活性染料的结构及分类
活性染料结构资料
活性染料结构资料活性染料是一种特殊类型的染料，具有良好的色泽和光河性能，广泛应用于纺织、皮革、塑料等行业。
活性染料的结构具有一定的特点，本文将对活性染料的结构进行详细描述。
活性染料的结构主要由色基和活性基组成。
色基是染料分子中决定染色性质的部分，活性基则是染料分子中具有反应性的部分。
色基和活性基之间通过共轭作用进行相互作用，形成了活性染料特有的结构。
色基是活性染料结构中的关键部分，决定了染料分子的色泽特性。
色基通常由苯环、噻吩环、吲哚环等构成，其中苯环是最常见的色基。
苯环通过氢键或共轭作用与其他环相连，形成了活性染料分子的芳香环结构。
活性染料的芳香环结构决定了其具有的浓艳、鲜亮的颜色。
活性基是活性染料结构中的另一个重要组成部分。
活性基通常是一些具有反应性的官能团，可以与纤维材料发生化学反应。
常见的活性基有氨基、羟基、乙酰胺基等。
这些活性基可以与纤维中的氨基、羟基等官能团进行共价结合，从而实现染料分子与纤维的牢固结合。
活性染料的活性基决定了它可以与纤维材料进行很好的反应，提高了染料的牢固度和耐久性。
除了色基和活性基，活性染料结构中还存在一些其他的功能基团。
这些功能基团可以通过氢键、离子键、范德华力等相互作用与色基、活性基等部分相连。
这些功能基团可以进一步调节活性染料的染色性能，使其能够适应不同纤维材料的染色需求。
总结起来，活性染料结构的主要组成部分包括色基、活性基和功能基团。
这些部分通过共轭作用、共价键和非共价键等相互作用进行连接，形成了活性染料特有的结构。
活性染料的结构决定了其具有良好的染色性能和颜色鲜艳的特点，使其成为纺织、皮革、塑料等行业的重要染料。
第五章活性染料.
两个不同活性基
✓ 1980年，日本住友 Sumifix Supra ✓ 1984年，德国Hoechst Remazol S、SN ✓ 1989年，上染八厂ME型 ✓ 上海万得 Megafix B型 ✓ BASF公司，Basilen FM ✓ Ciba公司 • Cibacron C：一氟均三嗪 + 改良乙烯砜型，轧染 • Cibacron FN：一氟均三嗪 + 改良乙烯砜型，浸染
↓→涤/棉织物分散活性一浴法
2021/7/14
D NH C
N C Cl
N
N
C
OR
✓ 大连理工大学 ✓ 活性与K型相比，活性如何？
2021/7/14
2、卤代嘧啶型
Cl
C
D NH C
C Cl
N
N
C
Cl
三氯嘧啶
✓ 1960年瑞士Sandoz与Ciba公司;
✓ 商品名 Drimarene(黛棉丽)
2021/7/14
+
-N
> Cl
2021/7/14
b：纤维亲核能力
S（W）-NH2 ＞ CellO_ ＞CellOH
2021/7/14
C：反应历程
N
N C l
D N HC N
C
C l alk ali
D
N HC
NC e - llo
N
_C
O C e ll N
C
C
C l
C l
N
D N HC
C O C e ll
NN C
C l
2021/7/14
X型活性染料水解反应
N
D NH C
C Cl
活性染料化学结构式
活性染料化学结构式活性染料是一类具有较强的亲和力以及活性能力的染料，常用于纺织品、皮革、墨水、油墨、塑料、橡胶等工业领域。
活性染料的化学结构式可以分为苯环染料、膦基染料和合成染料等几个主要类型。
首先，苯环染料是活性染料中最常见的一种。
其化学结构式通常由苯环或苯环衍生物、活性基团和具有离子形成作用的官能团等组成。
活性基团主要包括硫酸基团、酰胺基团、酯基团、羧酸基团等。
常见的苯环染料有偶氮染料、酞菁染料、酮染料等。
其中偶氮染料是最广泛应用的一类，其特点是色谱带宽度窄、溶解度高和稳定性好。
其次，膦基染料也是一类常见的活性染料。
膦基染料是以膦基为主要结构单元，通过改变膦基的取代基团来调节染料的性质。
膦基染料的优点是色泽鲜艳、亮度高、耐光性好和相对较小的渗透性。
这使得膦基染料在纺织品和塑料行业中有广泛的应用。
常见的膦基染料有环膦基染料、杂环膦基染料等。
此外，合成染料也是一类重要的活性染料。
合成染料是通过合成化学方法合成得到的有机染料，其化学结构式比较复杂，常由多环芳烃、杂环芳烃、芳环酮等组成。
合成染料的特点是染色力较强、染色效果好、耐洗涤性好和对光的稳定性强。
不同的合成染料可以通过改变取代基团来调节染色性能。
常见的合成染料有酞菁类染料、砜基染料等。
总而言之，活性染料的化学结构式是多种多样的，但都具有较强的亲和力和活性能力。
苯环染料、膦基染料和合成染料是活性染料中最常见的类型，它们的化学结构式的差异主要在于组成成分和取代基团的不同。
活性染料的多样性使得其在各个工业领域有广泛的应用，为人们的生活与工作带来了便利和美感。
活性染料染色原理
活性染料染色原理活性染料染色是一种常用的染色技术，用于织物、纺织品、纸张等材料的染色。
