陽離子染料課件

1、陽離子染料第十二章 陽離子染料 染料分子中含有正電荷，常與Cl-、 CH3COO- 、 H3PO4-、 CH3SO4-等陰離子形成鹽。 染料可溶于水。 主要用于腈綸纖維染色。陽離子染料1 陽離子染料的種類根據(jù)帶正電荷基團（鎓基）在染料共軛系統(tǒng)中的位置，陽離子染料分為隔離型隔離型和共軛共軛型型。一、隔離型陽離子染料染料的鎓基通過隔離基與染料的發(fā)色體系相連接，正電荷是定域的。結(jié)構(gòu)通式：DCH2CH2N+CH3CH3CH3陽離子染料特點： 因正電荷集中，染料容易與纖維結(jié)合，上染百分率較高，上染速率較快，但勻染性較差。 摩爾消光系數(shù)較小，顏色較暗，主要用于染中、淡色。 耐熱、耐曬性能優(yōu)良。陽離子染料根

2、據(jù)染料母體的不同，隔離型陽離子染料可分為：隔離型偶氮陽離子染料鎓離子可連在偶合組分或重氮組分上。NNO2NClNC2H5CH2CH2N+CH3CH3CH3CH3NNCH2CON+CH3CH3CH3NH2陽離子染料2. 隔離型蒽醌陽離子染料一般以1,4-二氨基蒽醌類、 1-氨基-4-羥基蒽醌類為染料母體。該類染料在腈綸上無煙氣褪色現(xiàn)象，耐曬牢度好，但摩爾消光系數(shù)較低。陽離子藍FGLOONHCH3NHCH2CH2N+CH3CH3CH3陽離子染料二、共軛型陽離子染料 共軛型陽離子染料鎓離子處于共軛體系上，染料的正電荷分布在整個共軛體系中。 染料顏色鮮艷，摩爾消光系數(shù)較高，染料著色力強，但部分品種耐曬

3、牢度、耐熱性較差。 共軛型陽離子染料品種較多，根據(jù)染料母體結(jié)構(gòu)不同，主要有三芳甲烷類、噁嗪類、多甲川類等。陽離子染料三芳甲烷陽離子染料色澤鮮艷，主要有紅、紫、藍、綠等顏色，價格較低，耐曬牢度差。陽離子藍G+C(CH3)2NClN(CH3)2陽離子染料對于三芳甲烷類陽離子染料，染料的顏色及耐曬牢度與取代基的堿性有關(guān)。取代基的堿性越強，染料的顏色越深，但耐曬牢度較低。+CYYNHY顏色耐曬牢度藍56NH2紅45N(CH3)2紫12陽離子染料提高三芳甲烷陽離子染料耐曬牢度的方法（1）在芳胺基引入氰乙基（CH2CH2CN）耐曬牢度 6級 降低氨基的堿性，會使染料顏色變淺，著色力降低。+CClNNCNC

4、H2CH2CH2CH2CNCH3CH3陽離子染料（2）用吲哚基代替苯基，制備不對稱染料耐曬牢度 5CH3N+CNCH3CH3陽離子染料2. 雜環(huán)類陽離子染料雜環(huán)原子：O、S、N等YXR2NNR2+陽離子染料（1）吖嗪類藏紅花T(CH3)2NN(CH3)2NN+陽離子染料（2）噻唑類亞甲基藍(CH3)2NN(CH3)2NS+陽離子染料（3）噻嗪類陽離子翠藍GBNO+N(C2H5)2(C2H5)N陽離子染料3. 菁類陽離子染料（多甲川類陽離子染料） 該類染料分子中，在兩個含氮雜環(huán)間由一個或多個甲川基（CH）相連接，染料含有CHC發(fā)色體系，結(jié)構(gòu)通式：Y是組成雜環(huán)的雜原子或C原子，n為0或正整數(shù)。雜環(huán)

5、結(jié)構(gòu)為喹啉、苯并噻唑、吲哚等。 菁類陽離子染料色澤鮮艷，著色力高，有一定的耐光牢度。+CYNCHCHCHCYNn陽離子染料（1）菁結(jié)構(gòu)通式：當兩端雜環(huán)相同對稱菁染料當兩端雜環(huán)不相同不對稱菁染料NR1R2N+CHCHCHCC陽離子染料陽離子桃紅FF陽離子橙R+CHCHCHCNCH3CH3H3CNCCH3CH3H3CC+CHCHCHNCCH3CH3H3CCH3N陽離子染料(2) 半菁半菁染料分子中只有一個N原子是雜環(huán)的組成部分。結(jié)構(gòu)通式：由于共軛體系小，染料一般為黃色。NR1R2+CHCHCNR3NR1R2+CHCHCNR3陽離子染料陽離子黃X6G+CHCHNCCH3CH3H3CNHOCH3陽離子

