活性染料結(jié)構(gòu)資料

活性染料的化學(xué)構(gòu)造其化學(xué)構(gòu)造通式能夠表達(dá)為：W一D—B—Re

活性染料分子和普通水溶性染料不同的地方是含有一種(或兩個(gè))可和纖維反映形成共價(jià)結(jié)合的活性基?；钚曰匾绊懭玖系姆从承约叭玖稀w維鍵的穩(wěn)定性。

染料母體對(duì)染料的親和力、擴(kuò)散性、顏色、耐曬牢度等有較大的影響，母體染料不僅規(guī)定色澤鮮艷和牢度優(yōu)良，并且規(guī)定有較好的擴(kuò)散性和較低的直接性，使活性染料有好的勻染和透染性能，未染著的染料(涉及和水反映的水解染料)也易于洗除。因此染料母體不適宜太大，對(duì)纖維的親和力不適宜太高，普通選用簡(jiǎn)樸的直接染料和酸性染料作為母體的構(gòu)造。

絕大部分染料的活性基是通過(guò)聯(lián)接基和染料母體芳環(huán)相連的。有些染料沒(méi)有連接基，活性基直接連接在染料母體上。

在母體染料中普通含有1—3個(gè)磺酸基作為水溶性基團(tuán)，有些活性基本身也含有磺酸基或硫酸酯基作為水溶性基團(tuán)。

橋基對(duì)染料的反映性和染料—纖維鍵的穩(wěn)定性也有一定的影響?；钚匀玖戏诸惥盒突钚匀玖隙染盒鸵宦染盒鸵环盒望u代嘧啶活性基類該類染料品種重要是二氟一氯嘧啶型乙烯砜活性基類構(gòu)造通式為

D-SO2-CH2CH2-OSO3Na

染色時(shí)堿性條件下可生成反映性的乙烯砜基

D-SO2-CH=CH2。國(guó)產(chǎn)KN型其它活性基類膦酸基型α—鹵代丙烯酰胺型

雙活性基型活性染料一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基，國(guó)產(chǎn)的M型一氟均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基雙活性基活性染料，國(guó)外的CibacronFN兩個(gè)活性基都是一氯均三嗪基。國(guó)產(chǎn)的KE型、KP型，國(guó)外的Procionsupra染料屬于這一類?；钚匀玖蠈?duì)纖維素纖維的染色機(jī)理活性染料的上染過(guò)程