活性染料通常呈现出强烈的可溶性、高色牢度和良好的亲和力。
其染色原理是在染色过程中，染料分子通过共价键或氢键与被染的物质发生化学反应，将染料牢固地结合在材料纤维或纸张上。
活性染料具有多种活化基团，如亚胺基、酯基、酰胺基、硫酸基、游离酮基等。
这些活化基团可以通过与纤维上的羟基、胺基等官能团发生反应，实现染料与纤维的结合。
活性染料分子结构复杂，一般含有芳香环、杂环和侧链等多个部分。
这些结构部分可以通过氢键和范德华力与纤维发生相互作用，增强染料与纤维的结合力。
染色过程中，活性染料分子首先通过化学反应与纤维表面结合，形成一个暂时的结合物。
然后，在染料经历搅拌、加热等步骤后，结合物中的活化基团与纤维官能团发生热反应，形成更稳定的共价键连接，从而确保染料牢固地附着在纤维上。
活性染料的染色过程还可能涉及到还原和氧化反应。
染色前，染料分子通常是氧化态，无法与纤维结合。
而在染色过程中，还原剂的作用下，染料分子被还原为可与纤维结合的形式。
染色结束后，通过氧化剂的作用，将染料分子重新氧化，使染料变得不溶于水，提高染色后织物的色牢度。
与其它染色技术相比，活性染料染色具有许多优点。
首先，活性染料具有极好的颜色鲜艳度，在染色过程中可以发生多种化学反应，使得染料颜色鲜艳且牢固。
其次，活性染料对许多纤维具有良好的亲和力，特别是对于天然纤维，如棉纤维。
最后，活性染料具有良好的耐洗度和耐光度，可在多次清洗和日晒后仍保持良好的颜色质量。
总之，活性染料染色是一种重要的染色技术，通过染料分子与纤维官能团发生化学反应，实现染料与纤维的牢固结合。
活性染料染色具有良好的亲和力、色牢度和耐洗度，广泛应用于织物、纺织品和纸张等材料的染色。
随着科技的进步，活性染料染色技术不断发展，为纺织品印染行业带来更多的颜色选择和实现更高的染色质量。
活性染料常用三原色之：3BS红（C.I.活性红195）
活性染料常用三原色之：3BS红（C.I.活性红195）导读活性红3BS（C.I.活性红195），是活性染料常用的三原色之一，常与活性3RS黄（C.I.活性黄145）、2GLN蓝（C.I.活性蓝194）相拼作为三原色使用，中深色也可以与3RS黄（C.I.活性黄145）、藏青B(C.I.活性黑5）相拼。
一、基本信息商品名称：活性红 3BS，活性红 M-3BE，活性红 M-3BF，活性红 SP-3B，活性艳红 ME-3BS 等。
分子式:C31H19ClN7Na5O19S6分子量：1136.32CAS：93050-79-4结构式：活性红3BS有两种同分异构体，一般指间位酯C.I.活性红195，也有的是对位酯C.I.活性红241（241价格是195的几倍）。
二、染料分子结构式C.I.活性红195结构式：三、基本应用性能1、溶解度：因为染料母体上有4个-SO3Na水溶性集团，所以染料的溶解度很好，50℃时溶解度超过100g/L，在应用过程中，很少出现色点。
2、反应性：活性红3BS具有一氯均三嗪和乙烯砜两个活性基团，因为乙烯砜活性基的反应性远远的大于一氯均三嗪，所以正常的染色条件下，C.I.活性红195和纤维素纤维反应的活性基中，80%是乙烯砜，20%为一氯均三嗪，染料和棉纤维的结合耐酸性能稳定，相对来说耐碱性能稍差。
但在对于C.I.活性红241来说，因为乙烯砜处于对位，反应性较弱，乙烯砜和一氯均三嗪的差异较小，染料和棉纤维的结合耐酸和耐碱性能接近。
一般情况下，对位酯的染料比间位酯的染料成本要低。
3、印花性能：活性红3BS用于印花，最佳的汽蒸时间为6分钟，因为是双活性基，汽蒸时间在5~10分钟之内的得色稳定，变化不明显。
因为染料结构中的水溶性基团较多，所以浮色容易洗去，白底的沾污性能也比较好。
四、浴比对其染色性能的影响因为活性红3BS的溶解度较好，对于棉纤维的亲和力较低，在棉纤维上的上染和固色率受浴比的影响比较大，浴比小，上染率高，反之浴比大，上染率低，最终的得色量也偏小。
活性染料结构资料
活性染料的化学结构其化学结构通式可以表示为：W一D—B—Re活性染料分子和一般水溶性染料不同的地方是具有一个(或两个)可和纤维反应形成共价结合的活性基。
活性基主要影响染料的反应性及染料—纤维键的稳定性。
染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等有较大的影响，母体染料不但要求色泽鲜艳和牢度优良，而且要求有较好的扩散性和较低的直接性，使活性染料有好的匀染和透染性能，未染着的染料(包括和水反应的水解染料)也易于洗除。
因此染料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，一般选用简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。
绝大部分染料的活性基是通过联接基和染料母体芳环相连的。
有些染料没有连接基，活性基直接连接在染料母体上。
