染料化学 第10章 媒染染料
染料化学重点
1.染料：有色的有机化合物，能溶于水或其他介质以制成溶液或分散液，并能直接或经媒染剂作用使纤维着色，染后具有一定坚牢度及鲜艳度的物质。
2.力份：是指染料厂选择某一浓度的染料为标准，而将同种类不同批次的染料产品与它相比较而言，用百分数表示。
即同种染料，在相同条件下用相同用量，染出颜色的浓淡程度比较。
3.染色牢度：是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力。
4.颜料：是不溶于水和一般的有机溶剂的有机或无机有色化合物。
颜料本身对纤维没有染着能力，使用时主要靠高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒黏着在纤维表面或内部。
5.光敏脆损：某些色系如黄色、橙色、红色等的还原染料染色织物在穿着过程中，经日光照射后染料颜色并没有褪去，但织物却逐渐脆化损坏，这种现象称为光敏脆损。
6.中料：将不具备染料特性的芳烃衍生物叫做染料中间体，简称中料。
7.重氮化反应：芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。
因亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸，使反应生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应。
8.顺式重氮化：重氮化时先将芳胺溶于稀酸中，然后在冷却条件下加入亚硝酸钠溶液。
9.反式：等相对分子质量的芳胺与亚硝酸钠混合，加入到盐酸或硫酸和冰的混合物中重氮化。
10.偶合反应：芳香族重氮盐浴酚类和芳胺作用，生成偶氮化合物的反应。
11.直接染料：绝大多数是含磺酸基的偶氮染料，能溶于水，分子结构中含水溶性基团(—SO3H)，能在中性或弱碱性溶液中上染纤维素纤维；在弱酸及中性介质中上染蛋白质纤维。
染色方便，色谱齐全，价格便宜，但各项牢度较差，尤其是湿处理牢度。
较少用于棉织物染色，多用于粘胶、蚕丝及锦纶丝的染色。
12.活性染料：分子结构中带有反应性基团，染色时与纤维素纤维中的—OH和蛋白质纤维中的—NH2发生化学反应生成共价键，故又称反应性染料。
主要用于棉、麻、蚕丝等，也能用于羊毛、粘胶及聚酰胺纤维的染色，颜色鲜艳，色牢度好。
染料PPT课件
第一章 染 料 概 述
二、染料和颜料 1、颜料的概念 ➢颜料也是一类有色物质。与染料一样，它们也具有较高
的发色强度和化学稳定性。 2、染料与颜料的对比
第一章 染 料 概 述
染料与颜料的对比
特点
染料
颜料
相 同 点 强烈的发色能力，良好的化学稳定性
可溶于水或有机溶
溶 解 性 剂或通过某种途径 不溶性
变为可溶
结 合 力 与纤维有结合力
与纤维不能结合，借助黏 合剂黏着于纤维表面
化 学 组 成 有机芳香化合物 有机或无机化合物
应用
范
围
纺织品、纸张、皮 革、食品
纺织品、油墨、油漆、 涂料
第一章 染 料 概 述
三、 染料的发展历史 1、天然染料 种类 矿物性染料：泥土、矿石 植物性染料：板兰根、大青叶、茜草 动物性染料：古代紫（紫螺）；胭脂红（胭脂虫）
浓
程度：数字表示程度，只是相对的，不表示级别。例： B表示蓝光，3B表示有较强的蓝光。
第一章 染 料 概 述
分散藏青H-GL H：耐热；G：带绿光；L：耐光牢度好。 活性艳红X-3B X：冷染型；B：带蓝光；3：蓝光较强。
第一章 染 料 概 述
四、《染料索引》简介
➢《染料索引》（Colour Index，缩写为C.I.）是由英国染 色和印染工作者协会（SDC）和美国纺织化学家和染色 家协会（AATCC）合编的国际性染料、颜料品种汇编。
离子染料有保护作用。
第一章 染 料 概 述
3、染色工艺 ➢湿处理牢度：染料能染深染透，深入纤维织物内部，比
没有染透，染料浮在纤维表面的牢度好。
➢耐光牢度：染料在纤维上成聚集状态，则耐光牢度可以 得到提高。
(完整版)《染料化学》习题参考答案
一、名词解释（每名词2分）1、染料（本题2分）；（1）溶解性（Soluable）：染料溶于水或一般的有机溶剂，或者是在染色的过程中转变成溶于水的状态；而颜料不溶于水或一般的溶解溶剂。
（2）染着性或亲和力（Affinity）：染料对被染物具有染着性或亲和力；而颜料对于被染物没有染着性或亲和力，它必须借助于粘合剂机械地固着于织物的表面或者内部。
（3）适用的对象：染料适用于纺织品的染色和印花，也可以适用于皮革和纸张等广范围的领域。
2、硫化还原染料（本题2分）有一类硫化染料，化学性质很稳定，硫化钠或多硫化钠不能使其还原，需要借助于还原染料还原时所用的还原剂即碱性保险粉才能将其还原成溶于水的、对纤维具有亲和力的隐色体的钠盐，上到纤维上去后，再经氧化成原来的不溶性的硫化染料母体而固着在纤维上去。
我们把这种硫化染料叫硫化还原染料。
3、偶合反应（本题2分）答：芳香族的重氮盐与酚类、胺类、氨基萘酚磺酸类以及活泼的亚甲基相互作用，生成偶氮染料的反应叫偶合反应。
4、染料力份（本题2分）答：指的是将一定浓度的染料作为标准，将它在规定的条件下进行染色，定该染料的力份100%，其它浓度的染料与标准染样进行比较，而定出其力份。
