分散染料課件

第九章分散染料張曉莉主要內(nèi)容概述分散染料的結(jié)構(gòu)分類分散染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和染色性能的關(guān)系分散染料的商品加工分散染料的基本性質(zhì)第一節(jié)概述

一、定義分散染料是一類結(jié)構(gòu)簡單，水溶性低，不含水溶性基團(tuán)，在染浴中主要以微小顆粒呈分散狀態(tài)存在的非離子型染料。染色——借助分散劑（分散、增溶）二、應(yīng)用的纖維醋酯纖維聚酯纖維聚酰胺纖維對天然纖維中的棉、麻、毛、絲均無染色能力三、分類1.按應(yīng)用性能分類（主要是按升華性能）例如瑞士山德士公司（Sandoz）的Foron染料分為E,SE,S三類：

E類低溫固著型，分子量小，低溫固著率高，隨染色溫度升高而固著率降低，勻染性好，移染性好，但升華牢度低，適用于載體染色；

S類高溫固著型，分子量大，隨染色溫度升高而固色率上升，220℃可達(dá)到最高固色率，勻染性差，移染性及遮蓋性均不如E類，熱熔升華牢度好，適用于熱熔染色，耐樹脂整理；

SE類中溫固著型，分子量較大，性能介于上述兩者之間，適用于高溫高壓染色。2.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類偶氮（占50％）蒽醌（占25％）；其他雜環(huán)類：苯乙烯型、苯并咪唑型、硝基二苯胺型、氨基萘酰亞胺型等四、結(jié)構(gòu)特點相對較小的分子量；不含離子化基團(tuán)；含有一定數(shù)量的非離子極性基團(tuán)，如一OH,-NH2,-NHR,-CN,-CONHR等；第二節(jié)分散染料的分類1、偶氮類2、蒽醌類3、雜環(huán)類

1、偶氮類分散染料式中：R1多為吸電子基團(tuán)，如-NO2等；R2,R3：為H或吸電子基團(tuán)，如-Cl,-Br,-CN,-CF3,-NO2,-COOCH3等；R4,R5為H或供電子基團(tuán)，如-CH3,-OCH3，-NHCOCH3等；R6,R7為H或-CH3、-OH、-CN、-OCOCH3、-OC2H5等。例如分散黃棕2RFL的結(jié)構(gòu)為：重氮組分（1）單偶氮型式中：Ar為苯或萘或它們的衍生物；R為-H,-OCH3,-OH,-CH3,-Cl,-NO2等基團(tuán)；

R’為-H,-CH3,-OCH3,-NH2等基團(tuán)；m,n為1~20例如分散黃RGFL的結(jié)構(gòu)為：（2）雙偶氮型分散染料未見三偶氮結(jié)構(gòu)，

其原因何在呢？

受分子量大小的制約，分散染料一般不存在三偶氮結(jié)構(gòu)。雖然三偶氮結(jié)構(gòu)在顏色的適應(yīng)性上更為靈活，可以為各種色譜。但因分子量增大，染色溫度將進(jìn)一步提高，一但超出滌綸纖維的熔點，則使上染過程無法實現(xiàn)。另外，三偶氮染料為線形分子，隨著鏈段增長，與天然纖維的親和力將隨之增加，即使能夠完成上染過程，對于混紡織物而言，將會沾染天然纖維組份而影響顏色純度和染色牢度。2、蒽醌類分散染料

（氨基、羥基蒽醌衍生物）例如分散藍(lán)RRL:例如分散桃紅R3L:例如分散藍(lán)2BLN在上述通式中，X、Y、Z可視為助色團(tuán)，多為一些供電子基團(tuán)，如：-NH2、-NR2、-OH、-OCH3等，以增加母核的最大吸收波長和最大摩爾吸光系數(shù)，使染料顏色增濃加深；R1、R2為功能團(tuán)，可為-X、-CX3、-OR、-OAr等，通過對其親水、疏水性以及功能作用的選擇，以改善其染色性能和提高染色牢度。3、雜環(huán)類分散翠藍(lán)HBF

除以上三大類分散染料外，目前發(fā)展中的還有：暫溶性分散染料這類染料在結(jié)構(gòu)中引進(jìn)暫溶性基團(tuán)，在染液中先呈水溶性，然后在染色過程中逐步分解，以不溶性顆粒染著于纖維，從而可以防止染料在染色過程中產(chǎn)生凝聚?？删酆系母叻肿臃稚⑷玖线@類染料結(jié)構(gòu)中含有可聚合基團(tuán)，通過這些基團(tuán)的聚合，使染料在滌綸上的牢度有所提高。如高溫型的金黃色染料，其濕處理牢度良好。溶劑型分散染料這類染料在有機(jī)溶劑中有良好的溶解度，可用于制造轉(zhuǎn)移印花紙用色墨和溶劑染色。這類染料的結(jié)構(gòu)仍以偶氮和蒽醌類為主。它們都有較好的耐曬和耐升華牢度，其中黃色的更好。第三節(jié)化學(xué)結(jié)構(gòu)和染色性能關(guān)系