在母体染料中一般具有1—3个磺酸基作为水溶性基团，有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。
桥基对染料的反应性和染料—纤维键的稳定性也有一定的影响。
活性染料分类均三嗪型活性染料二氯均三嗪型一氯均三嗪型一氟均三嗪型卤代嘧啶活性基类该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型乙烯砜活性基类结构通式为D-SO2-CH2CH2-OSO3Na染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基D-SO2-CH=CH2。
国产KN型其它活性基类膦酸基型α—卤代丙烯酰胺型双活性基型活性染料一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基，国产的M型一氟均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基双活性基活性染料，国外的Cibacron FN两个活性基都是一氯均三嗪基。
国产的KE型、KP型，国外的Procion supra染料属于这一类。
活性染料对纤维素纤维的染色机理活性染料的上染过程与其它染料一样在上染过程中，也存在着吸附、扩散和固着的过程。
在纤维中扩散的同时，还存在着染料与纤维的键合反应和染料与水的水解反应。
二、活性染料与纤维素纤维的反应—键合反应（一）亲核加成—消除取代反应反应历程2．影响活性染料反应性的因素活性染料的反应性主要决定于活性基的结构和性质，也和染料母体、联接基及杂坏上离去基的结构和性质有关，凡是能降低反应中心碳原子电子云密度的因素，都能提高染料的反应性，反之则降低染料的反应性。
活性染料(1)
引入活性染料是一类很重要的染料，望大家认真听讲一、新课活性染料，又称反应性染料。
为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。
这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。
活性染料是一类新型染料。
1956年英国首先生产了 Procion牌号的活性染料。
活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能与纤维反应的基团称为活性基。
活性染料（reaction dye)也叫反应性染料。
分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共键的染料。
具有较高的耐洗坚牢度编辑本段分类按活性基的不同，活性染料主要可分两类。
公式对称三氮苯型其通式为：式中D为母体染料。
在这类活性染料中,活性基氯原子的化学性质较活泼。
染色时，氯原子在碱性介质中被纤维素纤维取代，成为离去基团离去。
染料与纤维素纤维间的反应属于双分子亲核取代反应（见取代反应）。
乙烯砜型这类活性染料中所含活性基为乙烯砜基(D-SO2CH＝CH2)或β-羟乙砜基的硫酸酯。
染色时，β-羟乙砜基硫酸酯在碱性介质中经消除反应生成乙烯砜基，然后与纤维素纤维化合，经亲核加成反应，形成共价键。
上述两类活性染料是目前世界上产量最大的主要活性染料。
为了提高活性染料的固色率，近年来在染料分子中引入两个活性基团，称双活性染料。
活性染料除纤维素纤维用的品种外,还发展了蛋白质纤维(例如丝、毛等纤维)用的品种。
活性染料活性染料的染色方法；活性染料染棉，最常采用的染色方法：浸染法，另外还有轧染料。
浸染法：浸染法又可分一浴一步法，一浴两步法，两浴法三种染色方法。
A：一浴一步法：是在碱性浴中进行染色，即在染色的同时进行固色，这种方法工艺简单，染色时间短，操作方便，但由于吸附和固色同时进行，固色后染料不能再进行扩散，因此匀染和透染性差。
同进在碱性条件下染色，染浴的染料稳定性，水解的比较多。
B：一浴二步法：先在中性浴中染色，当染料上染接近平衡时，在染浴中加入碱剂，调整PH值至固色规定PH值，（一般为11）这时染料与纤维达到共价结合，达到固色目的。
新型活性染料
14
三、具有合适RFT值染色的活性染料
RFT（Right-First-Time）：染色一次成功率。
大量的生产实践证明，RFT提高1%，生产总 成本可降低1%，生产每公斤织物的收益可提高约 10%。比较典型的例子就是Procion H一EXL染料， 经过一系列的改进，在九十年代末70-80%的一次 吸着率，与最终吸着率之差在30%以下，固着率 在80%以上且半染时间为10min。
新型活性染料
目录
1
活性染料概述
2
新型活性染料
2
第一章
活性染料概述
一、活性染料的定义
二、活性染料的应用 三、活性染料的化学结构与分类
四、活性染料的优缺点
3
活性染料的定义