如果的色浓一倍，该染料的力份就为200%，如果的色浅一倍，则该染料的力份就为50%。
染料的力份是一个相对的浓度而不是一个绝对的浓度。
5、蓝移（本题2分）答：染料的最大吸收波长向短波方向移动，染料的颜色变浅，叫浅色效应，又叫蓝移。
6、克分子消光系数（本题2分）答：表示的溶质对某一单色光吸收强度特性的物理量，当溶质固定时，ε只随着入射光的波长的变化而变化，当波长一定时，ε也是一个常数。
7、重氮化反应（本题2分）答：我们把芳伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应，叫重氮化反应。
可以表示成；ArNH2 + NaNO2+HCl→Ar—N=N+Cl―+NaCl+2H2O+Q8、阳离子染料（本题2分）答：分子中具有四价胺盐正离子，与小分子的酸根形成分子内盐，溶于水，电离出染料的色素阳离子。
染整工艺原理课件酸性染料,酸性媒介染料,酸性含媒染料染色
缺乏较长的共轭双建体系。
酸性媒介染料——是一类能与金属媒染剂形成螯合结构 的酸性染料。需要媒染处理。
应用特点 ① 价格便宜 ② 色泽暗淡 ③ 较高的湿处理牢度和耐晒牢度 ④ 需经两个工序，过程长，化学损伤严重，影响纤维的手
感及纺纱性能 ⑤ 染色废液含有重金属离子（Cr6+)，易造成环境污染。 ⑥ 主要用于羊毛。极少用于蚕丝、锦纶。
假设羊毛的氨基和羧基含量基本相等，则：
o HD
RT
ln( ) 2 RT 1
ln[ H ] S [ D ] S
o HD
RT
ln(
1
)2
ln[
H
]S[D
]S
( 1
)2
[H
]S[D
]S
exp
o HD
RT
K exp
o HD
RT
1
[S ]
K
1
[H
]f
1
([ H
]S
[D
]S
)
1 2
1
K
1
• 1:2型酸性含媒染料虽然亲和力高、湿牢度更好， 但匀染性差，色泽鲜艳度亦差。由于该类染料具 有较好的日晒和耐洗牢度，现广泛被应用于羊毛、 蚕丝、锦纶等纤维的染色。
• 1:2型酸性含媒染料分子复杂，分子量大，对纤维 的亲和力高，初染速度快，在纤维内的扩散速度 慢，染料的移染性差，对纤维微细结构差别引起 的染色病疵的遮盖性差。当温度低于某一范围时， 在染料的聚集程度较高。 因此，如何使染料上染 均匀和透染是制订染色工艺的关键。
二、蚕丝
• 要求具有较高的水洗牢度，一般不采用强 酸性染料染色，而选用弱酸性染料染色。
染料化学教学大纲
通过染料化学的学习，使学生比较全面掌握染料的基本知识（染料的分类、命名、牢度、商品化等），了解染料合成的基本反应和方法（偶氮染料的制备原理、各类染料合成的基本途径和常用反应），掌握染料结构与颜色的关系，以及外界因素对染料结构和颜色的影响，掌握染料结构与性能、牢度(上染速率、上染率、匀染性、色牢度等)的关系，初步具有按纤维性质和染整要求合理选择染料，并能从染料结构角度分析染整加工中的一些基本问题的能力，对新型染料、功能性染料有所了解。
4．用于蛋白质纤维染色用的活性染料有何要求？宜选用哪些类型？它们的结构特征如何？
5．试写出α—溴丙烯酰胺活性基的染料与蛋白质纤维的成键过程。
知识单元11：分散染料
参考学时：4学时
学习目标：
1.掌握分散染料的结构特点、基本合成方法；
2.理解分散染料结构与颜色、染色性能和染色牢度的关系。
教学内容：
1.分散染料简介
（三）素质目标
通过《染料化学》课程教学，培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风，注意培养学生善于分析、总结、归纳的科学学习方法，为以后走上染料生产与应用相关领域的科学研究、生产技术管理等岗位打下坚实的基础。
二、课程内容及学时分配
知识单元1：染料基本知识
参考学时：2学时
学习目标：
1.理解《染料化学》在专业知识结构中的重要地位；
4.偶合反应
知识要点：偶合反应机理；耦合剂；影响偶合反应的因素。
5.偶氮染料的性质
重点：
重氮化反应和偶合反应的机理、基本方法。
分析思考讨论题：
1．试述重氮化反应机理，并讨论影响重氮化反应的因素。
2．试述偶合反应的pH值对偶合反应速率的影响。
知识单元3：染料结构与颜色
第一章概述、第二章单元反应
5、不溶性偶氮染料（Azoic 在染色过程中于纤维上所生成的不溶 于水的偶氮染料。它由两部分组成，即重氮组 分色基和偶氮组分色酚。将重氮化了的色基和 色酚在纤维上发生偶合，生成不溶于水的偶氮 染料而固着在纤维上。 • 由于色基的重氮化及染色过程（偶合过程）均 需在低温（可用冰控制）条件下进行，所以也 叫做冰染料。 • 这类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。
退出
6、分散染料（Disperse dyes）
• 在染料分子中不含有水溶性基团，是一 类水溶性很小的非离子型染料。在染色 时用分散剂将染料分散成极细颗粒，在 染浴中呈分散状态对纤维染色，所以称 为分散染料。 • 这类染料最初用于醋酸纤维染色，目前 主要用于涤纶、锦纶、醋酸纤维等疏水 性纤维的染色。
退出
我国是世界上第一大染料出口国，但在染料品 种和产品质量上与发达国家仍有差距，高档染 料仍需进口。 染料行业的发展重点：高品质染料商品化技术 和生态友好的染料合成工艺。 有机颜料发展趋势：大力开发大分子、耐高温、 易分散、无毒性的高档有机颜料新品种，努力 发展颜料商品化技术。
