)反應(yīng)性:X型>KN型>K型,染色溫度50~70℃,在弱堿性條件下固色;(2)“染料-纖維”共價(jià)鍵的耐酸穩(wěn)定性較好,耐堿的水解穩(wěn)定性差;(3)染料溶解性好,色澤鮮艷。(三)乙烯砜氨基衍生物結(jié)構(gòu)通式:特點(diǎn):反應(yīng)性比KN型低,穩(wěn)定性提高。(四)α-溴代丙烯
7、酰胺結(jié)構(gòu)通式:如:毛用PW型染料Lanasol染料(Ciba-Geigy公司)特點(diǎn):反應(yīng)性高,固色率高,色澤鮮艷;用于蛋白質(zhì)纖維染色耐曬、濕處理牢度好,耐水解穩(wěn)定性好。(六)膦酸基活性基結(jié)構(gòu)通式:如:國產(chǎn)P型染料ProcionT型染料(英國ICI公司)活性黃P-4G:特點(diǎn):在弱酸性條件下(pH=5.5~6.5),用氰胺或雙氰胺為催化劑,在高溫(210~220℃)下脫水,膦酸基形成膦酸酐,與纖維素纖維的-OH發(fā)生加成反應(yīng)而固色??膳c分散染料拼混,用于T/C混紡織物的印花和染色。(七)其他活性基(2)羧基吡啶均三嗪基活性基如:國產(chǎn)R型染料KayacelonRe
8、act染料(日本化藥)特點(diǎn):在高溫、中性條件下固色,適用于T/C、