活性染料又称反应性染料。一类能与纤维通过化学 反应生成共价键的水溶性染料。这类染料分子中含有 能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反 应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩 擦牢度提高。
嘧啶基活性染料
8
四、活性染料的优缺点
优点：
1. 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如 硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。 2. 活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得 高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。 3. 活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强， 其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适 应。 4. 活性染料适用于新型纤维素纤维产品，如 Lyocell 纤 维等印染的需要。
B——连接基
Re——活性基或反应基
定义 应用
结构和分 类
料—纤维键的稳定性。 优缺点
Hale Waihona Puke 72、活性染料的分类
一氯均三嗪型 均三嗪型活性染料 一氟均三嗪型 乙烯砜基活性染料 按活性基团分为
活性染料的结构及分类
活性染料的结构及分类
活性染料的结构及分类
X型：染料分子中含有二氯均三嗪活性基，活性较高，染色及固色温度较低(20~40℃)，为普通型或低温型。
其特点为匀染性较好，稳定性较差，不耐酸性水解，不宜染深色，固色率约60%。
例：活性红X-3B
K型：染料分子含有一氯均三嗪活性基，由于三聚氰氯中的两个氯原子为其它基团所取代，活性较X型低，染色固色温度较高(80~100℃)，也称“热固型”染料。
和纤维亲和力大，可染深色，固色率约60~90%。
M型：染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料，反应活性强，耐酸耐碱稳定性高于K和KN型，固色率高。
KN型：染料的活性基为乙烯砜基(-SO2CH=CH2)，在染色时由-SO2CH2CH2OSO3Na生成，它的反应活性介于X型和K型之间，固色温度约60℃，在溶液中很稳定，不会发生水解。
例：活性黑KN-B(C.I.20505)
KD型：母体为直接染料，活性基为两个一氯均三嗪基，此染料与纤维亲和力大，染色温度在70℃以上，适于染深色。
例：活性艳红KD-8B. P型：染料含有膦酸型活性基，由ICI公司70开发成功，可在弱酸性(pH6.0)条件下固色，可与分散染料一起使用，没有水解反应，它的固色率很高。
活性染料的分类
活性染料的分类活性染料是由含有能以有序方式反映到物质上的染料组成的一类化合物。
活性染料主要分为十类，其中包括酵素染料、抗原染料、金属染料、游离基染料、聚合物染料、fucha染料、重组抗原染料、叶绿素染料等。
酵素染料是以酶为桥梁将染料与酶的底物相结合的一类染料。
因为酵素染料可以使用特定的酶将染料以无机的形式与特定的物质结合起来，所以它可以用来检测物质是否含有特定的酶。
抗原染料是以抗原作为桥梁将染料与抗原结合的一类染料。
通常，只要在染料和抗原之间分别加入一种结合因子，就可以在特定情况下将染料与抗原结合。
因此，抗原染料可以用来检测物质中是否含有特殊的抗原，也可以用来辅助单抗的研制。
金属染料是以金属离子作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
由于金属离子可以以有序的方式键结到特定的物质上，所以金属染料可以准确的测定某些特定的物质的含量。
游离基染料是以游离基作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
游离基染料具有高活性和高分辨率，可以用来检测具有结构相似性的指标物质，有助于鉴定某些细菌和其他微生物，也可以用来测定某些多肽受体物质。
聚合物染料是以聚合物作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
聚合物染料具有高活性和分散性，可以用来测定混合溶液中独特的物质，也可以用来洗脱和检测混合溶液中的多种指标物。
Fucha染料是以福富含氏《发呆寺》中的福富含氏柱作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
Fucha染料由四种基本类别组成，包括：福富含氏柱/柱头类别、磷脂类别、关联-聚合反应型和共价-邻环排列型。