退出
§3 染料的分类与命名
退出
4、活性染料（反应性染料） （Reactive dyes）
• 染料分子中具有能与纤维分子中的羟基、 氨基发生化学结合的反应基团（称为活 性基团），染色时与纤维发生共价结合 而牢固地染着再纤维上，故应叫反应性 染料。 • 染色对象主要是纤维素纤维，也可用于 羊毛、锦纶等的染色，由于形成共价键， 故湿处理牢度很好。
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可溶性还原染料（Soluble vat dyes）
• 把还原染料在染料厂制成可溶于水的染料（接 上硫酸酯基-OSO3Na），染到纤维上后，经氧化 脱去水溶性基团而成为不溶性还原染料固着在 纤维上，这种染料称可溶性还原染料，又称为 印地素染料。 • 这类染料较之还原染料省去了还原的过程，故 染色方法简便，但成本较高（比还原染料贵一 倍），一般用于高档织物的中、浅色染色。
染料化学
1、染料（Definition of dyes）:能将纤维或其它基质染成一定颜色的有色物质。
2,、颜料不溶于水和有机溶剂，藉粘合剂能将纤维或其他基质着色的有色物质。
3、共轭效应（conjugation）:在一个简单的双键分子中，如乙烯，π键的一对π电子的运动范围局限在两个C原子之间，这叫做定域运动。
在单双键交替出现的分子中，如丁二烯，π电子的运动不再局限在两个C原子，而扩充到4个C原子之间，这叫做离域现象。
这种具有离域现象的分子结构体系叫做共轭体系。
这种电子通过共轭体系传递的现象叫做共轭效应。
染料的命名：冠称，表示染料的应用类别，又称属名；色称，表示染料色泽的名称；词尾，以拉丁字母或符号表示染料的色光、形态及特殊性能和用途4、力份：也称着色强度，是生产厂家比照标准品染料所测定的染料的相对浓度。
5、染色牢度：染物上的染料经受各种外界因素的作用后而保持原有色泽的能力6、中间体——合成特定目标产物的专用原料。
中间体亦称中料,是生产过程中的在制品染料中间体——用以合成染料共轭结构的特定原料。
其主要特征是结构中具有多个不饱和的双键，且不饱和键在合成反应中相对较为稳定。
如苯、萘、蒽、苊、芘等。
起始物——某一特定合成反应的初始反应发色团——分子结构中能吸收可见光波的吸电子基团。
主要提升λmax。
助色团——分子结构中接在π共轭体系上的供电子基团。
如—NH2、—OH等。
7、全色——连续光谱依自然比例混合的颜色。
白光（380~780nm）通过色散可得到一段连续光谱（红橙、黄、绿、青、蓝、紫等七色）。
补色——可见光波经选择吸收后所剩余的光波。
也可以理解为剩色和残色，吸收的光波和剩余的光波互为补色0、单色光：在光谱上看到的颜色叫光谱色，不能分解的光谱色称为单色光9、加法混色：加法混色指的是不同颜色的光的混合。
在人眼视网膜的同一点上同时。
射入两束或两束以上颜色的光，产生与这些光的颜色不同的另一个颜色的感觉，它是把色光叠加起来的混色方法。
染料化学课后习题答案
染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点。
答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。
（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。
颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。
答：染料分类：1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
颜料分类：颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等。
有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮等多环颜料、芳甲烷系颜料等。
从生产制造角度来分类可分为钛系颜料、铁系颜料、铬系颜料、橡胶用颜料、陶瓷及搪瓷用颜料、医药化学品用颜料、美术颜料等等。
染料化学概述
还原染料(vat 这类染料不溶于水.染色时, 还原染料(vat dyes) 这类染料不溶于水.染色时, 它们在含有还原剂的碱性溶液中被还原成可溶性的隐 色体从而上染纤维, 色体从而上染纤维,染色后再经过氧化重新成为不溶 性染料而固着在纤维上,主要用于纤维素纤维的染色, 性染料而固着在纤维上,主要用于纤维素纤维的染色, 印花,少量用于丝,毛的染色,牢度优越. 印花,少量用于丝,毛的染色,牢度优越.
O
NH O NH
O
O
硫化染料(sulphur 硫化染料(sulphur dyes)
这类染料和还原染料一样, 这类染料和还原染料一样,
也是原来不溶于水的染料.染色时, 也是原来不溶于水的染料.染色时,它们在硫化碱溶 液中被还原为可溶状态,染入纤维后, 液中被还原为可溶状态,染入纤维后,经过氧化便又 成不溶状态固着在纤维上. 成不溶状态固着在纤维上.这类染料主要用于纤维素 纤维的染色. 纤维的染色.
色称
表示染料的基本颜色.我国采用了30个色泽名称: 30个色泽名称 表示染料的基本颜色.我国采用了30个色泽名称: 嫩黄, 桃红,玫红, 嫩黄,黄,金黄,深黄,橙,大红,红,桃红,玫红, 金黄,深黄, 大红, 品红,红紫,枣红, 翠蓝,湖蓝,艳蓝,深蓝, 品红,红紫,枣红,紫,翠蓝,湖蓝,艳蓝,深蓝, 深棕,橄榄绿, 绿,艳绿,深绿,黄棕,红棕,棕,深棕,橄榄绿, 艳绿,深绿,黄棕,红棕, 草绿,灰,黑等.颜色的名称一般可加适当的形容词 草绿, 黑等. 三个字, 如"嫩","艳","深"三个字,而取消了过去习 惯使用的淡, 浅等形容词, 惯使用的淡,亮,暗,老,浅等形容词,但由于习惯 至今还仍沿用.同时, 至今还仍沿用.同时,有时还以天然物的颜色来形容 染料的染色, 果绿" 玫瑰红" 染料的染色,如"天蓝","果绿","玫瑰红"等. 天蓝"
《2013染料化学》习题
《染料化学》习题第一章染料概述1名词解释：（1）染料（2）颜料（3）染料商品化（4）染色牢度（7）致癌染料。
2、构成染料的条件是什么？3、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料（应用分类名称）。
4、染料的名称由哪几部分组成？各表示什么？5、何谓染料商品化加工？染料的商品化加工有何作用？常用哪些助剂？6、评价染色牢度的指标有哪些？7、什么是《染料索引》？包含哪些内容?8、试指出下列染料的类属（结构分类，应用分类）(1)OHOHO OHOH2 20%H 2SO4-110~115 C-SO3HNH」OH O( 2)OHSO3HNa2S75~80 C SO3Na N02 OH OSO3NaCOONa^■■1_N= Nso3H》_NHCONH_《SO3Na(4)BrNHX Br XX COCOONa-J直接铜盐紫)3RL (C. I. 25355)(5)SO3NaOHN= NO OHO NH —CH 3NHCOBrNHc—C/(H3O2NBrNH2（5 ）禁用染料（6）致敏染料第二章中间体及重要的单元反应1何谓染料中料，在合成中料中主要采用哪些单元反应?2、 试述卤化、磺化和硝化在染料中料合成中的作用，并以反应方程式表示引入这些取代基的方法。
3、 合成染料用的主要原料是什么？有哪些常用的中间体？写出从芳烃开始合成下列中料、染料的途径。
(7) ( 8)(9)( 10)4、 以氨基萘磺酸的合成为例，说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。
5、 以蒽醌中料的合成为例，说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。
6、 何谓重氮化反应？影响重氮化反应的因素有哪些？7、 何谓偶合反应？偶合剂主要有哪几类？影响偶合反应的因素有哪些？ 8、 试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速率的影响。
9、 盐对偶合反应的速率有什么影响？10、以芳烃为原料，写出下列染料合成反应过程和基本反应条件。
第三章染料的颜色和结构1、名词解释： （1）发色团（2）助色团（3）深色效应（4）浓色效应（5）浅色效应（6）淡色效应 （7）互补色（8）单色光（9）积分吸收强度（10）吸收选律（11） Lambert-Beer 吸收定律2、从染料的吸收光谱曲线的性状上可得到哪些信息?(1) (2)(3)(4) SO s NaOH NH 2(5)O 2N NO 2NaO 3NH 2OHO OHO OHO NH 2NH 2 O O NH 2O（1）3、 试用量子概念、分子激化理论解释染料选择吸收光线的原因。
染料化学(总复习)
第十章 还原染料
1、还原染料的结构特点和分类 还原染料结构特点 不含水溶性基团； 稠环上含有两个以上的羰基； 具有一定的线性共平面结构； 隐色体对纤维素纤维具有直接性。 结构分类 靛族：靛蓝、硫靛 蒽醌：蒽醌衍生物、稠环酮、杂环蒽醌和杂环蒽酮
第十章 还原染料
2、还原染料的上染原理
第八章 活性染料
3、活性基的种类 卤代含氮杂环类：卤代均三嗪（二氯均三嗪、 一氯均 三嗪、单烟酸三嗪型）；卤代嘧啶（二氟一氯嘧啶） 含负性基的烷基类：乙烯砜型（-乙基砜硫酸酯）；乙 烯砜氨基衍生物 其它活性基：-溴丙烯酰胺（毛用）；-氯乙烯砜；膦 酸酯型 双官能团类：双侧型；架桥型 4、母体结构 偶氮类；蒽醌类（艳蓝）；酞菁结构（翠蓝）； formazan结构（鲜艳深蓝）
第七章 直接染料
5、直接染料的结构与直接性 定义：染料自染液上染纤维的能力。 表示方法： 上染纤维的染料量 上染百分率 100% 投入染料量 结构与直接性的关系：若染料分子呈直线型的，构成染 料分子的芳环成同平面的，增加染料分子与纤维素两者 之间的接触面积，使相互更易吸引，有利于染料分子中 的极性基与纤维素中的羟基形成氢键，则直接性大。 保持染料分子的线型 染料分子的平面性 形成氢键的基团 磺酸基的数量和位置
第七章 直接染料
2、一般特点 色谱齐全，色泽不够鲜艳。 价格便宜，应用方便。 湿牢度较差。与水溶性基团的多少有关。 主要应用于棉纱、针织品、真丝、粘胶纤维等产品的染 色中。 3、直接染料的合成方法 双偶氮染料： E1←D→E2 ；A→M→E；A1→Z←A2 三偶氮染料： E←D→Z←A 、E1←D→M→E2、 A→M1→M2→E
第八章 活性染料
均三嗪结构：
NH N N N Cl NH N Cl N N NHR Cl
染料化学课程
结合方式不同
染料是直接与纤维通过物理或者化学的作用力结合。 颜料则需要借助高分子粘合剂的作用附着在纤维上。
应用范围不同
染料多用于各类纤维的染色，少量用于食品、造纸和皮革 颜料则主要应用于油墨，其次为油漆和涂料工业等。
第三节 染料的分类及命名
染料的分类
偶氮染料 按 照 化 学 结 构 分 类
蒽醌染料 芳甲烷染料
+
O 2NH3
180 ¡ æ
NH2 O
羟基的氨解
OH NH ,NH HSO 3 4 3 NH2
NaOH,NaHSO3
卤化物的氨解： 由于芳环上的卤素原子与芳环的共轭体系形成了p—π 共轭，所以芳环上的卤素原子非常稳定，难以直接转变 为氨基或羟基，然而如果在芳环上同时接有强吸电子基， 则有利于亲核取代反应的进行。
亲电试剂主要包括以下几种： 硝化试剂：混酸（浓硫酸+浓硝酸）；(NO2+) 磺化试剂：浓硫酸、发烟硫酸；(SO3H+) 卤化试剂：卤素+FeCl3、AlCl3等。(Cl+)
一、磺化反应
在染料分子中磺酸基一般是直接连接在芳环上的，磺酸 基除了给予染料水溶性和与纤维形成离子键外，也可以 转变为羟基、氨基以及其他基团。 磺化反应的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫和氯 磺酸等。芳环上连有供电子取代基时，磺化条件可以低 一些；当连有吸电子基时，必须在发烟硫酸等剧烈条件 下磺化。
H
H 2N
CH = CH SO3H HO3S
NH 2
第四节 重氮化和偶合反应
染料分子中含有偶氮基的统称为偶氮染料。 偶氮染料占据染料种类的50%以上。是最重要的一类染料类型。 因此合成偶氮染料的重氮化和偶合反应也成为最重要的反应类型。
染料化学复习
一、中间体吡唑啉酮、DSD 酸、H 酸、γ酸、J 酸、 1,4-二羟基蒽醌、1,4-二氨基蒽醌、溴氨酸、苯绕蒽酮二、结构与颜色的关系第五章 酸性染料一、总论1、结构分类：偶氮型：单、双偶氮染料，以浅色为主（黄、橙、红、紫、蓝）；蒽醌型：单蒽醌为主，主要为深色（紫、蓝、绿）；日晒牢度最好三芳甲烷型：色泽鲜艳、强度大，以紫、蓝、绿为主，日晒牢度最差。
2、应用分类酸性染料、弱酸性染料、金属络合染料不同种类结构、染色性能的比较二、强酸性染料1、结构特点种类：单偶氮；单蒽醌；三芳甲烷特点：分子量小；含至少一个磺酸基，三芳甲烷类含两个以上，水溶性好。
2、染色性能与纤维结合力：离子键；上染pH:强酸性， pH 小于4；匀染性：好；湿牢度：差；适用纤维：羊毛，不适于蚕丝。
三、弱酸性染料1、结构特点：• 1在强酸性染料基础上增加有机部分的比例，分子量增加‚ 2双偶氮染料、双蒽醌染料ƒ 3蒽醌结构从不对称到对称2、染色性能与纤维结合力：离子间力,范德华力，疏水作用；上染pH: 弱酸性，中性；匀染性：较酸性染料差；湿牢度：比酸性染料高；适用纤维：蚕丝，尼龙。
O OH2SO 3NaNH 2O O HNHNC4H9 NaO3SOHOHNaO3SC4H9四、酸性染料的结构与牢度1、湿牢度：分子量大小，疏水基大小2、耐酸碱牢度：偶氮——羟基、氨基的保护蒽醌——形成分子内氢键，稳定性好三芳甲烷——最不稳定3、日晒牢度：蒽醌>偶氮>三芳甲烷引入供电子基，日晒牢度明显下降；吸电子基，增加不明显。
偶氮结构中含有杂环，日晒牢度较高。
蒽醌染料β位引入吸电子基，日晒牢度增大，不对称蒽醌到对称蒽醌，牢度高半级。
第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料一、金属络合染料的结构酸性媒介染料是一类能与金属媒染剂形成螯合结构的酸性染料，一般具有强酸性染料的基本结构，染料分子中还含有两个能提供给电子对、可以与过渡金属元素络合形成螯合结构的配位基。
种类酸性媒染染料；酸性金属络合染料；中性染料二、金属络合染料的性能金属络合染料的性能比较第七章直接染料1、结构特点基本上是偶氮染料，主要以双偶氮、三偶氮染料为主。
染料与染色工艺作业指导书
染料与染色工艺作业指导书第1章染料与染色工艺概述 (4)1.1 染料分类与特性 (4)1.1.1 按化学结构分类 (4)1.1.2 按应用方法分类 (4)1.1.3 按染色特性分类 (4)1.2 染色工艺的基本原理 (5)1.2.1 吸附 (5)1.2.2 扩散 (5)1.2.3 上色 (5)1.2.4 固色 (5)第2章纤维素纤维染色 (5)2.1 纤维素纤维的性质与预处理 (5)2.2 直接染料染色 (5)2.3 活性染料染色 (6)2.4 硫化染料染色 (6)第3章蛋白质纤维染色 (6)3.1 蛋白质纤维的性质与预处理 (6)3.1.1 蛋白质纤维的性质 (6)3.1.2 预处理方法 (6)3.2 酸性染料染色 (7)3.2.1 染色原理 (7)3.2.2 染色工艺 (7)3.3 碱性染料染色 (7)3.3.1 染色原理 (7)3.3.2 染色工艺 (7)3.4 阳离子染料染色 (7)3.4.1 染色原理 (7)3.4.2 染色工艺 (7)第4章合成纤维染色 (8)4.1 合成纤维的性质与预处理 (8)4.1.1 合成纤维的性质 (8)4.1.2 预处理方法 (8)4.2 分散染料染色 (8)4.2.1 染色原理 (8)4.2.2 染色工艺 (9)4.2.3 影响因素 (9)4.3 熔体染色 (9)4.3.1 染色原理 (9)4.3.2 染色工艺 (9)4.3.3 特点 (9)4.4 聚酯纤维染色 (9)4.4.2 染色工艺 (10)4.4.3 注意事项 (10)第5章混纺织物染色 (10)5.1 混纺织物的性质与预处理 (10)5.1.1 混纺织物的性质 (10)5.1.2 混纺织物的预处理 (10)5.2 混纺织物的染色方法 (10)5.2.1 分散染料染色 (11)5.2.2 活性染料染色 (11)5.2.3 酸性染料染色 (11)5.2.4 直接染料染色 (11)5.3 混纺织物染色常见问题与解决方案 (11)5.3.1 染色不均匀 (11)5.3.2 色差 (11)5.3.3 染色牢度差 (11)5.3.4 污染 (11)5.3.5 残留染料 (11)第6章特殊染色工艺 (12)6.1 拔染工艺 (12)6.1.1 概述 (12)6.1.2 工艺流程 (12)6.1.3 注意事项 (12)6.2 套染工艺 (12)6.2.1 概述 (12)6.2.2 工艺流程 (12)6.2.3 注意事项 (12)6.3 漂白与染色一步法工艺 (13)6.3.1 概述 (13)6.3.2 工艺流程 (13)6.3.3 注意事项 (13)第7章染色助剂的应用 (13)7.1 染色助剂分类与作用 (13)7.1.1 匀染剂：用于改善染料在织物上的分布均匀性，防止色差。
染料化学课后习题答案完整版
染料化学课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点。
答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。
（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。
颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。
答：染料分类：1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
颜料分类：颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等。
染料化学
第一章 染料概述一、染料的定义以及构成染料的条件是什么？答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。
（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
二、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料（应用分类名称）。
答：纺织纤维按其来源可以分为3类，植物纤维，动物纤维，合成纤维；对于植物纤维，如棉，麻可用直接染料，活性染料，还原染料，不溶性偶氮染料，硫化染料，缩聚染料进行染色。
对于动物纤维，如羊毛，蚕丝可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。
合成纤维，常见的有涤纶，锦纶，腈纶，涤纶可以用分散染料染色，锦纶可以用酸性染料染色，腈纶可以用阳离子染料染色。
第二章 中料及其合成途径1、试举例说明在合成染料中常用哪些重要的亲电取代反应？试述这些反应在染料合成在中的作用和目的，写出下列中料的名称，合成路线，并说明它们是否能够作为重氮组份或偶合组份在偶合反应中使用（如合作偶合组份，请标出偶合的位置）答：合成染料中料中常用的重要的亲电取代反应有磺化、硝化、卤化，烷化，芳化。
1) 磺化化反应的作用即是在有机化合物分子中引入磺酸基。
磺化目的：1．通过引入磺酸基赋予染料水溶性。
2．染料分子中的磺酸基能和蛋白质纤维上的－NH3+生成盐键结合而赋予染料对纤维的亲和力。
3．通过亲核置换，将引入的磺酸基置换成其他基团，如－OH 、－NH2、－Cl 、－NO2、－CN 等，从而制备酚、胺、腈、卤代物、硝基化合物等一系列中间体。
在染料中间体合成中主要是－SO3Na 经碱熔成－ONa 的反应。
2）硝化反应的作用即是在有机化合物分子中引入硝基。
硝化目的：1． 作为制取氨基化合物的一条重要途径。
2．硝基是一个重要的发色团，利用它的极性，加深染料颜色。
3．利用硝基的吸电子性，使芳环的其他取代基活化，易于发生亲核置换反应。
第10章 媒染染料
13
归纳——
媒染染料的特征：
1、溶于水，含有水溶性基团； 2、具有酸性和络合两种功能基团，能与纤维发生双重作用； 3、由金属离子作媒介，络合及其转化成了上染的主导过程； 4、主要用于蛋白质纤维和锦纶的染色,品种繁多,色谱齐全；
5、因为染料与纤维间的多重作用，其染色牢度比普通酸性染
料大大提高。
14
酸性染料、媒染染料总结
这里不再重复叙述—— 下面按络合官能团进行归纳：
——4种络合结构……
4
1、以端基参与络合的
主要为偶氮结构中末端含有水杨酸分子片段的一类媒染染 料。 端基为—OH、—COOH等。如：P.175-176.中之4例， 黄2G、深黄GG、黄A、橙R。
N OH COOH 酸 性 媒 介 黄 2G C .I . 1 4 0 0 9 HO NaOOC N N OH HO NaOOC N N N N COONa C .I . M o r d a n t Y e llo w 8 O 2N N N OH 酸 性 媒 介 深 黄 G G COONa C .I . M o r d a n t Y e llo w 1 0 C .I . 1 4 0 1 0 SO 3 Na OH COONa Na O 3 S N N OH
鲜艳度排序：酸性染料＞酸性络合染料＞中 性染料≈媒介染料； 湿牢度排序：媒介染料＞中性染料＞酸性络 合染料＞酸性染料； 染色纤维；
结合力。
15
习题
简答：
1、由下面给出的3个结构通式，说明它们代表的染 料和结构类别，并用通式表达其上染羊毛的过程。
通 式 I：
OH N N OH COOH HO B N N B B Cr O N N O
-
媒染剂
常用的铝盐主要有三氯化铝、硫酸铝和明矾。
铝盐是指正三价铝离子和酸根阴离子组成的盐，一般来说呈白色或无色晶体，溶于水，个别不溶于水。例如 氯化铝（AlCl3）、硫酸铝（Al2(SO4)3）、硝酸铝（Al(NO3)3）、硅酸铝（Al3(SiO3)3）、硫化铝（Al2S3） 等。明矾是复盐，是指24水硫酸铝钾（Al2(SO4)3*K2SO4*24H2O），它不能单独看成铝盐。更不要乱摊派到锡、 铅盐中去。