與其它染料同樣在上染過(guò)程中，也存在著吸附、擴(kuò)散和固著的過(guò)程。

在纖維中擴(kuò)散的同時(shí)，還存在著染料與纖維的鍵合反映和染料與水的水解反映。二、活性染料與纖維素纖維的反映—鍵合反映（一）親核加成—消除取代反映反映歷程2．影響活性染料反映性的因素活性染料的反映性重要決定于活性基的構(gòu)造和性質(zhì)，也和染料母體、聯(lián)接基及雜壞上拜別基的構(gòu)造和性質(zhì)有關(guān)，但凡能減少反映中心碳原子電子云密度的因素，都能提高染料的反映性，反之則減少染料的反映性。雜環(huán)的反映性因素可分永久性和臨時(shí)性兩類。前者在反映前后始終存在，稱為永久性活性源，后者在反映前存在，而在反映后就消失，稱為臨時(shí)性活性源。雜環(huán)構(gòu)造的影響鹵代氮雜環(huán)活性基的永久性活性源重要是雜環(huán)中的氮雜原子。氮原子的電負(fù)性比碳原子高，因而雜環(huán)的π電子云密度分布是不均勻的，在氮原子上較高，在碳原子上較低。雜環(huán)中含有氮原子數(shù)越多，特別是氮原子在被取代基的對(duì)位、鄰位時(shí)的碳原子電子云密度最低，親核取代反映性就越強(qiáng)，有時(shí)位置的影響可超出一種氮原子數(shù)的影響。雜環(huán)上取代基的影響鹵代氮雜環(huán)活性基的反映性，還與雜環(huán)上的取代基的性質(zhì)、數(shù)目和位置有關(guān)。在雜環(huán)上引入吸電子基將減少雜環(huán)碳原子的電子云密度，增強(qiáng)活性基的反映性；引入供電子基，則減少反映性。普通來(lái)說(shuō)，拜別基的電負(fù)性越強(qiáng)，越容易獲得電子成陰離子拜別。連接基對(duì)反映性的影響連接基可當(dāng)作染料母體的構(gòu)成，也可當(dāng)作是活性基的一種取代基，但這種取代基是不會(huì)被取代拜別的，是活性基永久性活性源的一部分。連接基一NH一、等在一定的酸性條件下也可結(jié)合質(zhì)子而正電荷，提高染料的反映性。在一定的堿性條件下，連接基一NH—?jiǎng)t會(huì)失去質(zhì)子帶負(fù)電荷，使染料的反映性大為減少(可減少幾十倍之多)。許多均三嗪活性染料在不同的堿性介質(zhì)中，水解假一級(jí)反映速率常數(shù)和氫氧根離子濃度的關(guān)系體現(xiàn)有一種轉(zhuǎn)折點(diǎn)(見(jiàn)圖6-1)。pH高于轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，染料的反映速率常數(shù)大為減小。根據(jù)染料反映性變化的程度不同，可將染料分成a、b、c、d、e等幾類。（二）親核加成反映反映歷程染料構(gòu)造和反映性普通在α碳原子上的連接基z的吸電子能力越強(qiáng)，或者說(shuō)α碳原子上的氫原子越易質(zhì)子化，以及反映試劑的堿性越強(qiáng)，如有OH—參加反映，消除反映越易發(fā)生。另首先，拜別基x的拜別能力越強(qiáng)，反映也越快。D-SO2-NH-CH2CH2-OSO3HD-CH2-NH-CO-C(Cl)=CH2D-NH-CO-CH2CH2-SO2RD-CH2-NH-CO-CH2CH2-SO2-CH2-CH2-OSO3HD-SO2-CH2CH2-N(CH3)-CH2CH2-SO3HD-SO2-CH2CH2-N(C2H5)2活性染料與纖維素纖維的反映性纖維素纖維的化學(xué)構(gòu)造和反映性國(guó)產(chǎn)活性染料的品種有X型、K型、KN型、M型、KD型、F型、P型、KE型、KP型、PW型、R型等般來(lái)說(shuō)，皂洗牢度和摩擦牢度較好，日曬牢度隨染料母體構(gòu)造不同而不同，隨染色濃度提高而改善。大多數(shù)活性染料的耐氯漂牢度較低，蒽醌構(gòu)造的藍(lán)色品種有煙氣褪色現(xiàn)象?；钚匀玖峡捎糜诶w維素纖維、蛋白質(zhì)纖維、聚酰胺纖維的染色。含有特殊活性基團(tuán)的活性染料還能用于滌綸等纖維的染色?；钚匀玖虾屠w維間共價(jià)鍵的穩(wěn)定性染料—纖維間鍵水解反映：活性染料與纖維間鍵水解斷鍵反映歷程與成鍵反映歷程相似，都屬于親核反映（親核取代或親核加成反映）。在堿性介質(zhì)中氮雜環(huán)型染料，首先是OH—攻打與纖維素相連的碳原子，發(fā)生親核加成反映，接著發(fā)生消除取代反映，染料與纖維素離解，生成水解染料。乙烯砜型染料和纖維素反映生成醚鍵結(jié)合。在堿性介質(zhì)中很容易發(fā)生β-消除反映，生成乙烯砜，然后發(fā)生親核加成，生成水解活性染料。在酸性介質(zhì)中，H+對(duì)水解起催化作用，均三嗪環(huán)上氮原子優(yōu)先結(jié)合質(zhì)子，生成H+的加成產(chǎn)物，使均三嗪環(huán)含有正電核，環(huán)中碳原子電子云密度減少，然后發(fā)生取代反映。一氯均三嗪堿性水解反映歷程：二氯均三嗪堿性水解反映產(chǎn)物：乙烯砜型染料堿性水解均三嗪型酸水解：乙烯砜型染料—纖維鍵的酸水解影響染料—纖維鍵酸、堿水解的因素堿水解活性染料的水解反映，和成鍵反映同樣，屬于親核取代或親核加成反映。因此對(duì)于親核取代反映，與纖維相連的碳原子的電子云密度越低，越易受到OH—的攻打而發(fā)生水解斷鍵。