第五章活性染料染色

第五章活性染料染色
染料反应性的影响
▲活性染料的反应性越高，染料的固色速率越大，
水解速率也随之增大，但固色率不一定能提高。 ▲影响染料反应性的因素 ①染料结构：如，活性基、染料母体、架桥基等。
凡能降低中心碳原子上电子云密度的因素，都能 提高染料的反应性。 ②染色条件：如，pH值、固色温度、电解质浓度等
第五章活性染料染色
亲核取代键合机理
均三嗪类、卤代嘧啶类 活性染料均属此机理
第五章活性染料染色
亲核加成键合机理
β-乙烯砜型活性 染料属于此机理
第五章活性染料染色
（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
第五章 活性染料染色
一、 概述
1、定义 结构中含活性基，能和纤维形成共价键结合的染料。 2、特点 （1）结构中含有水溶性基，能直接溶于水； （2）色泽鲜艳，色谱齐全； （3）使用方便，用途广泛； （4）湿牢度良好，耐晒、耐漂牢度较差； （5）价格适中。
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二、 活性染料的化学结构及分类
当pH值高于11时，随着染液中pH值的增高，染 液中[OH-]比纤维中[Cell–O-]增加更快， [Cell–O-]/[OH-]的值减小，水解反应的比例将增 加，因此在活性染料固色时，过高的pH值也是不 利的。
第五章活性染料染色
固色温度影响
温度每升高10℃，反应速率可提高2～3倍。但由 于水解反应速率提高得更快，所以染料水解比例 将上升，固色率降低。
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结构通式
均三嗪类
或
二氯均三嗪 如：X型 普施安MX
（Procion MX）
一氯均三嗪 如：K型 普施安H
（Procion H）
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一氟均三嗪 如：
Cibacron F
结构通式
β—乙烯砜类
β—乙烯砜
β—乙烯砜硫 酸酯在碱性 条件下可转 变为乙烯砜
β—乙烯砜硫酸酯 如：KN型 雷玛索 （Remazol）
1、活性染料的化学结构 活性染料通式 ：W-D-B-R
（1）活性基R：决定染料的反应性及染料与纤维键 合稳定性。如，卤代均三嗪、β-乙烯砜等。
（2）染料母体D：决定染料的亲和力、扩散性、颜 色、耐晒牢度等。如，偶氮类、蒽醌类、酞菁类 等。
（3）架桥基B：影响染料反应性及染料与纤维键合 稳定性。亚氨基、甲亚氨基、甲酰氨基等。
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二、 活性染料的化学结构及分类
2、活性染料的类型 （2）按固色条件分
类型 反应性 稳定性 固色条件 常见品种
热固型 差 中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ型 较高
高 较好
高 较高
K型、普施安H
KN型、B型
冷固型 好
低
低 X型、普施安MX
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三、活性染料的染色过程及固色机理
染色过程 上染→固色→后处理 1、上染
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 。
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（4）影响活性染料固色率的因素
染料的性质
染料的反应性 染料的亲和力 染料的扩散性
染色的条件
染色的pH值 染色的温度 染色的浴比 电解质用量
（4）水溶性基W：决定染料的水溶性。如，磺酸 基、硫酸酯基等。
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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
活性染料
二氯均三嗪类 均三嗪类 一氯均三嗪类
一氟均三嗪类 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
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双活性基类
一氯均三嗪和β—乙烯砜硫酸酯
M型、B型、EF型， Sumifix Supre Procion Supre
两个一氯均三嗪活性基
KE型 KP型 KD型
Procion Supra
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卤代嘧啶类
三氯嘧啶类
二氟一氯嘧啶类
如：Drimarne
如：F型、Drimarene R Levafix E-A 、Levafix p-A
温度升高，平衡上染百分率将降低，固色率将降 低。
宜根据染料的反应性选择合适的固色温度，使其 在规定的时间内反应充分，获得较高的固色率。
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染色浴比的影响
染色浴比越小，上染率越高，固色率也越高。 染色浴比过小会影响染色的匀染性。 宜根据染料匀染性的好坏选择合适的浴比。
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凡提高pH值、固色温度、电解质浓度均能提高染 料的反应性。
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染料结构对反应性的影响
NN 0 .8 8 3
N 1 .1 1 6
1.02 6
0 .9 2 6 N 0 .8 9 9
N
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染料亲和力的影响
▲染料的亲和力越大，染料的上染率越高，染料的 固色率也越高。 注意：当染料的亲和力过高时会因为染料的扩散性 差而影响染料的固色率，同时水解后沾附在纤维上 的染料也不易洗除。
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染料扩散性的影响
▲染料的扩散性越好，染料在纤维上的分布越均 匀，染料与纤维发生健合的几率越高，固色率越 高。
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染液pH的影响
染液pH越高，染液的碱性越强，越利于纤维素的 离子化，纤维素负离子的浓度增加，纤维的溶胀 增大，因此健合反应速率提高，固色率一般也将 提高。
电解质浓度的影响
染液中电解质浓度提高，纤维内相[OH-]随之提
高，从而提高了纤维素的离子化，使[Cell–O-]
提高，键合反应速度提高，从而提高固色率。 电解质促使被纤维吸附的染料量升高，键合反
应速度提高，从而提高固色率。 电解质浓度过高，会影响染料的溶解度，从而
降低染料固色率。 宜根据色泽的浓度的要求选择合适的电解质浓
（1）上染特点 ：亲和力低、扩散性高、匀染性好、
上染率较低、趋向上染平衡时间短。 （2）存在问题：染料利用率低。 （3）解决措施：加入电解质促染；
进行低温染色； 采用小浴比染色。
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三、活性染料的染色过程及固色机理
2、固色 （1）定义
在一定的碱性和温度条件下，染料的活性基团与纤 维发生反应形成共价健结合（简称键合）而固着在 纤维上的过程。 （2）机理 ①亲核取代键合机理 ②亲核加成键合机理