一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與染料顏色的關(guān)系

在偶氮分散染料中，染料顏色的深淺與染料分子的共扼系統(tǒng)及其偶極性有關(guān)，染料分子偶極性的強(qiáng)弱又與重氮組分上取代基以及偶合組分上取代基的性質(zhì)有關(guān)。

二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與染料日曬牢度的關(guān)系染料在織物上的光褪色作用很復(fù)雜，除染料結(jié)構(gòu)外，還和染料在纖維上的聚集狀態(tài)、所染纖維的性質(zhì)以及大氣條件等因素有關(guān)。

三、化學(xué)結(jié)構(gòu)與升華牢度的關(guān)系

要求染料具有較好的耐升華牢度。所謂“升華牢度”是指染料在高溫染色時由于升華而脫離纖維的程度。分散染料的升華牢度主要和染料分子的極性、相對分子質(zhì)量大小有關(guān)。極性基的極性越強(qiáng)、數(shù)目越多，芳環(huán)共平面性越強(qiáng)，分子間作用力就越大，升華牢度也就越好。染料相對分子質(zhì)量越大，越不易升華。此外，染料所處狀態(tài)對升華難易也有一定的影響，染料顆粒大、晶格穩(wěn)定的，則不易升華。在纖維上還和纖維分子間的結(jié)合力有關(guān)，結(jié)合力越強(qiáng)的越不易升華。第四節(jié)分散染料的商品加工分散染料最主要的加工工作是將染料充分研磨，選擇適當(dāng)?shù)闹鷦ㄖ饕獮榉稚┲瞥梢子诔筛叨确稚⒑头€(wěn)定懸浮液的染料商品。研磨時將染料、分散劑、和其它助劑等與水混合均勻，配成漿狀液，送入砂磨機(jī)進(jìn)行砂磨，直到取樣觀察細(xì)度并測試擴(kuò)散性能達(dá)到合格，然后噴霧干燥，再經(jīng)混配、標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到商品規(guī)格。商品分散染料必須滿足分散性、細(xì)度及穩(wěn)定性三個方面的要求；即：染料在水中能迅速分散，成為均勻穩(wěn)定的膠體狀懸浮液；染料顆粒直徑在1微米左右；染料在放置及高溫染色時，不發(fā)生凝聚或焦油化現(xiàn)象。

第五節(jié)分散染料的基本性質(zhì)一、溶解特性

微溶性：約為直接染料的0.01%；增加溫度——染料溶解度增大分散劑——膠束增溶現(xiàn)象二、結(jié)晶現(xiàn)象分散染料在水中的分散狀態(tài)，由于受到時間、溫度及染浴中其它物質(zhì)的影響而發(fā)生變化。一種重要的現(xiàn)象是結(jié)晶的增長。由于分散染料顆粒大小不一，具有一定的粒徑分布；則溶解時，顆粒較小的染料先溶解，大顆粒的染料會吸附從過飽和溶液中結(jié)晶出來的染料，結(jié)果是晶體逐漸增加。例如：配制染液時發(fā)生晶體增長和轉(zhuǎn)變；染深色產(chǎn)品時，突然的降溫或升溫不均勻，存在晶體增長現(xiàn)象

三、染色特性

只有溶解了的染料分子〔直徑約為1-2nm〕才能進(jìn)入滌綸微隙，在纖維內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散而染著?？捎谩叭芙狻鷿B透→再溶解→再滲透→上染”的過程來描述。分散劑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過大，否則不易染著滌綸。分散染料對滌綸的染色過程為：首先，分散染料在水中主要以微小顆粒成分散狀態(tài)存在，且染料微小晶體、染料聚集體、分散劑膠束中的染料和染浴中的染料分子處于相互平衡之中。染色時，染料分子吸附在纖維表面，最后進(jìn)入纖維空隙（所謂自由體積）而向內(nèi)部擴(kuò)散。分散染料在滌綸中的擴(kuò)散阻力很大，因此要在高溫下進(jìn)行染色。滌綸無定形區(qū)約占40%。無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)邊緣的分子鏈都有可能和染料結(jié)合。滌綸和分散染料之間的親和力比錦綸與酸性染料間和睛綸與陽離子染料間的親和力要小，所以要達(dá)到勻染的效果，從理論上來講應(yīng)該是比較容易做到的。分散染料不僅分子結(jié)構(gòu)較為簡單，而且又不含電離性基團(tuán)，所以有一定的蒸汽壓，就出現(xiàn)升華現(xiàn)象，且升華的速率與溫度成正比。1、分散染料主要用于_____________纖維的染色。它們的結(jié)構(gòu)特點是___________________________________