Fucha染料具有较高的活性，可以用来识别某些独特的物质或藻类。
重组抗原染料是以重组抗原作为桥梁将染料与物质结合的一类染料。
重组抗原的形式可以是最小的分子组装，也可以是一段特定的DNA或蛋白质片段，由于其具有较高的特异性，可以用来检测和分离某些特殊的抗原。
叶绿素染料是以叶绿素作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
由于叶绿素具有高度稳定的分子结构，可以将染料结合到特定的位置。
活性染料——精选推荐
活性染料活性染料⼀、引⾔1.1活性染料简介早在⼀个多世纪之前，⼈们就希望制得能够与纤维形成共价键合的染料，从⽽提⾼染⾊织物的耐洗牢度。
直到1954年，⼘内门公司的拉蒂（Rattee）和斯蒂芬(Stephen)在应⽤中发现含⼆氯均三嗪基团的染料在碱性条件下可与纤维素上的伯羟基发⽣共价键合，进⽽坚牢地染着在纤维上，就此出现了⼀类能与纤维通过化学反应⽣成共价键的反应性染料，亦被称为活性染料。
活性染料的出现，为染料的发展史揭开了崭新的⼀页。
活性染料⾃1956年问世以来，其发展⼀直处于领先地位。
⽬前世界上纤维素纤维⽤活性染料的年产量占全部染料年产量的20%以上。
活性染料之所以能迅速发展，是因为具有如下特点：1、染料可与纤维反应以共价键结合，在⼀般条件下这种结合键不会离解，所以活性染料在纤维上⼀经染着，就有很好的染⾊牢度，尤其是湿处理牢度。
此外，染料染着于纤维后，不会像某些还原染料那样发⽣光脆损。
2、具有优良的匀染性能，⽽且⾊泽鲜艳，光亮度好，使⽤⽅便，⾊谱齐全，成本低廉。
3、国内已能⼤量⽣产，能充分满⾜印染⾏业的需要；其使⽤范围⼴，不仅可⽤于纤维素纤维的染⾊，还可⽤于蛋⽩质纤维的染⾊以及⼀些混纺织物染⾊。
1.2 活性染料的历史20年代开始，汽巴公司开始了有关三聚氯氰染料的研究，这种染料的性能优于所有直接染料，其中特别是Chloratine Fast Blue 8G引⼊注⽬。
它是将⼀个含有胺基的蓝⾊染料与带有三聚氯氰环的黄⾊染料组成为绿⾊调的内分⼦组合，即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。
1923年，汽巴公司发现了酸性⼀氯均三嗪染料染于⽺⽑上，能获得⾼的湿牢度,从⽽在1953年发明了Cibalan Brill 型的染料。
同时，在1952年，赫斯特公司亦在研究⼄烯砜基团的基础上，⽣产了⽤于⽺⽑的活性染料，即Remalan。
但是这两类染料，当时并不很成功。
活性染料文档
活性染料简介活性染料是一类特殊的染料，它们具有良好的亲和力和活性，能够与纤维表面进行化学反应，并牢固地结合在纤维上。
与传统染料相比，活性染料具有更高的耐光、耐洗和耐摩擦性能，同时能够实现更广泛的染色范围和更鲜艳的颜色效果。
因此，活性染料广泛应用于纺织工业中，被用来染色纤维、纱线和面料。
活性染料的分类根据不同的化学结构和染料分子上的活性团，活性染料可以分为以下几类：1.体色活性染料：体色活性染料是最常见的活性染料类型，它们能够与纤维表面进行化学反应，并通过共价键与纤维结合。
这类染料通常具有较高的亲和力和较好的染色效果，可以用于染色各种纤维。
2.布匹活性染料：布匹活性染料是一种专门用于染色棉织物的染料，其分子上含有对棉纤维亲和的功能团。
布匹活性染料能够与棉纤维表面进行化学反应，形成稳定的结合，从而实现棉织物的均匀染色。
3.活性印花染料：活性印花染料是一种专门用于印花纺织品的染料，它们具有较高的亲和力和活性，能够与纤维表面进行化学反应，并牢固地结合在纤维上。
活性印花染料具有优异的色牢度和印花效果，广泛应用于纺织品的印花加工。
活性染料的应用由于活性染料具有优异的染色效果和耐洗性能，它们在纺织工业中有着广泛的应用。
下面列举几个常见的应用领域：1.服装行业：活性染料被广泛用于服装行业，用于染色各种织物、面料和纱线。
由于活性染料能够与纤维结合得更牢固，染色后的纺织品色牢度更高，可以经受多次洗涤而不褪色。
2.家居纺织品：活性染料也被应用于家居纺织品的染色中，如窗帘、床上用品和家具织物。
这些纺织品通常需要经受长时间的日晒和频繁的清洗，活性染料的耐光性和耐洗性能可以保证其颜色长时间不褪色。
3.工业用纺织品：一些工业用纺织品，如防护服、工作服和汽车座椅面料，也常使用活性染料进行染色。
这些纺织品需要具备较高的耐磨损性和耐洗性能，活性染料的应用能够满足这些需求。
4.医疗用纺织品：活性染料还可以应用于医疗用纺织品，如医用绷带和手术衣。
第五章活性染料染色
或 D NH CO C CH2
X
国产PW型、国外Lanasol染料
特点：
（1）水解速率低，染色牢度好。
（2）反应性强
活性基由C＝C双键和卤素 两个活性基组成
（3）主要用于羊毛、蚕丝的染色。
三、活性染料的母体类型
要求：
色泽鲜艳、牢度优良、扩散性好，亲和力低
