还原染料染色

分子结构与还原难易关系 1. 靛系及黄蒽酮还原染料易被还原；蒽醌类 还原染料难还原。
2. 同一母体结构的染料，苯环上含吸电子基， 易还原；含供电子基，难还原。 3. 苯环结构较多的染料难还原。
还原速率及影响因素 1. 半还原时间——还原达到平衡浓度一般所需的 时间。越小，表明还原速率越快。 2. 影响因素 ① 染料结构本身（含吸电子基易还原）
四、皂洗 1. 皂洗的作用 去浮色。 改变染料在纤维上的物理状态，改善染料 牢 度和颜色（鲜艳、纯正、稳定）。 2. 皂洗时间——时间越长颗粒增长越大，形 成表面聚 集，摩擦牢度降低。
（二）隐色体的染色性能——匀染性、透染性差，有“白芯” 现象。
原因
1. 初染率高——隐色体分子较大、平面性好、对纤维亲和 力高Biblioteka Baidu染浴中含有保险粉、烧碱等大量的电解质，对隐 色体上染起促染作用。
2. 染色温度低——过高，会引起染料过渡还原；同时会使 保险粉消耗太多。
改进措施 1. 降低初染率——控制上染温度、选用适当的缓染剂。
① 平平加类——能和染料隐色体形成不稳定的结合体，再 缓慢分解出隐色体，从而降低上染速率；
② 阳离子类——慎用，容易引起沉淀，或降低上染率；
③ 牛皮胶——高分子动物蛋白质，对隐色体形成保护胶体， 延缓上染速率。
2. 增进移染——加入助溶剂如乙醇、三乙醇胺等，降低隐 色体的聚集，提高扩散和移染性。 3. 适当提高温度，延长染色时间，增进移染。
1.
应用特性（Application Characteristics) 颜色鲜艳
2.
3.
各种牢度一般都比较高，尤其是耐晒、耐洗牢度 （ except the indigo）
成本比较高
4.
5. 6.
匀染性差，容易产生白芯
主要用于棉织物染色 在干燥情况下，易发生光敏脆损现象。
7.
靛蓝摩擦牢度差。
① ③
结构特点 有多个羰基； 大多具有很好的平面性。 结构类型
② 没有水溶性基团；


靛系（Indigoid）—— indigo, bibromoindigo,
tetrabromoindigo, thioindigo
蒽醌（Anthraquinone）——contain one or more

稠环（ Fused ring polycyclic）
第五章 还原染料染色 Vat Dyes
第一节 引言 第二节 还原染料的染色原理 第三节 还原染料的上染过程 第四节 还原染料的染色工艺 第五节 可溶性还原染料染色
第一节 引言（Introduction) 定义——还原染料不溶于水，分子上含有 两个或几个共轭的羰基(＞C=O) ，染色时 先在碱性条件下还原为隐色体钠盐对纤维 素纤 维上染，再氧化为原来不溶性染料固 着在织物上。
(三）不正常的还原现象 • 过度还原（引起染料亲和力下降，染色后难氧化）
•
• •
脱卤：温度高
酰氨基水解：温度和碱浓度高 隐色体结晶析出
•
• • • •
还原温度低
隐色体溶解度低 不适当加盐 放置时间过长 烧碱、保险粉浓度过高
二、染料隐色体的上染 （一）隐色体上染机理——与直接染料上染相似。依靠分子 间力与氢键与纤维相吸附。
三、染料隐色体的氧化
目的——上染的隐色体，氧化为原来的染料，固着在纤 维上并显色。
注意事项 1. 易氧化的染料，水洗后透风（空气）氧化。 2. 难氧化的，亲和力较低，加氧化剂带碱氧化，后水洗。 3. 碱性条件下比酸性条件易氧化，容易过度氧化的染料， 需进行水洗后氧化。 4. 某些染料的氧化，具有特殊要求，应根据染料而异。 氧化剂种类——过硼酸钠、双氧水、重铬酸盐的酸性溶 液。
2. 对纤维有亲和力
3. 氧化恢复为原来不溶状态的染料，固着在 纤维上。
O
OH
ONa
2H
-2H
OH H
OH ONa
O
Vat dye (insoluble, have no affinity)
Leuco acid (insoluble, have little affinity)
Leuco (soluble, have affinity)
染色步骤 1. 染料的还原和溶解（ Reduction) 2. 隐色体上染 (Adsorption of dye on fibers) 3. 隐色体的氧化 (Oxidation) 4. 皂洗 (Soaping)
第三节 还原染料的染色过程（Dyeing Procedure) 一、还原和溶解
（一）还原性能 隐色体电位（leuco potential)——碱性条件下， 将一定浓度的染料用保险粉、烧碱溶液还原成 隐 色体，在一定条件下，用氧化剂（赤血盐）滴定， 染料被氧化开始析出沉淀时所测得铂电极和甘汞 参比电极间的电动势。 隐色体电位的意义——绝对值越小，表示染料越 容易被还原，且还原状态比较稳定；反之，则越 难还原，需要在较强烈的条件下进行。 必要条件——还原剂的还原电位绝对值大于该染 料隐色体电位，才能发生还原溶解。
② 温度高，还原速率高
③ 还原剂的浓度越高，速率越高
④ 染料的颗粒大小与结晶性质——颗粒小即比表 面大，速率快；
（二）还原剂 1. 保险粉：连二亚硫酸钠，Na2S2O4
保险粉在空气中容易发生分解：
2Na2S2O4 +3O2 +2H2O 4NaHSO4
2. 二氧化硫脲 ① 稳定性好 ② 还原能力强 ③ 溶解性差些 ④ 易过度还原（用量要少）
（三）染色方法分类
• 甲法：适合结构复杂，亲和力高，扩散性差，易 聚 集的染料，采用60 ℃染色，不加盐催化，要 加缓 染剂，降低初染速率。碱和保险粉用量较高。 • 乙法：适合结构较简单，亲和力较低，初染速率 较 低的染料，采用45～ 50 ℃染色，碱和保险粉 用量较低。 • 丙法：使用于结构简单的染料。采用25～ 30℃染 色， 碱和保险粉用量再降低，可加盐促染。
O H N
O
N H O
R R
O HN NH O
O
vat blue 4
O O
R = -OCH3 substituted dibenzanthrone (C. I. Vat Green 1)
第二节 还原染料的染色原理（Dyeing principle) 染色原理 1. 可溶性的隐色体钠盐: