分散染料

三、化学结构与升华牢度的关系
要求染料具有较好的耐升华牢度。 所谓“升华牢度”是指染料在高温染色时由 于升华而脱离纤维的程度。 • 分散染料的升华牢度主要和染料分子的极性、 相对分子质量大小有关。极性基的极性越强、 数目越多，芳环共平面性越强，分子间作用力 就越大，升华牢度也就越好。染料相对分子质 量越大，越不易升华。此外，染料所处状态对 升华难易也有一定的影响，染料颗粒大、晶格 稳定的，则不易升华。在纤维上还和纤维分子 间的结合力有关，结合力越强的越不易升华。
基二苯胺型、氨基萘酰亚胺型等
四、结构特点
• 相对较小的分子量 ； • 不含离子化基团 ； • 含有一定数量的非离子极性基团，如一
OH, -NH2, -NHR, -CN, -CONHR等 ；
第二节 分散染料的分类
1、偶氮类 2、蒽醌类 3、杂环类
1、偶氮类分散染料
（1）单偶氮型
重氮 组分
例如分散黄棕2RFL的结构为：
第四节 分散染料的商品加工
• 分散染料最主要的加工工作是将染料充分研磨， 选择适当的助剂（主要为分散剂）制成易于成 高度分散和稳定悬浮液的染料商品。研磨时将 染料、分散剂、和其它助剂等与水混合均匀， 配成浆状液，送入砂磨机进行砂磨，直到取样 观察细度并测试扩散性能达到合格，然后喷雾 干燥，再经混配、标准化，达到商品规格。
商品分散染料必须满足分散性、细度及稳定性三 个方面的要求；
即：染料在水中能迅速分散，成为均匀稳定的胶 体状悬浮液； 染料颗粒直径在1微米左右； 染料在放置及高温染色时，不发生凝聚或焦 油化现象。
第五节 分散染料的基本性质
一、溶解特性 微溶性：约为直接染料的0.01% ； 增加温度——染料溶解度增大 分散剂——胶束增溶现象
• 分散染料对涤纶的染色过程为：
首先，分散染料在水中主要以微小颗粒成分散状 态存在，且染料微小晶体、染料聚集体、分散 剂胶束中的染料和染浴中的染料分子处于相互 平衡之中。
染色时，染料分子吸附在纤维表面，最后进入纤 维空隙（所谓自由体积）而向内部扩散。分散 染料在涤纶中的扩散阻力很大，因此要在高温 下进行染色。
第九章 分散染料
张晓莉
主要内容
• 概述 • 分散染料的结构分类 • 分散染料的化学结构和染色性能的关系 • 分散染料的商品加工 • 分散染料的基本性质
第一节 概述
一、定义
• 分散染料是一类结构简单，水溶性低， 不含水溶性基团，在染浴中主要以微小 颗粒呈分散状态存在的非离子型染料。
• 染色——借助分散剂（分散、增溶）
S类高温固着型，分子量大，随染色温度升高而固 色率上升，220℃可达到最高固色率，匀染性差，移 染性及遮盖性均不如E类，热熔升华牢度好，适用于 热熔染色，耐树脂整理；
SE类中温固着型，分子量较大，性能介于上述两 者之间，适用于高温高压染色。
2.按化学结构分类 偶氮（占50％） 蒽醌（占25％） ； 其他杂环类 ：苯乙烯型、苯并咪唑型、硝
Y O X R2
在上述通式中，X、Y、Z可视为助色团，多为 一些供电子基团，如：-NH2、-NR2、-OH、 -OCH3等，以增加母核的最大吸收波长和最大 摩尔吸光系数，使染料颜色增浓加深；R1、R2 为功能团，可为-X、-CX3、-OR、-OAr等，
通过对其亲水、疏水性以及功能作用的选择，
以改善其染色性能和提高染色牢度。
（2）双偶氮型
例如分散黄RGFL的结构为：
式中：Ar为苯或萘或它们的衍生物； R为-H, -OCH3, -OH, -CH3 , -Cl, -NO2等基团； R’为-H , -CH3, -OCH3, -NH2等 基团；m,n为1~20
分散染料未见三偶氮结构，
其原因何在呢？
• 受分子量大小的制约，分散染料一般不存在三 偶氮结构。虽然三偶氮结构在颜色的适应性上 更为灵活，可以为各种色谱。但因分子量增大， 染色温度将进一步提高，一但超出涤纶纤维的 熔点，则使上染过程无法实现。
3、杂环类
分散翠蓝HBF
