不溶性偶氮染料及染色 22

课次:22 课题项目二任务5 纤维素纤维制品不溶性偶氮染料染色

授课班级

授课地点

授课周/星期/节次

能力目标知识目标

教学目标1.能选择恰当的色酚、溶解色

酚、

2. 打底工艺、

3. 确定色基重氮化条件

4.能在织物上正确完成偶合，

实现显色

1. 理解色酚溶解的条件，

2. 理解色基重氮化的原理

3.色酚、色基的结构特征

4.了解常见疵病的成因

能力训练任务

及案例任务1 溶解色酚

任务2 溶解色基

任务3 色基重氮化的过程

任务4 分别调试二者的pH值

任务5 偶合的过程操作，以实现染料在织物上的沉淀

…….

案例1 观察和比较不同色酚的溶解形态和难易程度

案例2 比较色基在盐酸溶液中溶解的过程，确认其所需的条件案例3 重氮化的实现，以及理论解释

…….

重点难点及解决方法色酚和色基的溶解、选择的助溶剂分别是烧碱和盐酸

色基重氮化温度的控制、添加适量的冰，保障温度在5℃

参考资料染整技术（第二册）

染料应用手册，第九分册不溶性偶氮染料，刘正超编，纺织工业出版社，

教学内容与进程

（一）预习检查（10分钟）

染料应该具备的特征、色酚和色基是染料吗？

低温一般会降低反应速度，为何色基的重氮化一定要在低温进行？色酚和色基的溶解可以说明什么问题？

（二）新课内容

1色酚的结构及分类、色酚的性质 (掌握) （20分钟）

2色酚的溶解、打底工艺 (掌握) （15分钟）

3 色基的结构分类、色基的重氮化 (掌握) （15分钟）

4 显色及其影响因素、显色方法及其工艺 (掌握) （15分钟）（三）小结（5分钟）

（四）作业与思考题（5分钟）

1、什么是不溶性偶氮染料？其染色一般包括哪些过程？

2、简述色酚的性质。打底液中各种成分的作用是什么？

3、何谓重氮化反应？为什么要在低温下进行重氮化？

4、色基重氮化的方法有哪些？如何控制重氮化反应？

5、常见疵病的成因及防范措施如何？

（五）学生复习消化、汇集问题（5分钟）

项目二纤维素纤维制品的染色任务5

不溶性偶氮染料及染色

不溶性偶氮染料是一类在分子结构中含有偶氮基，但不含水溶性基团，不能直接溶于水的染料。由两个染料中间体直接在纤维上偶合成偶氮类染料（色淀）。

因为它们（参与偶合的双方）都不含水溶性基团，故形成的染料不溶于水，耐水洗牢度高。

由于在制备重氮盐和偶合显色时需要用冰冷却，故又称为冰染料Ice Color。

偶合组分通常称为色酚，俗称打底剂或偶合剂；

重氮组分的芳伯胺通常称为色基，俗称显色剂或培司Base。

染色时先将溶解在烧碱中偶联组分(色酚)全面染着纤维(打底)，再与重氮组分(色基)在纤维上偶合显色生而成不溶性染料。

色酚的结构多为萘酚Naphthol(音：纳夫妥)类的衍生物，所以不溶性偶氮染料又称为纳夫妥染料。

不溶性偶氮染料色谱较齐全（缺乏浓艳的绿色），给色量高，色泽浓艳（尤以大红、紫酱、棕、蓝、橙、黑浓色见长）。耐洗牢度优良，大多能耐氯漂，但一般不耐氧漂。摩擦牢度较差，湿摩擦牢度很低。日晒牢度受染料浓度影响很大，浓色优异，淡色欠佳（非线性关系，有最优化的提升条件和选择余地）。染色牢度略逊于还原染料而价格低廉。主要用于纤维素纤维的染色与印花。

色酚——打底剂，为偶联组份。C.I. Azoic Coupling Component；

色基——显色剂，为重氮组份。C.I. Azoic Diazo Component；

偶合——在纤维上进行，既是显色又是固色过程，其理化作用机制十分复杂。

§1色酚及其打底

一、色酚的化学结构及其分类

（一）色酚在结构上一般可看成一类含有甲酰胺基的酚类化合物。

强调甲酰胺结构。

C

O

H HN

2

不溶性偶氮染料的两个组份，实际上都是染料中间体。借助打底剂的亲和力将染料中间体迁移到纤维上，通过偶合反应的理化作用，使染料得以显色和固着。

-Ar

NaOH

-.Na

-

色酚染浴中

不溶性偶氮染料的发展历程，实际上是“色酚”的发展史。色酚发展旨在提高色酚对纤维的直接性。

（二）色酚的分类

色酚实质是染料中间体，以β-萘酚的衍生物为主体结构。目前实用的色酚约60种，为了便于掌握，这里按其偶合特征分成以下3类。

1、 2--羟基萘-3-甲酰芳胺类（色酚AS 类），其结构通式： 箭头为偶合位置

R 多为红色色酚，约占总数的80%。它是由BON 酸和芳伯胺在溶剂中与三氯化磷共热而合成的。

这类色酚与色基可在羟基（-OH ）的邻位（箭头处）发生偶合，取代基R 大多为苯基、萘基及其衍生物，他们都不含水溶性基团。

2、蒽和杂环甲酰芳胺类（深色类）

这类色酚含有蒽和氧芴Dibenzofuran （结构见右侧）、 O

咔唑carbazole or 9-azafluorene （又称9-氮杂芴,是蒽的一种

重要衍物）等结构。

多为深色色酚，以棕色、蓝绿色、艳蓝色为主，约占10%。

N H

结构中含有呋喃、咔唑、吡唑、蒽核等杂环或稠环，虽然为数不多，但其特殊色光和性能是色酚品种的重要补充。

3、酰基乙酰胺类 又称亚甲基类（色酚AS-G 类）

多为黄色色酚，约占总数的10%。它们是由乙酰乙酸乙酯和芳伯胺在二甲苯中经加热缩合来制备的。其通式可表达为：

H 3C C 2C NH

或称：活性亚甲基类，乙酰乙酰芳胺类，色酚AS-G 类

Ar 或

H 3C C H 2C NH

Ar

HN C 2C CH 3

显然，它们可通过结构中Ar 基团的变化来衍生其品种，染色时在活性亚甲基位置进行SE 2反应而偶合显色。

二、色酚的性质 （一）色酚的溶解性