對(duì)于親核加成的水解反映，α碳原子上的氫原子越易離解，則越易發(fā)生消去反映，水解斷鍵速度越快。乙烯砜型染料和纖維素反映生成醚鍵結(jié)合，這種結(jié)合形式在堿性介質(zhì)中很容易發(fā)生β-消除反映，使染料從纖維上脫離而形成水解染料。其因素是由于砜基的強(qiáng)吸電子性，α—碳上的氫在堿性介質(zhì)中易拜別，并進(jìn)一步發(fā)生消除反映。酸水解均三嗪型活性染料與纖維素纖維形成的四種構(gòu)造產(chǎn)物對(duì)酸的穩(wěn)定性是不同的。雜環(huán)中的氮原子結(jié)合質(zhì)子后，與纖維素相連的中心碳原子的電子云密度都會(huì)減少，但發(fā)生親核取代的難易仍然是由第二取代基的性質(zhì)決定的，因此（IV）構(gòu)造最穩(wěn)定，(I)、(II)型構(gòu)造相似，（III）型構(gòu)造最不穩(wěn)定。重要是由于（III）型酮式構(gòu)造中的羰基含有強(qiáng)的吸電子性，因此穩(wěn)定性最低。乙烯砜型染料與纖維素形成共價(jià)鍵是醚鍵，由于醚鍵氧原子上電子云密度不太高，p碳原子受砜基影響，電子云密度減少，故砜基的加成以及水解反映均不易發(fā)生，對(duì)酸的穩(wěn)定性較高。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，染物在堿性條件下洗滌時(shí)，容易發(fā)生染料—纖維鍵的堿性水解，而染料在貯存時(shí)經(jīng)常接觸酸性氣體(重要是CO2)和水分，容易發(fā)生酸水解，而酸水解一旦發(fā)生，則pH值進(jìn)一步下降，使酸性水解加速。染色織物經(jīng)樹(shù)脂整頓后若不進(jìn)行水洗，整頓液中的酸性催化劑會(huì)影響貯存時(shí)染料-纖維鍵的穩(wěn)定性酸性染料的引言定義：所謂酸性染料是一類含有酸性基團(tuán)，在酸性、弱酸性、中性染浴中能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)纖維和聚酰胺纖維有直接性的一類陰離子染料。構(gòu)造特點(diǎn)：染料分子構(gòu)造比較簡(jiǎn)樸，多數(shù)為單偶氮類染料，少數(shù)為雙偶氮類染料，分子中缺少較長(zhǎng)的共軛雙鍵系統(tǒng)，分子芳環(huán)共平面性或線型特性不強(qiáng)，因此對(duì)纖維素纖維缺少親和力。應(yīng)用特點(diǎn)：酸性染料含有色譜齊全、色澤鮮艷等特點(diǎn)。濕牢度和日曬牢度隨品種不同而有很大差別。其中構(gòu)造較簡(jiǎn)樸，含磺酸基較多的濕牢度就較差。分類：根據(jù)酸性染料的化學(xué)構(gòu)造、染色性能及染色工藝條件的不同，酸性染料可分為三類，涉及強(qiáng)酸性、弱酸性以及中性染浴染色的酸性染料(見(jiàn)表7-1)。應(yīng)用對(duì)象：酸性染料品種諸多，重要用于羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維和聚酰胺纖維的染色和印花，也可用于皮革、墨水、造紙和化妝品的著色及食用色素。酸性染料對(duì)聚酰胺纖維的染色聚酰胺纖維的構(gòu)造特點(diǎn)。羧基含量高于氨基，在等電點(diǎn)時(shí)，氨基全部以一H3N+形式存在，羧基只是部分以一COO–離子形式存在。聚酰胺纖維的氨基含量低，錦綸66和錦綸6的氨基含量分別約為羊毛的1/20和1/10，而疏水性部分含量比羊毛的高，因此普通選用弱酸性浴酸性染料染錦綸.聚酰胺大分子無(wú)支鏈和大的側(cè)鏈，分子間也不存在鹽式鍵等交鍵結(jié)合，有許多能夠形成氫鍵的基團(tuán)，因此染料分子與纖維分子之間有較大的范德華力，易形成氫鍵，酸性染料對(duì)錦綸的親和力普通比羊毛高。吸酸飽和值約為／kg纖維。聚酰胺纖維的染色原理用強(qiáng)酸性浴染料染色時(shí)，染液的pH值在等電點(diǎn)下列，纖維帶正電荷，染料陰離子重要依靠靜電引力被纖維吸附，擴(kuò)散進(jìn)入纖維后，與纖維中的一NH3+生成離子鍵結(jié)合而固著，染色飽和值與纖維中氨基的含量相稱。由于纖維中氨基含量較低，因此染色飽和值相稱低。染料分子中含的磺酸基數(shù)目越多，則一種染料離子占據(jù)的一NH3+位置可能也多，則染色飽和值就更低，因此合用于錦綸染色的強(qiáng)酸性浴染料普通只含有l(wèi)一2個(gè)磺酸基。該類染料上染錦綸符合郎格繆爾吸附等溫線，中性電解質(zhì)在染色時(shí)起緩染作用。由于強(qiáng)酸性浴酸性染料在錦綸上的染色飽和值低，濕解決牢度差，并且染色pH過(guò)低，對(duì)錦綸有一定的損傷，故極少應(yīng)用。弱酸性及中性浴酸性染料上染纖維時(shí)普通在等電點(diǎn)以上，重要依靠范德華力和氫鍵上染錦綸。擴(kuò)散進(jìn)入纖維后，還能與一NH3+生成離子鍵結(jié)合。染色飽和值往往超出按氨基含量計(jì)算所得的數(shù)值，中性電解質(zhì)起促染作用。由于弱酸性及中性浴酸性染料的染色飽和值高，濕解決牢度好，是錦綸染色的慣用染料。聚酰胺纖維的染色性能圖7-8某些酸性染料對(duì)聚酷胺66纖維的等溫吸附曲