除以上三大类分散染料外，目前发展中的还有： 暂溶性分散染料 这类染料在结构中引进暂溶性基团，在染液中先呈水溶性， 然后在染色过程中逐步分解，以不溶性颗粒染着于纤维，从而 可以防止染料在染色过程中产生凝聚。 可聚合的高分子分散染料 这类染料结构中含有可聚合基团，通过这些基团的聚合，使 染料在涤纶上的牢度有所提高。如高温型的金黄色染料，其湿 处理牢度良好。 溶剂型分散染料 这类染料在有机溶剂中有良好的溶解度，可用于制造转移印 花纸用色墨和溶剂染色。这类染料的结构仍以偶氮和蒽醌类为 主。它们都有较好的耐晒和耐升华牢度，其中黄色的更好。
1、分散染料主要用于_____________纤维的染色。它们的结构 特点是___________________________________；染料在染浴中主要以 ___________状态存在。我国根据分散染料的升华牢度和染色性能， 将其分成____、____、____型，其中___型适用于高温高压染色法， ___型适用于高温热熔染色法。
染深色产品时，突然的降温或升温不均匀，存在 晶体增长现象
三、染色特性
• 只有溶解了的染料分子〔直径约为12nm 〕才能进入涤纶微隙，在纤维内部 进行扩散而染着。可用“溶解→渗透→ 再溶解→再渗透→上染”的过程来描述 。
• 分散剂可以提高染料的溶解度，但是分 散染料在水中的溶解度不能过大，否则 不易染着涤纶。
• 涤纶无定形区约占40%。无定形区和结晶区边 缘的分子链都有可能和染料结合。
• 涤纶和分散染料之间的亲和力比锦纶与酸性 染料间和睛纶与阳离子染料间的亲和力要小， 所以要达到匀染的效果，从理论上来讲应该是 比较容易做到的。
• 分散染料不仅分子结构较为简单，而且又不 含电离性基团，所以有一定的蒸汽压，就出现 升华现象，且升华的速率与温度成正比。
第三节 化学结构和染色性能关系
一、化学结构与染料颜色的关系
在偶氮分散染料中，染料颜色的深浅与染料分子的共扼系统及 其偶极性有关，染料分子偶极性的强弱又与重氮组分上取代基以 及偶合组分上取代基的性质有关。
二、化学结构与染料日晒牢度的关系
染料在织物上的光褪色作用很复杂，除 染料结构外，还和染料在纤维上的聚集 状态、所染纤维的性质以及大气条件等 因素有关。
• 另外，三偶氮染料为线形分子，随着链段增长， 与天然纤维的亲和力将随之增加，即使能够完 成上染过程，对于混纺织物而言，将会沾染天 然纤维组份而影响颜色纯度和染色牢度。
2、蒽醌类分散染料 （氨基、羟基蒽醌衍生物）
例如分散蓝RRL:
例如分散桃红R3L:
例如分散蓝2BLN
蒽醌结构 通式:
Z O NH2 R1
2、常用哪些染色牢度来表征分散染料的染色性能。分析如下
通式的偶氮型分散染料结构中取代基对染料颜色和染色坚牢度的
影响。
NO 2－
R1 －N＝N－ R2
－N R 3 R4
NHCOCH 3
二、应用的纤维
• 醋酯纤维 • 聚酯纤维 • 聚酰胺纤维 • 对天然纤维中的棉、麻、毛、丝均无染
色能力
三、分类
1.按应用性能分类（主要是按升华性能） 例如瑞士山德士公司（Sandoz）的Foron染料分为 E,SE,S三类： E类低温固着型，分子量小，低温固着率高，随染 色温度升高而固着率降低，匀染性好，移染性好，但 升华牢度低，适用于载体染色；
二、结晶现象
分散染料在水中的分散状态，由于受到时间、温度及染 浴中其它物质的影响而发生变化。
一种重要的现象是结晶的增长。 由于分散染料颗粒大小不一，具有一定的粒径分布； 则溶解时，颗粒较小的染料先溶解，大颗粒的染料会吸
附从过饱和溶液中结晶出来的染料，结果是晶体逐渐 增加。 例如：配制染液时发生晶体增长和转变；
式中：R1多为吸电子基团，如NO2等；R2, R3：为H或吸电子 基团，如-Cl, -Br, -CN,-CF3 , NO2 , -COOCH3等；R4,R5为H 或供电子基团，如-CH3 , OCH3，-NHCOCH3等；R6, R7 为H或-CH3、-OH、-CN、OCOCH3、-OC2H5等 。