染料母体分子不能太大
通常有：偶氮类，蒽醌类，金属可络合类和酞菁类
（2）温度的影响：
温度升高，反应性增加，直接性降低，固色率降低。
图5－3 温度与直接性和反应性的关系 1－直接性 2－反应性
温度升高
V反应 增加 ；但V水解 增加更快
平衡上染百分率
染料直接性下降
固色率
反应性高的，温度低些；反应性低的，温度高些
（3）染色时间
上染时间 ＋
延 长
利于匀染
固色时间
延 长
第四节 活性染料对纤维素纤维的染色
★ 染色方法
浸染 卷染 轧染 冷轧堆
★ 染色方法的选择
注意：以下选择不是绝 对的，只是质量要好些
根据织物的组织结构、紧密度及厚薄而定。
紧密、厚重织物
不宜用绳状浸染、而 用卷染、冷轧堆染色
高支高密的织物 稀薄及弹力织物
不能采用轧染，易产 生皱条、擦伤疵病。
采用浸染法
0.5～1.5 1：（10～12） 视染料类别而定，85~95
10～25，10～25，10～15 9～11
工艺要点：
（1）染料的溶解 X型染料 冷水调成薄浆
其它染料 40～50 ℃调浆
溶解宜用软水
加冷水或30～35℃ 温水至规定量。
K型用70～80 ℃ 热水
KN、M型用60～ 70 ℃热水
活性染料
活性染料，又称反应性染料。
为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。
这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，固色率，近年来在染料分子中引入两个活性基团，称双活性染料。
活性染料除纤维素纤维用的品种外,还发展了蛋白质纤维(例如丝、毛等纤维)用的品种。
活性染料的染色方法；活性染料染棉，最常采用的染色方法：浸染法，另外还有轧染料。
浸染法：浸染法又可分一浴一步法，一浴两步法，两浴法三种染色方法。
A：一浴一步法：是在碱性浴中进行染色，即在染色的同时进行固色，这种方法工艺简单，染色时间短，操作方便，但由于吸附和固色同时进行，固色后染料不能再进行扩散，因此匀染和透染性差。
同进在碱性条件下染色，染浴的染料稳定性，水解的比较多。
B：一浴二步法：先在中性浴中染色，当染料上染接近平衡时，在染浴中加入碱剂，调整PH值至固色规定PH值，（一般为11）这时染料与纤维达到共价结合，达到固色目的。
一浴二步法是活性染料浸染法中比较合理的染色方法，它不仅可经获得较高的上染率和固色率。
而且有良好的匀染效果，因此棉针织物染色常用这种方法。
优点活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：(1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
(2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。
(3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。
(4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyoc ell纤维等印染的需要。
缺点但是活性染料的主要技术问题有下列四点：(1)利用率不够高，一般为60%~70%，产生大理有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在0.8万~3万ppm，浓废水的COD值要超过5万ppm。
活性染料的分类和性能
活性染料的分类和性能（一）2007-12-08 21:05(1)活性染料的结构与分类活性染料是一种带有活性基团的水溶性染料，能与纤维素纤维上的羟基、蛋白质纤维上的氨基、聚酰胺纤维上的氨基和羧羟基发生共价键结合，故又称为反应性染料。
可用于棉等纤维素纤维、蛋白质纤维、锦纶等的染色。
染色方法主要有浸染法和轧染法。
染料分子中具有反应性较强的活性基团，其结构特征用下面通式表示：S—D—T—XS—为水溶性基团 D—为染料母体 T—为桥基 X—活性基，其上含有消去原子（如卤原子等）或消去基团（如－OR等）。
活性基决定了染料与纤维的反应性能，是活性染料分类的主要依据。
反应性太低，染料不能有效地与纤维形成共价键；反应性太高，会使染料稳定性降低，容易水解。
活性基的结构对染料与纤维之间共价键的稳定性以及溶解度、扩散性、直接性等性质也有影响。