铝盐是一类盐的总称。铝盐的用途要根据具体规定的盐，才能说清用途。制法也是一样。
十二水合硫酸铝钾(Alum)，又称：明矾、白矾、钾矾、钾铝矾、钾明矾，是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的 复盐。无色立方晶体，外表常呈八面体，或与立方体、菱形十二面体形成聚形，有时以{111}面附于容器壁上而 形似六方板状，属于α型明矾类复盐，有玻璃光泽。密度1.757g/cm3，熔点92.5℃。64.5℃时失去9个分子结晶 水，200℃时失去12个分子结晶水，溶于水，不溶于乙醇。明矾性味酸涩，寒，有毒。故有抗菌作用、收敛作用 等，可用做中药。明矾还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。
媒染剂
染色物质
01 概况
03 分类 05 主要作用
目录
02 定义 04 06 染色原理
07 天然染料
09 新型
目录
08 小故事
媒染剂，是染料通过Байду номын сангаас种媒介物上染于织物而达到染色目的的所用的物质。
概况
用于织物染色的媒染剂染料mordant通过某种媒介物上染于织物而达到染色目的的所用的物质。酸性媒介染 料染色毛织物时所用的媒染剂，主要是重铬酸盐、铝盐、铜盐及钴盐。酸性金属络合染料，在制造中已引入金属 原子，在染色时不必另加媒染剂。
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§10.1 媒介染料的由来
总之，“媒染染料”是一类结构中含有可络合基团或者已经 形成了络合物的水溶性染料，上染纤维后藉金属络合或者络合 转化而固色。
二、品种区别
染色条件 1、酸性媒染染料 2、酸性含媒染料 pH＜7 pH=7 国产冠称 “酸性媒染” “酸性含媒” C.I. 冠称 “C.I. Mordant” “C.I. Acid” 染色对象 羊毛 蚕丝和羊毛
NH2 O O SO3+
C
O
NH3
O3S
酸性媒染蓝 GGN与羊毛的结合力
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最后归纳—— 媒介染料的特征：
• • • • • 1、溶于水，含有水溶性基团； 2、具有酸性和络合两种功能基团，能与纤维发生双重作用； 3、由金属离子作媒介，络合及其转化成了上染的主导过程； 4、主要用于蛋白质纤维和锦纶的染色，品种繁多，色谱齐全； 5、因为染料与纤维间的多重作用，其染色牢度比普通酸性染料大大提高。
NaO3S OH HO N N OH HO 酸性媒染橙 RL OH O2 N N N NaO3S 酸性媒介绿 G OH NHCOCH3 O2N SO3Na Cl OH N N SO3Na 酸性媒介黑 2BX OH N N CH3 COONa HO N N 酸性媒染红 B
SO3Na
OH H2N N N
这里将其它含二齿及以上络合结构的酸性媒染染全部归为此类，包括 三芳甲烷母体、氧蒽母体等类型。如[1]P178-180中之6例：酸性媒染紫 CG；酸性媒染紫R；酸性媒染红29；酸性媒染紫17；酸性媒染蓝1；酸性 媒染桃红3BM。
HO NaOOC 酸性媒染紫 CG OH HO HOOC 酸性媒染紫 17 HOOC OH CH3 C C O HO NaOOC COONa OH O COOH NaOOC HO CH3 H3C O C CH3 H3C C O COONa 酸性媒染紫 R H3 C COOOH C CH3 N CH3 酸性媒染红 29
度更好。
Tcwang©: 15
§10.3 媒介染料的染色机理
有了上述分子之间各种微观上的相互作用，染料与纤维之间的作用范 畴大大增加，所以，酸性媒介染料比普通酸性染料的染色牢度得以大大提 高。上述媒介染料与纤维之间的各种作用力，可由下式综合表达：
Wool
O C O Cr+ O N N H3N+
-
Wool
Tcwang©: 12
§10.3 媒介染料的染色机理
1、酸性媒介染料能形成不同比例的络合物
构成颜色与染色牢度上的差异。对于Cr离子而言，与水杨酸结构的酸 性媒染染料可形成1:1、1:2、1:3的络合物。如[1]P180中之例，当染浴pH值 降低时，络合物的比数也随之降低。
B N N O Cr B
+
N N 通式
OH COOH
NaO3S
N N
OH
酸性媒介黄 GG COONa C.I. Mordant Yellow 10 C.I. 14010 SO3Na N N N N OH COONa
HO
NaOOC 酸性媒介黄 A COONa NaOOC 酸性媒介橙 R C.I. Mordant Orange 2 C.I. Mordant Yellow 12 C.I. 14031 C.I. 14016
H3C N CH3 O O COONa COONa
(C2H5)2N COONa
Cl
Cl
酸性媒染蓝 1#
酸性媒染桃红 3BM
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§10.2 媒介染料的结构
5、含媒染料以固定比例与金属络合 (1:1、1:2型)
1:1型。如：[1]P181-182中之2例，酸性含媒红R、酸性含媒蓝GGN。
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第10章 媒介染料（C.I. Mordant Dyes）习题
▲ 名词解释
1、金属络合染料 2、酸性媒介染料
▲ 单项选择
1、下列酸性媒介染料的可染纤维是（ ）。 A 纤维素纤维 B蚕丝 C 羊毛 D B和C 2、1:1金属络合染料主要在pH（ ）的条件下形成。 A ＞10 B ＜4 C 6～8 D 8
1、酸性媒染染料