6、染料（3）苯乙烯菁類苯乙烯菁類陽離子染料分子結(jié)構(gòu)中含有苯乙烯結(jié)構(gòu)，也屬于半菁。結(jié)構(gòu)通式：該類染料的共軛系統(tǒng)比半菁長，比菁短，一般為紅色。色澤鮮艷，但耐曬牢度較差。NR1R2+CHCHCNR3R2+NR3NR1CHCHC陽離子染料陽離子桃紅FG+CHCHNCCH3CH3H3CCH3NC2H4Cl陽離子染料（4）氮雜菁和氮雜半菁型在三甲川類染料分子的一個或幾個甲川基被N原子取代，得到氮雜菁或氮雜半菁染料。根據(jù)N原子取代數(shù)目的不同，可分為一氮雜菁、二氮雜菁、三氮雜菁。二氮雜菁包括對稱型和非對稱型，其中以不對稱型較為重要，染料的耐曬牢度和穩(wěn)定性較好。結(jié)構(gòu)通式：X、Y、Z：N或CH+CNCNXYZ陽離子

7、染料 陽離子嫩黃7GL 陽離子猩紅 陽離子黃2RL+CHNCNCH3CH3NCSCH3NN+SCNCH3NCSCH3NNNCH3OCH3SO4-+NCSCH3CH3OCH3NNNCH3OZnCl3-陽離子染料（5）二氮雜苯乙烯菁型結(jié)構(gòu)通式：該類染料色譜全，色澤鮮艷，著色力強，耐曬牢度優(yōu)良，是重要的陽離子染料重要的陽離子染料種類，品種多。與非共軛型偶氮陽離子相比，正電荷是離域的。與苯乙烯菁陽離子染料相比，CHCH被NN取代，產(chǎn)生明顯的深色效應(yīng)，耐曬牢度提高。NR1R2+CNR3R2+NR3NR1CNNNN陽離子染料 陽離子艷藍RL 陽離子藍XGRLN+NCSCH3NCH3OCH3SO4-N(CH

8、3)2N+NCSCH3NCH3OZnCl3-NC2H5C2H4OH陽離子染料4. 迫萘酰胺類陽離子染料由N取代的迫萘酰胺與各類芳胺加熱縮合而成。耐曬牢度優(yōu)良，染色牢度好，對羊毛粘色程度較低，主要為鮮艷的紅色、藍色。陽離子藍CHCHCH3NC2H4CNCH3NN+陽離子染料2 陽離子染料性質(zhì)一、溶解性能陽離子染料的溶解性能主要決定于陰離子，其中陰離子為CH3SO4-的染料溶解度較大。陽離子染料與大分子陰離子結(jié)合，產(chǎn)生沉淀，應(yīng)避免與陰離子染料和陰離子表面活性劑同浴染色。陽離子染料二、對酸堿穩(wěn)定性陽離子染料對pH值敏感。 在pH值降低時，染料的氨基會發(fā)生離子化現(xiàn)象，染料顏色改變。max 525 58

9、0 420顏色 藍光紅 紫 黃NNNH2CH3CH3NH2+NHNNH2CH3CH3NH2+H+OH-H+OH-NHNNH3CH3CH3NH2+陽離子染料 在pH值較高時，染料結(jié)構(gòu)被破壞，發(fā)生沉淀、變色和褪色現(xiàn)象。 不能對腈綸染色 陽離子染料穩(wěn)定的pH值范圍在2.55.5。染色時一般加HAc。ON+(C2H5)2NN(C2H5)2pH10ON(C2H5)2NO陽離子染料三、陽離子染料的勻染性和配伍性 陽離子染料對腈綸纖維的親和力較大，勻染性差。 腈綸纖維存在染色飽和值。 上染速率相差較大的兩種陽離子染料拼混染色時，染色過程中被染物上兩種染料的比例不斷變化，色澤變化大。當兩種染料的上染速率相近時

10、，兩種染料在被染物上的比例基本不變，色澤一致性好。陽離子染料 配伍性配伍性：染料拼染的性能。 配伍值配伍值（K值）：表示染料配伍性能的數(shù)值。配伍值相近的染料上染速率相近，可進行拼染。 配伍值測定方法：采用黃、藍色標準染料各一套，每套染料由5個上染速率不同的染料組成，其配伍值分別規(guī)定為1、2、3、4、5，其中配伍值小的染料上染速率快、遷移性和配伍值小的染料上染速率快、遷移性和勻染性差；配伍值大的染料上染速率慢、勻染性差；配伍值大的染料上染速率慢、遷移性和勻染性好遷移性和勻染性好。將待測染料與標準染料逐一拼染，根據(jù)兩種染料上染的一致程度，判斷待測染料的配伍值。陽離子染料配伍值與染料結(jié)構(gòu)的關(guān)系 在染