根据活性染料活性基的不同，活性染料可分为以下类型，即X型（二氯均三嗪活性基），K型（一氯均三嗪活性基），KN型（β—硫酸酯乙烯砜活性基或乙基砜氨基衍生物活性基），M型、EF型、ME型和B型（一氯均三嗪＋乙烯砜型活性基，即具有双活性基），F型（2,4－二氟－5氯嘧啶活性基，性能较好，毛用染料，对羊毛染色的固色率可达93％），R型和CN型（6－（3’－羧基吡啶基）三嗪活性基，即烟酸均三嗪活性基），KD型和KE型、KP型（它们都以一氯均三嗪为活性基，KD型染料分子中由于引入了二苯乙烯或联苯结构，具有较高的直接性，竭染性很好，但匀染性及易洗涤性不够满意；KE型、KP型染料在分子中间通过一个连接基把两个分子较小的反应染料连接起来，使其分子量增大，增加了染料对纤维的亲和力，更加适合竭染染色），FW型（β－（N－甲基－磺基乙胺基）乙基砜）和PW型（α,β－二溴丙酰胺型活性基，适宜于羊毛等蛋白质纤维的染色），PT型（膦酸活性基，适宜于与分散染料同浴对涤/棉混纺织物中棉组分的染色）。
(2)X型、K型和KN型活性染料的染色特点A、性能特点：色泽鲜艳，匀染性能好，湿牢度高，色谱齐全，染色工艺简单，成本低；广泛运用于棉、粘胶、丝绸、羊毛、麻等纤维及其混纺织物；但固色率低，所以一般只能染中浅色。
科普活性染料的结构与分类
科普活性染料的结构与分类导读：活性染料分子结构中含有可与纤维中的－OH、－NH2等发生发生反应的活性基团，染料与纤维形成共价键结合，染色牢度较好，特别是湿处理牢度，但某些染料耐酸、耐碱稳定性较差，有些染料耐氯漂牢度较差。
一、结构通式：活性染料结构通式：S－D－B－RS：水溶性基团，如－SO3Na；D：染料母体，决定染料的颜色、鲜艳度、牢度及直接性；B：连接基，一般为－NH－；R：活性基团，决定染料的反应性、固色率、耐水解稳定性、贮存稳定性等性能。
二、活性基团：活性染料应同时具有一定的活泼性和稳定性。
活性基团结构还与染料的溶解度、直接性及扩散性等性能有关。
A、含活泼卤素原子的氮杂环活性基活性染料的反应性与活性基中C原子的正电性有关，C原子的正电性越强，活性基的反应性越强。
1.均三嗪型活性基结构通式：1）二氯均三嗪型活性染料（X型）结构通式：国产的X型，BASF的Procion MX和Basilen M为此类活性基染料，如C．I．活性黄68。
主要用于棉织物低温染色和丝绸染色。
二氯均三嗪活性基的反应活泼性高，但易水解。
在低温弱碱染浴中只有一个氯原子参加反应，在碱性较强、温度较高的染浴中两个氯原子都起反应。
由于均三嗪核上的氯原子水解后生成的酸对结合键具有自动催化水解作用，所以耐酸性很差，耐碱水解稳定性也差。
这类活性染料的匀染性较差、反应速度快，易造成染料水解。
该活性基的染料淘汰。
2）一氯均三嗪型活性染料（K型）结构通式：R：－NH2、－NHCH3、－NHAr、－N(CH3)Ar、－OR等。
特点：反应性弱，适于高温（90℃以上）染色，可在碱性较强的条件下与纤维反应，又称热固型活性染料，染料不易水解，贮存稳定性较好，“染料－纤维”共价键的水解稳定性比X型染料好。
3）一氟均三嗪型活性染料结构通式：如Cibacron F型活性染料（现亨斯迈）特点：反应性介于X型和K型染料之间（X型>F型>K型），适于在40～60℃染色，具有高反应性和高固色率，“染料－纤维”共价键的水解稳定性比X型染料好。
活性染料的结构及分类
日晒牢度随染料母体结构不同而不同，随染色浓度提高而改 善。
大多数活性染料的耐氯漂牢度较低
有些染料耐气候牢度较低
贮存和使用过程中，暴露在空气中的一面易褪色，与里层产 生明显色差
蒽醌结构的蓝色品种有烟气褪色现象。 有的染料利用率不高。
活性染料的化学结构及分类
式中： S——水溶性基团 D——染料发色体或染料母体 B——桥基或称连接基 Re——活性基或反应基
母体
是染料的发色部分
染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等有 较大的影响
决定了染料的色泽、鲜艳度、直接性、扩散性、日晒牢度 等
母体染料不但要求色泽鲜艳和牢度优良，而且要求有较好的扩散性 和较低的直接性，使活性染料有好的匀染和透染性能，未染着的染 料(包括和水反应的水解染料)也易于洗除。因此染料母体不宜太大， 对纤维的亲和力不宜太高，一般选用简单的直接染料和酸性染料作 为母体的结构。
特点：
反应性介于一氯均三嗪与二氯均三嗪之间 在酸性和中性溶液中稳定 溶解度较好 染料或染料-纤维键耐碱性差。
（三）双活性基型活性染料
一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基，国 产的M型
两个活性基都是一氯均三嗪基。国产的 KE型、KP型，国外的Procion supra染 料属于这一类。
一氟均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基双 活性基活性染料，国外的Cibacron FN
二氯均三嗪型中一个氯原子被氨基、芳 胺基取代
反应性低、稳定性较好，中性溶解时可加热 近沸而无显著水解
固色在强碱和高温下进行
二氯均三嗪型中一个氯原子被烷氧基取 代
反应性高 染料-纤维键耐碱性水解的稳定性低
3、一氟均三嗪型
结构通式：Cibacron F型（1978年）
第八章 活性染料
NN
第八章 活性染料