——易溶于水，结构中含有能与金属离子络合的基团，上染后需经金 属盐进行络合处理而固着在纤维上的一类染料。 因为它与金属的络合要酸性介质进行，也称为“酸性络合染料”。用于 蛋白质纤维特别是羊毛的染色，沿用了“染料→媒介→纤维”的模型。
2、酸性含媒染料
——指已经与金属形成了络合物的水溶性染料，在纤维上不再加入金 属盐处理，而是藉络合转化而固着在纤维上的一类染料。 染料的络合转化如可在中性介质中完成，则称为“中性染料”，则此时 可用于蚕丝的染色，沿用了“染料+媒介→纤维”的模型。
请大家注意 “C.I. Mordant” 的仔细甄别…
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§10.2 媒介染料的结构
媒介染料的母体结构类别与酸性染料一样 有偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类和杂环类4种 这里不再重复叙述—— 下面再按络合官能团进行归纳：
——有4+1种络合结构…
Tcwang©: 5
§10.2 媒介染料的结构
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第10章 媒介染料（C.I. Mordant Dyes）习题
◆ 简答：
1、由下面给出的3个结构通式，说明它们代表的染料和结构类别，并 用通式表达其上染羊毛的过程。
通式 I：
N N OH COOH OH HO
通式 II：
N N
B
B Cr O N N
B
通式 III： O
2、为什么媒染染料比一般酸性染料的牢度要好？ 3、媒染染料结构中的酸性基团和络合基团各起什么作用？
NH2
N N 通式
O2 N SO3Na SO3Na 酸性媒染红光棕 RH COONa OH N N 酸性媒染紫 RE SO3Na
Tcwang©: 7
§10.2 媒介染料的结构
3、茜素络合结构 (二齿络合结构)
该类染料以蒽醌为母体，在蒽醌的2,3位上含有两个-OH基(茜素)而构 成二齿络合结构。如[1]P178中之2例：酸性媒染红SW；酸性媒染蓝黑B。
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第10章 媒介染料（C.I. Mordant Dyes）思考题
1、按络合结构，怎样划分全部媒染染料？ 2、媒染染料的两个品种“媒介染料”和“含媒染料”是如何区分的？ 3、怎样用通式来表达媒介染料的上染过程？ 4、具备络合能力的最重要的基团是谁？为何？ 5、为什么媒染染料总比同类型酸性染料的牢度要好？
N N O
B C O O C B O O 1:2 型：有 2个其它配位体 B
3
O N N
Cr
C O B B O 1:1 型：有 4个其它配位体 B O N N C O O N N O C O O Cr O O C O N N
1:3 型：没有其§10.3 媒介染料的染色机理
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第10章 媒介染料（C.I. Mordant Dyes）习题
▲ 判断改错
1、1:2含媒染料具有比1:1含媒染料更加鲜艳的色泽和较好的色牢度。 2 、偶氮基参与金属络合的媒介染料具有优良的色牢度，但媒染后色 变较大，不利于仿色。
1、以端基参与络合的 (二齿络合结构)
主要为偶氮结构中末端含有水杨酸分子片段的一类媒染染料。 端基 为-OH、-COOH等。如[1]P175-中之4例：黄2G、黄GG、黄A、橙R。
O2 N N N OH 酸性媒介黄 2G COONa C.I. Mordant Yellow 8 C.I. 14009 N N OH HO
2、含媒染料的络合比是固定的，它通过络合转化而固色
以[1]P182中酸性含媒红R对羊毛的染色为例，写出反应通式如下：
H2O H2 O +
-
O H2 O O O N N
Wool + Wool
C OH
pH<7 -H3O+
C O O Cr N N
H2O H2 O O N N
O3 S Cl
O
Cr N N
NaO3S Cl
H3 C 酸性含媒红 R与羊毛在染浴中 H2 O H2O H2 O O
H3C 染着状态 O
通式：
O
Cr O
+ Wool
染浴中
C OH
pH<7 -H3O+
Wool
C O O Cr N N
H2 O H2 O O 染着状态
Tcwang©: 14
N N
§10.3 媒介染料的染色机理
3、媒介染料与纤维的结合力 （1）范氏力——当染料分子量较大时，会表现得比较突出； （2）氢键力——结构中的-NH2和-OH之间可以形成氢键； （3）库仑力——可由磺酸基团Dye—SO3ˉ与金属离子的作用表现出来； （4）络合力——媒染和含媒染料由金属离子与染料和纤维同时络合，其牢
同学们好！
今天课程 《染料化学》之 第10章 媒介染料（Mordant Dye）
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Tcwang©: 1
媒介染料介绍三个方面：
§10.1 媒介染料的由来 §10.2 媒介染料的结构 §10.3 媒介染料的染色机理
Tcwang©: 2
§10.1 媒染染料的由来 一、由来
媒介染料最初始于天然色素的染色过程。即：“染料→媒介→纤维”的 模型。根据这一模型，迄今为止发展的媒染染料有2种类型。
▲ 多项选择
1、酸性媒介染料常用的染色方法有：（ ）。 A 同浴法 B 后媒法 C 交替法 D 预媒法 2、1:1金属络合染料与蛋白质纤维的结合方式有：（ ）。 A 配位键 B 氢键 C 离子键 D 分子间力 3、影响染料络合稳定性的因素包括：（ ） A 金属离子半径 B 配位体电负性 C 螯合环结构 D pH