(60℃，染料濃度保持不變，染6天，用硫酸調(diào)節(jié)染浴pH)

1一酸性紅J2一酸性橙G3一酸性藍(lán)R4一酸性堅(jiān)牢黃2G5—酸性嫩黃2G酸性染料對(duì)聚酰胺纖維的親和力比染羊毛為高，因此它們?cè)诰埘０防w維上更易發(fā)生超當(dāng)量吸附。聚酰胺纖維在pH很低的條件下染色，還會(huì)遭到水解。聚酰胺纖維是熱塑性纖維，吸濕溶脹比羊毛低得多，溫度對(duì)上染速率的影響很大。溫度低時(shí)上染速率很慢，溫度高于70℃錦綸在紡絲制造過(guò)程中，由于加工條件不同，纖維的微構(gòu)造有一定的差別，染色時(shí)易產(chǎn)生不勻，特別是錦綸66，分子量較高，分子間的氫鍵較多，結(jié)晶度、取向度較高，無(wú)定形區(qū)構(gòu)造較緊密，纖維中氨基的含量低，纖維之間的差別在染色時(shí)更容易反映出來(lái)，極易造成“經(jīng)柳”“橫檔”等疵病，因此染色一開(kāi)始就應(yīng)當(dāng)避免上染不勻，始染溫度宜低，升溫速率宜慢，所用的酸能夠分次加入，或染色一段時(shí)間后再加入，或用硫酸銨調(diào)節(jié)染液的pH值。錦綸中末端氨基的含量較少，飽和值較低，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上染料拼色染