Fiber OH (NH2/SH) + OH-
Fiber O- (NH2/S-)
Fiber O- (NH2/S-) + X Cδ+ N
Fiber O(NH/S) C N
NH D
Fiber O(NH/S) C
X N-
NH D + X-
NH D
➢ X：离去基团，-Cl、-F、季铵盐等 ➢ 亲核基团：纤维素负氧离子、蛋白质纤维氨基。为提高
➢三嗪型
NH N Cl NN
NH N NHR NN
Cl
Cl
二氯均三嗪(X型) 一氯均三嗪(K型)
NH N
+
N
NN
COO-
NHR
单烟酸三嗪型(R型)
➢嘧啶型 ➢其他
NH N F N
Cl F
二氟一氯嘧啶(F型)
NH N Cl N
Cl Cl
三氯嘧啶
NHCO
N Cl N Cl
2，3-二氯喹恶啉
第八章 活性染料
➢ 取代基的影响：接供电子基，活性降低；吸电子基，活 性提高。
0.98 1.01 1.03
0.95 1N.10
0.93 N 0.90
1N.11
吡啶
嘧啶
1.12
N 0.88 NN
均三嗪
第八章 活性染料
2、取代均三嗪类活性基
（1）种类：
Cl N
D NH
N
N
Cl
二氯均三嗪活性基
R N
R N
D NH N NH R NN
D NH
N D NH
N
N+
N
N
活性染料染色
（3）活性染料的水解反应 ①定义 活性染料与水中的氢氧根离子发生亲核取代反应或 亲核加成反应，生成水解活性染料，使其不能再和 纤维发生键合反应的过程。 ②键合与水解的比较 键合速率＞＞水解速率 理由： 染料在纤维中的浓度远大于染料在溶液中的浓度 ； 纤维素负离子的浓度远大于水中氢氧根离子浓度； 纤维素负离子的亲核反应比氢氧根亲核性强 。
活性染料一浴两步法浸（卷）染工艺
4、操作注意事项 （1）织物染前应用温水充分润湿，否则影响上染率、 色泽匀透性和鲜艳度； （2）染色需用软水，硬水中的金属离子会影响染料 的溶解度、色泽的色光和牢度； （3）为保证头尾色泽一致，卷染时染料应分二次加 入，食盐应溶解后分次加入； （4）化料采用调浆稀释法，水温应根据染料的稳定 性和溶解性选择； （5）宜用中性皂煮，洗碱要尽，以防“风印”。
二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型 （1）按活性基种类分
均三嗪类 β—乙烯砜类 双活性基类 卤代嘧啶类 一氯均三嗪和β—乙烯砜类 两个一氯均三嗪类 三氯嘧啶类 二氟一氯嘧啶类 二氯均三嗪类 一氯均三嗪类 一氟均三嗪类
活性染料
均三嗪类
结构通式
或
二氯均三嗪 如：X型 普施安MX （Procion MX）
工艺处方
活性染料轧卷堆染染色工艺
1、工艺流程
浸轧染液→打卷后转动堆置→后处理（水洗、皂煮、水洗） →烘干
2、染液处方及工艺条件 3、工艺说明
（1）为减少染料水解，染液和固色液分开化料，染色时通 过混合器计量混合加入； （2）轧槽溶积宜，以保证染液新鲜； （3）轧液率宜小，以防产生规律性深浅横档； （4）打卷要平整，布间无气泡，堆置时布卷要包塑料薄膜 密封，并缓缓转动。
三、活性染料的染色过程及固色机理
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活性染料的结构及分类
活性染料的结构及分类
X型：染料分子中含有二氯均三嗪活性基，活性较高，染色及固色温度较低(20~40℃)，为普通型或低温型。
其特点为匀染性较好，稳定性较差，不耐酸性水解，不宜染深色，固色率约60%。
例：活性红X-3B
K型：染料分子含有一氯均三嗪活性基，由于三聚氰氯中的两个氯原子为其它基团所取代，活性较X型低，染色固色温度较高(80~100℃)，也称“热固型”染料。
和纤维亲和力大，可染深色，固色率约60~90%。
M型：染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料，反应活性强，耐酸耐碱稳定性高于K和KN型，固色率高。
KN型：染料的活性基为乙烯砜基(-SO2CH=CH2)，在染色时由-SO2CH2CH2OSO3Na生成，它的反应活性介于X型和K型之间，固色温度约60℃，在溶液中很稳定，不会发生水解。
例：活性黑KN-B(C.I.20505)
KD型：母体为直接染料，活性基为两个一氯均三嗪基，此染料与纤维亲和力大，染色温度在70℃以上，适于染深色。
例：活性艳红KD-8B. P型：染料含有膦酸型活性基，由ICI公司70开发成功，可在弱酸性(pH6.0)条件下固色，可与分散染料一起使用，没有水解反应，它的固色率很高。
常见的活性基团有三聚氯氰、乙烯砜、三聚氟氰等
活性染料按活性基的不同进行分类，目前常见的品种有：
X型：二氯均三嗪
K型：一氯均三嗪
KN型：乙烯砜
M型（ME型）：一氯均三嗪和乙烯砜复合
P型：膦酸脂
KE、KD、KP型：双一氯均三嗪
F型：二氟一氯嘧啶。