11、料分子中引入親水性基團，配伍值增大，染料上染速率降低，勻染性提高。 R K值 CH3 1.5 3.5N+NCSNCH3ON(CH3)2Cl-RCH3OHCHCH2陽離子染料 在染料分子中引入疏水性基團，配伍值減小，染料上染速率加快，勻染性變差。 R1 R2 K值 C2H5 C2H5 5 C2H5 3 2N+NNCNCH3NNR1R2X-CH2CH2CH2陽離子染料 染料分子中某些基團幾何構(gòu)型的改變而引起空間位阻效應(yīng)，染料對纖維親和力降低，配伍值增加。 R K值 1 2.5Cl-+NCCH3CH3H3CCH3CHNNR陽離子染料四、陽離子染料的耐曬性能 共軛型陽離子染料的耐曬牢度較差，如三芳甲烷

12、類、多甲川類、噁嗪類陽離子染料。 隔離型陽離子染料的耐曬牢度優(yōu)于共軛型陽離子染料。 陽離子染料的耐曬牢度與染料分子對稱性和氨基的堿性有關(guān)。降低氨基堿性，可提高耐曬牢度。 被染纖維結(jié)構(gòu)不同，陽離子染料的耐曬性能不同。陽離子染料在第三單體為衣康酸的腈綸纖維上的耐曬性能比在第三單體為丙烯磺酸及其衍生物的腈綸纖維上的耐曬性能低一級左右。陽離子染料3 新型陽離子染料 腈綸纖維的發(fā)展 改善染料染色性能，提高染色牢度陽離子染料的品種不斷增加。陽離子染料一、遷移型陽離子染料遷移型陽離子染料分子結(jié)構(gòu)簡單，分子量小，擴散性能擴散性能和勻染性能勻染性能好。特點：適用于各種腈綸纖維染色，勻染性好；緩染劑用量少，甚至可

13、不加緩染劑；染色時間短。陽離子染料 Maxilon 紅 RL Maxilon 黃 M4GLN+NCNCH3CH3NN(CH3)2Cl-CH3CH3NCH3SO4-+NCHN陽離子染料二、改性合成纖維染色用陽離子染料該類染料用于陽離子可染滌綸纖維（CDP）、陽離子可染錦綸纖維（CDN）的染色。普通陽離子染料對CDP、 CDN染色鮮艷度較好，但耐熱穩(wěn)定性和耐曬牢度較差。陽離子染料對于陽離子染料可染滌綸（CDP）纖維的染色： 黃色主要是共軛甲川系染料； 紅色主要是三氮唑系或噻唑系偶氮染料及隔離 型偶氮染料； 藍色主要是噻唑系偶氮染料和噁嗪系染料。陽離子染料 黃色 紅色 藍色+NCCH3CH3H3CO

14、CH3CH3CH3SO4-CHNNN+NNCNCH3CH3CH3NCH3SO4-NSO2+NNCSCH3OCl-NC2H4OHN(C2H4Cl)2陽離子染料對于陽離子染料可染錦綸（CDN）纖維的染色： 黃色主要是共軛甲川系染料； 紅色主要是隔離型偶氮染料； 藍色主要是隔離型蒽醌染料。陽離子染料 黃色 紅色 藍色N+NNCNCH3CH3CH3NNC2H5C2H4N+(CH3)32I-+NNCSCH3NN(C2H4Cl)2ROOROONHC3H6N+(CH3)3NHC3H6N+(CH3)32Cl-陽離子染料（三）分散性陽離子染料該類染料的陰離子采用分子量較大的基團，使陽離子染料的溶解度很小，與其他類型的染料同浴時不產(chǎn)生沉淀，僅上染腈綸和改性合成纖維，如與分散染料同浴對滌/腈混紡織物染色。常用陰離子： 萘磺酸衍生物 4-硝基-2-磺酸甲苯衍生物 無機鹽（K3Cr(SCN)64H2O） 陽離子染料 黃色 紅色CH3CH3+NNCNNCSCH3NCHSO3-NN+NCSCH3CH3NSO3-陽離子染料（四）活性陽離子染料活性陽離子染料是在陽離子染料中引入活性基團后的染料，可用于多種纖維染色，色澤鮮艷。CH3N(CH3)2NHNCH3CH3+COClCH2CHCHI-陽離子染料NCH3SO4-C2H5OOOHNHOCH2CH